一种基于临水临边静态风险预警系统的方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于临水临边静态风险预警系统的方法包括：前端设备层、硬件支撑层、基础平台层、服务支撑层、业务应用层。前端设备层通过前端采集设备采集视频流非结构化数据通过网络传输进入服务支撑层，服务支撑层通过双边滤波算法将视频流非结构化数据转化为结构化数据流，硬件支撑层支撑服务支撑层的运行，基础平台层通过在服务支撑层中调用识别算法以及在业务应用层中调用可见光和热成像识别对结构化数据流进行识别和判断是否有人员异常行为，若有人员异常行为则基础平台层将进行存储并下发指令到前端设备层中的前端声光报警器实现预警。本发明专利技术提供的方法能快速精准识别人员异常行为，显著提升水电站安全生产和现场应急处理能力。现场应急处理能力。现场应急处理能力。

【技术实现步骤摘要】
一种基于临水临边静态风险预警系统的方法


[0001]本专利技术涉及临水临边静态风险预警的
，尤其涉及一种基于临水临边静态风险预警系统的方法。

技术介绍

[0002]四川华能青居水电站位于四川省南充市青居镇，是嘉陵江上苍溪至合川段第十级水电站，上游接小龙门水电站，下游与东西关水电站相连。电站枢纽采用截弯取直明渠引水式，由此形成了长达17.2km的减水河段，减水河段沿岸为人员密集活动区，为保障减水河段警示非法闯入河段滞留人员，保障沿岸人民生命财产安全，现有普通工业电视无法部署在两岸无电源、无网络地区且易被破坏，装设于大坝又无法检测过远距离。
[0003]为完善青居水电站闸坝、河道、溢流坝、尾水平台等所有临水临边及危险地点的安全预警，需对现有系统软件及硬件进行全面完善与增设，实现全河道及溢流坝人员及车辆入侵远程引导和劝离，利用现有摄像头实现闸坝及尾水平台作业人员临水临边危险提醒。全面提升青居水电站河道及临水临边安全防护要求，有效预防以外安全事故发生，减少人员伤亡及财产损失。

技术实现思路

[0004]本部分的目的在于概述本专利技术的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和专利技术名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和专利技术名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本专利技术的范围。
[0005]鉴于上述现有存在的问题，提出了本专利技术。
[0006]因此，本专利技术解决的技术问题是：现有的水电站在警示减水河段人员密集活动区非法闯入河段滞留人员，保障沿岸人民生命财产安全方面，存在普通工业电视无法部署在两岸无电源、无网络的地区且易被破坏，装设于大坝又无法检测过远距离的问题。
[0007]为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：
[0008]作为本专利技术所述的基于临水临边静态风险预警系统的方法，其中：系统分为五个层次，前端设备层、硬件支撑层、基础平台层、服务支撑层、业务应用层；
[0009]所述前端设备层通过前端采集设备采集视频流非结构化数据通过网络传输进入服务支撑层；
[0010]所述服务支撑层通过双边滤波算法将视频流非结构化数据转化为结构化数据流；
[0011]其中，硬件支撑层支撑所述服务支撑层的运行；
[0012]所述基础平台层通过在所述服务支撑层中调用识别算法以及在所述业务应用层中调用可见光和热成像识别对所述结构化数据流进行识别和判断是否有人员异常行为；
[0013]若有人员异常行为则所述基础平台层将进行存储并下发指令到前端设备层中的前端声光报警器实现预警。
[0014]作为本专利技术所述的基于临水临边静态风险预警系统的方法，其中：所述前端设备
层通过前端采集设备采集视频流非结构化数据通过网络传输进入服务支撑层包括，
[0015]所述前端设备层通过外围区域和工作区域两部分区域的前端采集设备采集视频流非结构化数据；
[0016]其中，所述外围区域和工作区域两部分区域的前端采集设备为布置在电站闸坝、河道、溢流坝、尾水平台的主流视频监控厂商的高清网络摄像机、NVR网络硬盘录像机、DVR数字视频录像机、热成像双光谱网络中载云台摄像机、可见光摄像头和声光报警器；
[0017]当监控区域内发现有违法物体闯入或不安全行为时，前端采集设备将自动联动现场的监控摄像头进行视频联动、报警抓图，同时将现场特征参数、图像、视频数据叠加到视频或者抓图图片上，从而实现视频流非结构化数据的采集；
[0018]所述前端采集设备通过视频专网接入系统中并将采集到的视频流非结构化数据送入服务支撑层。
[0019]作为本专利技术所述的一种基于临水临边静态风险预警系统的方法，其中：所述服务支撑层通过双边滤波算法将视频流非结构化数据转化为结构化数据流包括，
[0020]所述服务支撑层为业务应用层提供支持，包括视频接入服务、计算引擎服务和底库存储服务，使接入的视频流非结构化数据转化为结构化数据流；
[0021]所述双边滤波算法的计算包括空间距离为灰度距离为
[0022]其中，(x
i
，y
c
)为中心点坐标，(x
i
，y
i
)为当前点的坐标，σ表示空间域标准差，gray(x
i
，y
i
)为当前像素点的灰度值，gray(x
c
，y
c
)为模板中覆盖图片区域的中心点像素的灰度值，σ为值域标准差。
[0023]作为本专利技术所述的一种基于临水临边静态风险预警系统的方法，其中：所述硬件支撑层支撑服务支撑层的运行包括，
[0024]所述硬件支撑层包括WEB应用服务器、视频分析服务器、负载均衡服务器和数据库服务器；
[0025]所述硬件支撑层利用集群技术实现压力负载均衡，达到可扩展性要求，同时资源整合数据库服务器、WEB应用服务器，满足上层软件系统的运行要求；
[0026]其中，集群技术为通过负载均衡服务器对外提供一个公网IP，集群中的真正服务器使用不同的内网IP地址，当负载均衡服务器收到客户请求时，通过修改报文中的目的IP地址，将报文分流到不同的设备上，实现压力负载均衡。
[0027]作为本专利技术所述的一种基于临水临边静态风险预警系统的方法，其中：所述基础平台层通过在所述服务支撑层中调用识别算法以及在业务应用层中调用可见光和热成像识别对所述结构化数据流进行识别和判断是否有人员异常行为包括，
[0028]所述基础平台层由视频平台、算法引擎平台、存储管理平台组成，通过视频平台提供系统视频播放能力，通过算法引擎平台提供精准的比对分析能力，通过存储管理平台为系统的视频图像提供存储；
[0029]所述服务支撑层调用识别算法进行图像预处理、图像分割、特征提取以及识别分类；
[0030]其中，双边滤波算法进行图像预处理，并对预处理后的图像的边缘锐化的部分突出显示进行图像分割，然后对突出显示的部分进行特征提取，以及删除无意义部分进行特征提取，最后通过人体姿态识别进行识别分类；
[0031]所述业务应用层对外围区域和工作区域进行视频分析包括实时检测划定区域内可见光和热成像识别人员的异常行为。
[0032]作为本专利技术所述的一种基于临水临边静态风险预警系统的方法，其中：所述通过人体姿态识别进行识别分类包括，
[0033]通过识别人体位置以及其姿态，获得干扰像，进而在识别时滤除；
[0034]所述人体姿态识别涉及人体关节点识别、人体跟踪、动作识别算法，根据一定时间段内的视频帧人体姿态来进行动作识别；
[0035]所述人体关节点识别算法为核心算法，人体关节点识别算法基于openpose算法，openpose算法为依赖于卷积神经网络和监督学习实现人体姿态评估的算法；
[0036]所述openpose算法通过预测人体的heatmap与paf计算人体25个关节点坐标，其中，heatmap为热成像图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于临水临边静态风险预警系统的方法，其特征在于，包括：前端设备层、硬件支撑层、基础平台层、服务支撑层和业务应用层；所述前端设备层通过前端采集设备采集视频流非结构化数据通过网络传输进入服务支撑层；所述服务支撑层通过双边滤波算法将视频流非结构化数据转化为结构化数据流；其中，硬件支撑层支撑所述服务支撑层的运行；所述基础平台层通过在所述服务支撑层中调用识别算法以及在所述业务应用层中调用可见光和热成像识别对所述结构化数据流进行识别和判断是否有人员异常行为；若有人员异常行为则所述基础平台层将进行存储并下发指令到前端设备层中的前端声光报警器实现预警。2.如权利要求1所述的一种基于临水临边静态风险预警系统的方法，其特征在于：所述前端设备层通过外围区域和工作区域两部分区域的前端采集设备采集视频流非结构化数据；其中，所述外围区域和工作区域两部分区域的前端采集设备为布置在电站闸坝、河道、溢流坝、尾水平台的主流视频监控厂商的高清网络摄像机、NVR网络硬盘录像机、DVR数字视频录像机、热成像双光谱网络中载云台摄像机、可见光摄像头和声光报警器；当监控区域内发现有违法物体闯入或不安全行为时，前端采集设备将自动联动现场的监控摄像头进行视频联动、报警抓图，同时将现场特征参数、图像、视频数据叠加到视频或者抓图图片上，从而实现视频流非结构化数据的采集；所述前端采集设备通过视频专网接入系统中并将采集到的视频流非结构化数据送入服务支撑层。3.如权利要求1所述的一种基于临水临边静态风险预警系统的方法，其特征在于：所述服务支撑层为业务应用层提供支持，包括视频接入服务、计算引擎服务和底库存储服务，使接入的视频流非结构化数据转化为结构化数据流；所述双边滤波算法的计算包括空间距离为灰度距离为其中，(x
i
，y
c
)为中心点坐标，(x
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，y
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)为当前点的坐标，σ表示空间域标准差，gray(x
i
，y
i
)为当前像素点的灰度值，gray(x
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，y
c
)为模板中覆盖图片区域的中心点像素的灰度值，σ为值域标准差。4.如权利要求1所述的一种基于临水临边静态风险预警系统的方法，其特征在于：所述硬件支撑层支撑服务支撑层的运行包括，所述硬件支撑层包括WEB应用服务器、视频分析服务器、负载均衡服务器和数据库服务器；所述硬件支撑层利用集群技术实现压力负载均衡，达到可扩展性要求，同时资源整合数据库服务器、WEB应用服务器，满足上层软件系统的运行要求；其中，集群技术为通过负载均衡服务器对外提供一个公网IP，集群中的真正服务器使用不同的内网IP地址，当负载均衡服务器收到客户请求时，通过修改报文中的目的IP地址，
将报文分流到不同的设备上，实现压力负载均衡。5.如权利要求1所述的一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨洋，何林松，钟希望，王昊，黄明佳，刘俊，邓睿，
申请(专利权)人：四川华能嘉陵江水电有限责任公司，
类型：发明
国别省市：