本发明涉及港口空间作业安全监控监测,具体为港口空间安全监测预警方法及装置。
背景技术:
1、随着城市化进程不断加快以及旧城改造的环节中,综合管廊在现代化的城市建设工程中的应用越来越广泛,包括很多220千伏、110千伏电压等级的电力电缆在综合管廊及隧道中敷设运行,综合管廊作为有限空间,出入口较为狭窄,与外界环境相对隔绝,容易因自然通风不良造成有毒有害,而在港口密闭空间区域进行施工作业时需保证内部的环境质量及气体为正常状态,一般的监测设备虽然能对内部区域进行多方面监测,但是在发生火灾事故时,无法通知多部门及时作出处理,无法最大程度的保证人员的安全,在施工作业时容易出现安全隐患。
2、而随着技术发展,港口设施大部分具有图像监控条件,现代基于物联网技术发展而来的安全监控和数据采集传输技术大大方便了对港口设施的安防监测。但监控技术只能获取图像,无法有效对图像进行处理,无法有效判断各个节点是否存在安全隐患。
技术实现思路
1、为了弥补上述港口密闭空间安防监测的不足,提高监控图像在港口安防监控领域的自动化应用,本申请提出一种港口空间安全监测预警方法及装置。
2、其技术方案包括:一种港口空间安全监测预警方法,将获目标区域的第一要素图像和第二要素图像代入安全检测模型,进而判断是否存在安全隐患,其包括:安全检测模型构建步骤和图像代入判断步骤,
3、所述安全检测模型构建步骤包括:
4、设定采集频率,以自然日的0-24时为采集范围,分别从所述目标区域预设的第一要素采集器与第二要素采集器所采集到的历史监测图像中获取历史第一要素图像集和历史第二要素图像集,所述第一要素采集器与第二要素采集器的采集角度和采集范围一致;
5、按照时间顺序提取历史第一要素图像集中各张图像的第一特征因子,根据第一特征因子构成第一要素模型,所述第一要素模型用于表达第一要素图像集中第一特征因子随时间而变化的关系;
6、按照时间顺序提取历史第二要素图像集中各张图像的第二特征因子,根据第二特征因子构成第二要素模型,所述第二要素模型用于表达第二要素图像集中第二特征因子随时间而变化的关系;
7、将所述第一要素模型与所述第二要素模型进行耦合,构成目标区域的安全检测模型;
8、所述图像代入判断步骤包括:
9、分别提取新采集到的第一要素图像和第二要素图像的第一特征因子和第二特征因子,将所述第一特征因子、第二特征因子及对应时段代入安全检测模型,判断代入结果是否在正常阈值内,若是则判断为正常,若否则发出警报。
10、进一步的,将所述第一要素模型与所述第二要素模型进行耦合,构成目标区域的安全检测模型的过程包括:以时间点为x,以对应时间的第一特征因子为y值,以对应时间的第二特征因子为z值,构建三维扫掠路径,以对应时间的预设值为扫掠半径进行扫掠,构成三维实体模型,以所述三维实体模型表面和内侧为正常阈值,以所述三维实体模型外侧为非正常阈值。
11、进一步的,所述第一要素图像为彩色图像,所述第二要素图像为红外热力图像。
12、进一步的,所述第一特征因子为所述第一要素图像采集范围内的上风点、下风点、中心点和设备点的灰度值的正数平方根。
13、进一步的,所述第二特征因子为所述第二要素图像采集范围内的上风点、下风点、中心点和设备点的温度值。
14、进一步的,所述对应时间的预设值为随时间变化而变化的值f(t),f(t)变化规律为:
15、当采集时间t大于14点钟时,f(t)=24-|1-t|;
16、当采集时间t小于等于14点钟时,f(t)=t;
17、其中,t为该自然日24小时计数法下的采集时间。
18、进一步的,所述安全监测模型还包括自迭代过程,所述自迭代过程包括:统计无警报自然日各个采集时间节点的第一特征因子、第二特征因子并累计统计到该旬最后一日,在该旬最后一日分别计算该旬所有无报警日的第一特征因子、第二特征因子的平均值,以第一特征因子的平均值为第一迭代值,以第二特征因子的平均值作为第二迭代值,分别以第一特迭代因子、第二迭代因子替换掉对应时间点的y值和z值实现迭代。
19、一种安全监测预警装置,所述装置采用上述任意一项方法来进行安全监测预警。
20、本申请通过监控图像建立安全检测模型,对监测区域的温度变化和图像变化做出相应判断,一般来说目标区域作为封闭或一般的无人区域,图像和温度变化有对应的范围和规律,一旦出现超出范围的温度和/或图像变化即有可能存在安全隐患,如火灾或线路断开、混入粉尘等情况,因此本申请通过对温度和图像灰度的监控,判断目标区域内是否有超出阈值的变化,提高被监控区域的安全性。
21、本申请将各个区域监控图像进行连接,为各个需要监控的区域安装彩色摄像机和红外热力摄像机,通过对目标区域的温度变化和图像变化来实现对火灾领域的安全监测,当目标区域的图像和/或温度出现异常时,及时向用户发出警报,提醒用户针对进行处理,提高物联网技术在港口安防领域的自动化,提高港口安全。
1.港口空间安全监测预警方法,其特征在于:将获目标区域的第一要素图像和第二要素图像代入安全检测模型,进而判断是否存在安全隐患,其包括:安全检测模型构建步骤和图像代入判断步骤,
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,将所述第一要素模型与所述第二要素模型进行耦合,构成目标区域的安全检测模型的过程包括:以时间点为x,以对应时间的第一特征因子为y值,以对应时间的第二特征因子为z值,构建三维扫掠路径,以对应时间的预设值为扫掠半径进行扫掠,构成三维实体模型,以所述三维实体模型表面和内侧为正常阈值,以所述三维实体模型外侧为非正常阈值。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一要素图像为彩色图像,所述第二要素图像为红外热力图像。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述第一特征因子为所述第一要素图像采集范围内的上风点、下风点、中心点和设备点的灰度值的正数平方根。
5.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述第二特征因子为所述第二要素图像采集范围内的上风点、下风点、中心点和设备点的温度值。
6.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述对应时间的预设值为随时间变化而变化的值f(t),f(t)变化规律为:
7.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述安全监测模型还包括自迭代过程,所述自迭代过程包括:统计无警报自然日各个采集时间节点的第一特征因子、第二特征因子并累计统计到该旬最后一日,在该旬最后一日分别计算该旬所有无报警日的第一特征因子、第二特征因子的平均值,以第一特征因子的平均值为第一迭代值,以第二特征因子的平均值作为第二迭代值,分别以第一特迭代因子、第二迭代因子替换掉对应时间点的y值和z值实现迭代。
8.一种安全监测预警装置,其特征在于,所述装置采用权利要求1-7任意一项权利要求所述方法来进行安全监测预警。
