基于北斗及视频识别的尾矿库干滩动态监测方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于北斗及视频识别的尾矿库干滩动态监测方法及系统；该方法包括获取尾矿库干滩长度信息及对应水面高程信息，计算尾矿库坡比和滩顶高程，采集尾矿库实时水面高程信息，计算尾矿库实时干滩长度；该系统包括北斗水位监测设备、视频监控设备以及监测数据处理设备。本发明专利技术首先获取尾矿库干滩长度及对应水面高程信息的采样值，从而计算出尾矿库坡比和滩顶高程，再通过实时采集尾矿库水面高程信息，结合尾矿库坡比和滩顶高程得到尾矿库实时干滩长度，从而实现尾矿库干滩动态监测；本发明专利技术降低了传统监测方式的监测成本，提高了尾矿库干滩监测精度，并且能够不受恶劣环境条件影响，实现了全天候自动不间断监测。

Dynamic Monitoring Method and System of Tailings Reservoir Dry Beach Based on Beidou and Video Recognition

【技术实现步骤摘要】
基于北斗及视频识别的尾矿库干滩动态监测方法及系统
本专利技术属于尾矿库干滩监测
，具体涉及一种基于北斗及视频识别的尾矿库干滩动态监测方法及系统。
技术介绍
尾矿库坝体前干滩的测量是尾矿库安全监测中非常重要的环节，干滩的主要参数包括干滩长度、干滩面积和干滩水面分界线，这些参数随着外部因素变化而变化，这些外部因素包括尾矿矿砂的注入、尾矿中水量的变化、雨水阳光等会引起干滩的变化，导致尾矿会出现一定程度的危险，干滩的这些参数直接决定了坝体的稳定程度，干滩监测和维护不到位会导致坝体失稳乃至溃坝。因此需要在重点区域和特殊位置进行相应的监测，实时测量干滩长度、干滩面积和干滩水面分界线，作为维护保养的依据。传统的干滩监测手段是人工值守，现场观察，效率非常低，且受人为因数影响较大。而采用视频监控的方式无法满足暴雨、大风等恶劣天下的监测需求。另外，通过采用监测设备的方式虽然可以解决问题实时监测问题，但是需要布置水上和干滩两套监测设备，成本较高，且干滩监测设备需要定期人工进行腾挪位置，增加了人为因数，监测数据可靠性降低。
技术实现思路
本专利技术的专利技术目的是：为了解决现有技术中存在的以上问题，本专利技术提出了一种基于北斗及视频识别的尾矿库干滩动态监测方法及系统。本专利技术的技术方案是：一种基于北斗及视频识别的尾矿库干滩动态监测方法，包括以下步骤：S1、将北斗水位监测设备放置在尾矿库水面，采集尾矿库水面高程信息；S2、采用视频监控设备获取尾矿库水面和干滩的视频流数据，利用视频识别方法提取视频流数据中尾矿库干滩长度信息；S3、根据步骤S2提取的尾矿库干滩长度信息及对应步骤S1采集的水面高程信息，计算尾矿库坡比和滩顶高程；S4、利用北斗水位监测设备采集尾矿库实时水面高程信息；S5、根据步骤S3得到的尾矿库坡比和滩顶高程及步骤S4采集的实时水面高程信息，计算尾矿库实时干滩长度。进一步地，所述步骤S3根据步骤S2提取的尾矿库干滩长度信息及对应步骤S1采集的水面高程信息，计算尾矿库坡比，具体为设定步骤S2在一定间隔时间提取的尾矿库干滩长度分别为S1、S2，步骤S1采集的对应水面高程分别为H1、H2，计算该间隔时间段对应高程区域的尾矿库坡比，表示为其中，K表示该间隔时间段对应高程区域的尾矿库坡比。进一步地，所述步骤S3中，计算该间隔时间段对应的尾矿库滩顶高程，表示为其中，H表示该间隔时间段对应的尾矿库滩顶高程。进一步地，利用步骤S1和步骤S2分别采集不同间隔时间段的尾矿库干滩长度信息及对应的水面高程信息，对步骤S3计算得到的尾矿库坡比进行校准，具体为：根据步骤S2提取的不同间隔时间段的尾矿库干滩长度信息，及步骤S1采集的对应的水面高程信息，分别计算不同间隔时间段对应高程区域的尾矿库坡比，再根据不同间隔时间段对应高程区域的尾矿库坡比计算所有间隔时间段对应高程区域的尾矿库坡比平均值，得到校准后的尾矿库坡比。进一步地，所述步骤S5根据步骤S3得到的尾矿库坡比及步骤S4采集的实时水面高程信息，计算尾矿库实时干滩长度，表示为Ss＝(H-Hs)*K其中，Ss表示尾矿库实时干滩长度，Hs表示尾矿库实时水面高程信息。本专利技术还提出了一种基于北斗及视频识别的尾矿库干滩动态监测系统，包括放置在尾矿库水面的北斗水位监测设备、安装在堆积坝周边的视频监控设备以及监测数据处理设备；所述北斗水位监测设备用于采集设定尾矿库水面高程信息；所述视频监控设备用于获取尾矿库水面和干滩的视频流数据；所述监测数据处理设备用于利用视频识别方法提取视频流数据中尾矿库干滩长度信息，并根据提取的尾矿库干滩长度信息及对应的水面高程信息，计算尾矿库坡比和滩顶高程；还用于根据计算得到的尾矿库坡比及所述北斗水位监测设备采集的实时水面高程信息，计算尾矿库实时干滩长度。进一步地，利用所述视频监控设备采集一定间隔时间内的尾矿库水面和干滩的视频流数据，同时利用所述北斗水位监测设备采集对应时刻的水面高程信息，再利用所述监测数据处理设备提取视频流数据中尾矿库干滩长度信息，根据一定间隔时间内的尾矿库干滩长度S1、S2及对应水面高程分别为H1、H2，计算该间隔时间段对应高程区域的尾矿库坡比，表示为其中，K表示该间隔时间段对应高程区域的尾矿库坡比。进一步地，所述北斗水位监测设备计算该间隔时间段对应的尾矿库滩顶高程，表示为其中，H表示该间隔时间段对应的尾矿库滩顶高程。进一步地，利用所述视频监控设备和北斗水位监测设备分别采集不同间隔时间段的尾矿库水面和干滩的视频流数据及对应的水面高程信息，利用所述监测数据处理设备对计算得到的尾矿库坡比进行校准具体为：利用所述监测数据处理设备提取不同间隔时间段的视频流数据中尾矿库干滩长度信息，根据提取的不同间隔时间段的尾矿库干滩长度信息，及对应的水面高程信息，分别计算不同间隔时间段对应高程区域的尾矿库坡比，再根据不同间隔时间段对应高程区域的尾矿库坡比计算所有间隔时间段对应高程区域的尾矿库坡比平均值，得到校准后的尾矿库坡比。进一步地，所述监测数据处理设备根据计算得到的尾矿库坡比和滩顶高程及所述北斗水位监测设备采集的实时水面高程信息，计算尾矿库实时干滩长度，表示为Ss＝(H-Hs)*K其中，Ss表示尾矿库实时干滩长度，Hs表示尾矿库实时水面高程信息，K表示尾矿库坡比。本专利技术的有益效果是：本专利技术首先获取尾矿库干滩长度及对应水面高程信息的采样值，从而计算出尾矿库坡比和滩顶高程，再通过实时采集尾矿库水面高程信息，结合尾矿库坡比和滩顶高程得到尾矿库实时干滩长度，从而实现尾矿库干滩动态监测；本专利技术降低了传统监测方式的监测成本，提高了尾矿库干滩监测精度，并且能够不受恶劣环境条件影响，实现了全天候自动不间断监测。附图说明图1是本专利技术的基于北斗及视频识别的尾矿库干滩动态监测方法流程示意图；图2是本专利技术实施例中尾矿库结构示意图；图3是本专利技术的基于北斗及视频识别的尾矿库干滩动态监测系统结构示意图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。如图1所示，是本专利技术的基于北斗及视频识别的尾矿库干滩动态监测方法流程示意图；一种基于北斗及视频识别的尾矿库干滩动态监测方法，包括以下步骤：S1、将北斗水位监测设备放置在尾矿库水面，采集尾矿库水面高程信息；S2、采用视频监控设备获取尾矿库水面和干滩的视频流数据，利用视频识别方法提取视频流数据中尾矿库干滩长度信息；S3、根据步骤S2提取的尾矿库干滩长度信息及对应步骤S1采集的水面高程信息，计算尾矿库坡比和滩顶高程；S4、利用北斗水位监测设备采集尾矿库实时水面高程信息；S5、根据步骤S3得到的尾矿库坡比和滩顶高程及步骤S4采集的实时水面高程信息，计算尾矿库实时干滩长度。在本专利技术的一个可选实施例中，上述步骤S1采用的北斗水位监测设备为本领域常用的高精度北斗位移测量设备，并且仅仅只采用一套北斗水位监测设备放置在尾矿库水面，进行尾矿库水面高程信息的实时监测，无需增加干滩北斗监测点，降低监测成本。。在本专利技术的一个可选实施例中，上述步骤S2在尾矿库环境因素较好(如天气较好)的情况下，采用视频监控设备获取尾矿库水面和干滩的视频流数据，并且利用视频识别方法提取视本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于北斗及视频识别的尾矿库干滩动态监测方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、将北斗水位监测设备放置在尾矿库水面，采集尾矿库水面高程信息；S2、采用视频监控设备获取尾矿库水面和干滩的视频流数据，利用视频识别方法提取视频流数据中尾矿库干滩长度信息；S3、根据步骤S2提取的尾矿库干滩长度信息及对应步骤S1采集的水面高程信息，计算尾矿库坡比和滩顶高程；S4、利用北斗水位监测设备采集尾矿库实时水面高程信息；S5、根据步骤S3得到的尾矿库坡比和滩顶高程及步骤S4采集的实时水面高程信息，计算尾矿库实时干滩长度。

【技术特征摘要】
1.一种基于北斗及视频识别的尾矿库干滩动态监测方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、将北斗水位监测设备放置在尾矿库水面，采集尾矿库水面高程信息；S2、采用视频监控设备获取尾矿库水面和干滩的视频流数据，利用视频识别方法提取视频流数据中尾矿库干滩长度信息；S3、根据步骤S2提取的尾矿库干滩长度信息及对应步骤S1采集的水面高程信息，计算尾矿库坡比和滩顶高程；S4、利用北斗水位监测设备采集尾矿库实时水面高程信息；S5、根据步骤S3得到的尾矿库坡比和滩顶高程及步骤S4采集的实时水面高程信息，计算尾矿库实时干滩长度。2.如权利要求1所述的基于北斗及视频识别的尾矿库干滩动态监测方法，其特征在于，所述步骤S3根据步骤S2提取的尾矿库干滩长度信息及对应步骤S1采集的水面高程信息，计算尾矿库坡比，具体为设定步骤S2在一定间隔时间提取的尾矿库干滩长度分别为S1、S2，步骤S1采集的对应水面高程分别为H1、H2，计算该间隔时间段对应高程区域的尾矿库坡比，表示为其中，K表示该间隔时间段对应高程区域的尾矿库坡比。3.如权利要求2所述的基于北斗及视频识别的尾矿库干滩动态监测方法，其特征在于，所述步骤S3中，计算该间隔时间段对应的尾矿库滩顶高程，表示为其中，H表示该间隔时间段对应的尾矿库滩顶高程。4.如权利要求3所述的基于北斗及视频识别的尾矿库干滩动态监测方法，其特征在于，利用步骤S1和步骤S2分别采集不同间隔时间段的尾矿库干滩长度信息及对应的水面高程信息，对步骤S3计算得到的尾矿库坡比进行校准，具体为：根据步骤S2提取的不同间隔时间段的尾矿库干滩长度信息，及步骤S1采集的对应的水面高程信息，分别计算不同间隔时间段对应高程区域的尾矿库坡比，再根据不同间隔时间段对应高程区域的尾矿库坡比计算所有间隔时间段对应高程区域的尾矿库坡比平均值，得到校准后的尾矿库坡比。5.如权利要求2、3、4任一所述的基于北斗及视频识别的尾矿库干滩动态监测方法，其特征在于，所述步骤S5根据步骤S3得到的尾矿库坡比和滩顶高程及步骤S4采集的实时水面高程信息，计算尾矿库实时干滩长度，表示为Ss＝(H-Hs)*K其中，Ss表示尾矿库实时干滩长度，Hs表示尾矿库实时水面高程信息。6.一种基于北斗及视频识别的尾矿库干滩动态监测系统，其特征在于，包括放置在尾矿库水面的北斗水位监测设备...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭利，李迅，郭万佳，
申请(专利权)人：四川安信科创科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51