基于云服务器的应急保护系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于云服务器的应急保护系统，该系统包括多个摄像单元、多个预警单元、本地服务器以及云服务器。摄像单元拍摄城市地下管廊图像获得管廊图像，本地服务器的火焰检测单元检测亮度图像的火焰移动特征确定火焰图像，像素点提取单元接收火焰图像、提取火焰图像的有效火焰像素点序列和存储火焰坐标集合。云服务器的图像对比单元根据与火焰坐标集合交叉的管网坐标集合确定处于火焰中的至少一个管道。通过对城市地下管廊图像的火焰检测和火焰像素点提取，确定火焰像素的位置并判断发生火灾的管网，实现了在城市地下管廊对于火焰快速识别与应急响应，有力控制火情，减少损失和伤害。

【技术实现步骤摘要】
基于云服务器的应急保护系统
本专利技术涉及图像识别
，尤其涉及一种基于云服务器的应急保护系统。
技术介绍
随着城镇化的快速推进，人们对管道的需求也越来越高，城市地下管道也就应运而生，如今地下管线是城市规划建设的重要部分，实现了城市规划发展方向从“重地上轻地下”转变为“地上地下并重”。城市地下管线的快速发展促成了地下综合管廊的建设，地下综合管廊就是城市地下管道综合走廊，在城市地下建造一个隧道空间，将电力、通信、燃气、供热、给排水等各种工程管线集于一体，是保障城市运行的重要基础设施和“生命线”。由于地下管廊中存在很多电缆电线等设备，在发热、短路状态下很容易起火，会影响整个城市地下管线的正常运行，对人们生活带来重大影响。基于此，有必要利用能够快速存储响应的云服务器开发一种基于云服务器的应急保护系统。
技术实现思路
为了解决上述现有技术存在的缺陷，本专利技术提出了一种基于云服务器的应急保护系统，通过对城市地下管廊图像的火焰检测、火焰像素点提取和像素坐标交叉，确定火焰像素的位置并判断发生火灾的管网，实现对城市地下管廊中火灾紧急情况的快速响应。本专利技术的技术方案是这样实现的：基于云服务器的应急保护系统，其特征在于，包括：多个摄像单元、多个预警单元、本地服务器及云服务器，其中，摄像单元安装在城市地下管廊内，城市地下管廊具有多个监管区，每一个监管区至少具有电力管道、通信管道、燃气管道、供热管道，摄像单元拍摄该监管区的管廊图像并确定拍摄时间T；预警单元安装在监管区内，若监测到火灾数据，预警单元指令摄像单元将管廊图像发送至本地服务器，否则摄像单元将管廊图像发送至云服务器；云服务器包括图像处理单元、远程数据库，图像处理单元从管廊图像的四个子区域中提取管网坐标集合O1、O2、O3、O4，其中，O1为电力管道的像素坐标区、O2为通信管道的像素坐标区、O3为燃气管道的像素坐标区、O4为供热管道的像素坐标区，远程数据库存储任意监管区的四个管网坐标集合并建立管网坐标集合与对应监管区编号的映射关系；本地服务器包括HIS转换单元、火焰检测单元、像素点提取单元，HIS转换单元将管廊图像转换为亮度图像，火焰检测单元检测亮度图像的火焰移动特征确定火焰图像，像素点提取单元接收火焰图像、提取火焰图像的有效火焰像素点序列Rq和存储有效火焰像素点序列Rq的有效火焰像素点坐标，生成火焰坐标集合Pq，q为有效火焰像素点的数量，其中，云服务器还包括图像对比单元，该图像对比单元根据与火焰坐标集合交叉的管网坐标集合确定处于火焰中的至少一个管道，若O1∩Pq≠Ø，向电力部门发送报警信号，若O2∩Pq≠Ø，向通信部门发送报警信号，若O3∩Pq≠Ø，向燃气部门发送报警信号，若O4∩Pq≠Ø，向供热部门发送报警信号。在本专利技术中，摄像单元经internet连接至云服务器，摄像单元经本地线缆连接至本地服务器。在本专利技术中，管廊图像的四个子区域为：AL、BL、AR和BR，子区域AL为10只电力管道，子区域BL为10只通信管道，子区域AR为10只燃气管道，子区域BR为10只供热管道。在本专利技术中，管廊图像为RGB图像，HIS转换单元将管廊图像中每个像素点的RGB色彩值转换为亮度值得到亮度图像。在本专利技术中，火焰检测单元检测亮度图像的火焰移动特征确定火焰图像，先确定相邻两帧亮度图像的亮度中心坐标、，再计算火焰参数，σ＞0的亮度图像为火焰图像，其中，M×N为火焰亮度图像的大小，亮度图像中亮度中心坐标的表达式为：,，为亮度图像像素点坐标。在本专利技术中，像素点提取单元采用中位值平均滤波算法提取火焰像素点，火焰图像中含有火焰的火焰像素区有k个像素点，k个像素点的红色分量值R={R1,R2,…,Rk}，红色分量值从大到小排序得到火焰像素点序列Rrank=Rank({R1,R2,…,Rk})，Rank()为排序函数，舍去火焰像素点序列Rrank中红色分量最大值Rmax与最小值Rmin，得到标准火焰像素点序列Rrank2，求得剩余k-2个像素点的红色分量值Ri的平均值，设置阈值Tk，滤除标准火焰像素点序列Rrank2中高于μ+Tk以及低于μ-Tk的红色分量值，提取有效火焰像素点序列Rq并存储有效火焰像素点序列Rq的有效火焰像素点坐标，生成火焰坐标集合Pq。实施本专利技术的这种基于云服务器的应急保护系统，具有以下有益效果：该种基于云服务器的应急保护系统中，摄像单元拍摄管廊图像，火焰检测部检测图像，像素点提取单元提取有效火焰像素点序列Rq并生成火焰坐标集合Pq，图像对比单元根据与火焰坐标集合交叉的管网坐标集合确定处于火焰中的至少一个管道，通过云服务器和本地服务器相互响应，确定火焰位置并向相应部门发送报警信号，实现了系统在城市地下管廊对于火焰快速识别与应急响应，有力控制火情，减少损失和伤害。附图说明图1为本专利技术的基于云服务器的应急保护系统的结构示意图；图2为本专利技术的本地服务器的功能流程图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。如图1所示，本专利技术的这种基于云服务器的应急保护系统，包括：多个摄像单元、多个预警单元、本地服务器以及云服务器，本地服务器包括HIS转换单元、火焰检测单元和像素点提取单元，云服务器包括图像处理单元、远程数据库和图像对比单元。摄像单元安装在城市地下管廊内，摄像单元经internet连接至云服务器，通过本地线缆连接至本地服务器。城市地下管廊具有多个监管区，一个摄像单元拍摄一个监管区的管廊图像并确定拍摄时间T，每一个监管区具有电力管道、通信管道、燃气管道、供热管道。城市地下管廊中每个监管区的管线排放整齐，一个监管区共摆放40只管道，摄像单元在固定位置拍摄监管区的管廊图像，使得管廊图像由四个子区域组成，图像上半部分左边子区域AL为10只电力管道，左边下部分子区域BL为10只通信管道，右边上部分子区域AR为10只燃气管道，右边下部分子区域BR为10只供热管道。此时，通过管廊图像中像素区域坐标规划可以确定管线类别。预警单元安装在监管区内，预警单元对管廊图像进行预监测。在对图像预监测中，若检测到管廊图像具有火灾数据，预警单元指令摄像单元将具有火灾数据的管廊图像发送到本地服务器中。没有检测到火灾数据的管廊图像发送至云服务器。云服务器和本地服务器都有各自的优点，云服务器是简单高效、安全可靠、处理能力可弹性伸缩的计算服务，是一个服务器集群，而本地服务器可自行分配多种网络功能服务，实现快速响应。在本专利技术中，预监测中预监测到的具有火灾数据的管廊图像数量少，后续过程需要对具有火灾数据的管廊图像进行处理，为了提高处理速率，所以选用可自行分配多种功能服务、快速响应的本地服务器。对于数量多的没有监测到火灾数据的管廊图像，选用处理能力可弹性伸缩的云服务器，这样的配置方式能够避免服务器崩溃和提高运行速率。云服务器包括图像处理单元、远程数据库。图像处理单元从管廊图像的四个子区域AL、BL、AR和BR中提取管网坐标集合O1、O本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于云服务器的应急保护系统，其特征在于，包括多个摄像单元、多个预警单元、本地服务器以及云服务器，其中，/n摄像单元安装在城市地下管廊内，城市地下管廊具有多个监管区，每一个监管区至少具有电力管道、通信管道、燃气管道、供热管道，摄像单元拍摄该监管区的管廊图像并确定拍摄时间T；/n预警单元安装在监管区内，若监测到火灾数据，预警单元指令摄像单元将管廊图像发送至本地服务器，否则摄像单元将管廊图像发送至云服务器；/n云服务器包括图像处理单元、远程数据库，图像处理单元从管廊图像的四个子区域中提取管网坐标集合O

【技术特征摘要】
1.一种基于云服务器的应急保护系统，其特征在于，包括多个摄像单元、多个预警单元、本地服务器以及云服务器，其中，
摄像单元安装在城市地下管廊内，城市地下管廊具有多个监管区，每一个监管区至少具有电力管道、通信管道、燃气管道、供热管道，摄像单元拍摄该监管区的管廊图像并确定拍摄时间T；
预警单元安装在监管区内，若监测到火灾数据，预警单元指令摄像单元将管廊图像发送至本地服务器，否则摄像单元将管廊图像发送至云服务器；
云服务器包括图像处理单元、远程数据库，图像处理单元从管廊图像的四个子区域中提取管网坐标集合O1、O2、O3、O4，其中，O1为电力管道的像素坐标区、O2为通信管道的像素坐标区、O3为燃气管道的像素坐标区、O4为供热管道的像素坐标区，远程数据库存储任意监管区的四个管网坐标集合并建立管网坐标集合与对应监管区编号的映射关系；
本地服务器包括HIS转换单元、火焰检测单元、像素点提取单元，HIS转换单元将管廊图像转换为亮度图像，火焰检测单元检测亮度图像的火焰移动特征确定火焰图像，像素点提取单元接收火焰图像、提取火焰图像的有效火焰像素点序列Rq和存储有效火焰像素点序列Rq的有效火焰像素点坐标，生成火焰坐标集合Pq，q为有效火焰像素点的数量，
其中，云服务器还包括图像对比单元，该图像对比单元根据与火焰坐标集合交叉的管网坐标集合确定处于火焰中的至少一个管道，若O1∩Pq≠Ø，向电力部门发送报警信号，若O2∩Pq≠Ø，向通信部门发送报警信号，若O3∩Pq≠Ø，向燃气部门发送报警信号，若O4∩Pq≠Ø，向供热部门发送报警信号。


2.根据权利要求1所述的基于云服务器的应急保护系统，其特征在于，所述摄像单元经internet连接至云服务器，...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘子新，
申请(专利权)人：东华理工大学南昌校区，
类型：发明
国别省市：江西;36