【技术实现步骤摘要】
本申请涉及桥梁安全防护，具体是一种智能桥墩防撞预警方法、系统及存储介质。
技术介绍
1、随着近年来我国交通事业的快速发展，许多跨江跨河特大桥已经建成或正在拟建，与此同时跨桥船只的密度、尺寸、吨位也大幅增加，桥梁在设计建设中不可避免的要跨越繁忙的航道。桥墩作为上部结构的承载基础，一旦发生破坏，可能会带来巨大的损失，甚至整个桥梁发生垮塌。近年来水中桥墩受到来往船只撞击而使船、桥共毁的事件屡有发生，对桥墩防撞理论及装置的研究也逐渐受到社会的关注。
2、我国桥墩防撞的研究起步较晚，绝大多数的桥墩仍面临着过往船只撞击的威胁。因此，亟需一种可靠的桥墩防撞方案，
技术实现思路
1、本申请的目的在于提供一种智能桥墩防撞预警方法、系统及存储介质，以解决上述
技术介绍
中提出的技术问题。
2、为实现上述目的，本申请公开了以下技术方案：
3、第一方面，本申请公开了一种智能桥墩防撞预警方法，该方法包括以下步骤：
4、监测进入检测区域的船只；
5、对检测到的船只进行轮廓框型转化，获取以矩形框表示的船只位置信息；
6、对船只对应的矩形框进行点集标记，在船只对应的矩形框上标记若干个参考点；
7、将至少一个靠近桥墩分布的参考点作为目标点，将桥墩中心点作为圆心、水流朝向作为y轴、与水流朝向相垂直的水平朝向作为x轴构建预警坐标系；
8、在第一时间节点t1时，记录所述目标点在所述预警坐标系中的位置坐标值(x1，y1)，x1为在第
9、在第二时间节点t2时，记录同一个所述目标点在所述预警坐标系中的位置坐标值(x2，y2)，x2为在第二时间节点t2时所述目标点与圆心之间在x轴方向上的实际距离差，y2为在第二时间节点t2时所述目标点与圆心之间在y轴方向上的实际距离差；
10、基于所述目标点在第一时间节点t1和第二时间节点t2时的位置坐标值，绘制得到轨迹变化图；
11、基于所述轨迹变化图分析船只航行线，当该船只航行线为朝向桥墩行驶时，预警模块作出预警动作，否则，所述预警模块保持静默。
12、作为优选，所述的基于所述轨迹变化图分析船只偏行朝向，具体包括：
13、计算预期行驶距离l，其中，v为船只在第一时间节点t1和第二时间节点t2时的平均速度，δt为第一时间节点t1和第二时间节点t2之间的时间间隔，δx1＝|x1-x2|，δx2为桥墩上朝向船只方向预设的第一碰撞点的位置坐标与所述目标点在第二时间节点t2时的x轴坐标差；
14、将预期行驶距离l与δx2进行比对，当l≥δx2+k时，表示船只朝向桥墩行驶且具有碰撞风险，其中，k为预设的安全距离值，k≥0；否则，表示船只不具有碰撞风险。
15、作为优选，该方法还包括：
16、在所述预警模块作出预警动作后，重新进行船只航行线的获取，并基于新的船只航行线判断是否需要作出预警，当需要作出预警时，所述预警模块再次作出预警动作。
17、作为优选，当所述预警模块再次作出预警动作时，防撞模块自动弹出安全气囊进行防撞准备。
18、作为优选，当船只上的目标点在第二时间节点t2时和第一时间节点t1的位置坐标值(x2，y2)满足|x2|＞|x1|时，将该目标点删除并重新在参考点中寻找新的目标点作为第二目标点；并获取该第二目标点在第二时间节点t2时的位置坐标值并作为(x1，y1)，以及该第二目标点在第三时间节点t3时的位置坐标值并作为(x2，y2)。
19、作为优选，所述第三时间节点t3与所述第二时间节点t2之间的时间间隔小于所述第二时间节点t2与所述第一时间节点t1之间的时间间隔。
20、作为优选，当出现n个被丢弃的目标点时，所述预警模块作出预警动作，v为船只在第一时间节点t1和第二时间节点t2时的平均速度，δt为第一时间节点t1和第二时间节点t2之间的时间间隔，δy为桥墩上朝向船只方向预设的第一碰撞点的位置坐标与所述目标点在第一时间节点t1时的y轴坐标差。
21、作为优选，所述预警动作包括：通过警示灯进行闪烁显示、通过语音播报进行声音播放和开启防撞措施中的一种或多种。
22、第二方面，本申请公开了一种智能桥墩防撞预警系统，包括船只检测模块、轮廓化处理模块、参考点标记模块、预警判断模块和预警模块；
23、所述船只检测模块配置为：对检测区域中的船只进行检测，并将检测到的船只图像传输至所述轮廓化处理模块；
24、所述轮廓化处理模块配置为：对检测到的船只进行轮廓框型转化，获取以矩形框表示的船只位置信息；
25、所述参考点标记模块配置为：对船只对应的矩形框进行点集标记，在船只对应的矩形框上标记若干个参考点；
26、所述预警判断模块配置为：将至少一个靠近桥墩分布的参考点作为目标点，将桥墩中心点作为圆心、水流朝向作为y轴、与水流朝向相垂直的水平朝向作为x轴构建预警坐标系；在第一时间节点t1时，记录所述目标点在所述预警坐标系中的位置坐标值(x1，y1)，x1为在第一时间节点t1时所述目标点与圆心之间在x轴方向上的实际距离差，y1为在第一时间节点t1时所述目标点与圆心之间在y轴方向上的实际距离差；在第二时间节点t2时，记录同一个所述目标点在所述预警坐标系中的位置坐标值(x2，y2)，x2为在第二时间节点t2时所述目标点与圆心之间在x轴方向上的实际距离差，y2为在第二时间节点t2时所述目标点与圆心之间在y轴方向上的实际距离差；基于所述目标点在第一时间节点t1和第二时间节点t2时的位置坐标值，绘制得到轨迹变化图；
27、所述预警模块配置为：基于所述轨迹变化图分析船只航行线，当该船只航行线为朝向桥墩行驶时，作出预警动作，否则，保持静默。
28、第三方面，本申请公开了一种计算机可读存储介质，其上存储有能够被处理器执行的计算机程序，当所述计算机程序被所述处理器执行时，实现如上所述的智能桥墩防撞预警方法。
29、有益效果：本申请，通过对船只进行矩形框表示的形式，简化了船只的位置信息获取难度，同时，基于目标点与桥墩之间的距离监测，能够快速地明确船只的航行朝向以及是否能够沿着当前的航行线路安全的避开桥墩而不发生碰撞。进一步地，通过预期行驶距离的计算，能够快速且可靠的对船只是否会与桥墩发生碰撞进行预期，从而准确地作出相应的防护措施，准确避免桥墩与船只发生碰撞。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种智能桥墩防撞预警方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的智能桥墩防撞预警方法，其特征在于，所述的基于所述轨迹变化图分析船只航行线，具体包括：
3.根据权利要求2所述的智能桥墩防撞预警方法，其特征在于，该方法还包括：
4.根据权利要求3所述的智能桥墩防撞预警方法，其特征在于，当所述预警模块再次作出预警动作时，防撞模块自动弹出安全气囊进行防撞准备。
5.根据权利要求1所述的智能桥墩防撞预警方法，其特征在于，当船只上的目标点在第二时间节点T2时和第一时间节点T1的位置坐标值(X2，Y2)满足|X2|＞|X1|时，将该目标点删除并重新在参考点中寻找新的目标点作为第二目标点；并获取该第二目标点在第二时间节点T2时的位置坐标值并作为(X1，Y1)，以及该第二目标点在第三时间节点T3时的位置坐标值并作为(X2，Y2)。
6.根据权利要求5所述的智能桥墩防撞预警方法，其特征在于，所述第三时间节点T3与所述第二时间节点T2之间的时间间隔小于所述第二时间节点T2与所述第一时间节点T1之间的时间间隔。
<...【技术特征摘要】
1.一种智能桥墩防撞预警方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的智能桥墩防撞预警方法，其特征在于，所述的基于所述轨迹变化图分析船只航行线，具体包括：
3.根据权利要求2所述的智能桥墩防撞预警方法，其特征在于，该方法还包括：
4.根据权利要求3所述的智能桥墩防撞预警方法，其特征在于，当所述预警模块再次作出预警动作时，防撞模块自动弹出安全气囊进行防撞准备。
5.根据权利要求1所述的智能桥墩防撞预警方法，其特征在于，当船只上的目标点在第二时间节点t2时和第一时间节点t1的位置坐标值(x2，y2)满足|x2|＞|x1|时，将该目标点删除并重新在参考点中寻找新的目标点作为第二目标点；并获取该第二目标点在第二时间节点t2时的位置坐标值并作为(x1，y1)，以及该第二目标点在第三时间节点t3时的位置坐标值并作为(x2，y2)。
6.根据权利要求5所述的智能桥墩防撞预警方法，其特征在于，所述第三时间节点t3与所述第二时间节点...
【专利技术属性】
技术研发人员：安路明，赵健，张鹏志，陈美宇，陈港，王雷，范梦奇，
申请(专利权)人：中国铁建大桥工程局集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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