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锚害事件检测方法、装置、电子设备及存储介质制造方法及图纸

技术编号:41059380 阅读:3 留言:0更新日期:2024-04-24 11:10
本申请提供一种锚害事件检测方法、装置、电子设备及存储介质,涉及海缆监测技术领域。该方法包括:获取待检测船只的AIS信号序列;AIS信号序列包括多个轨迹点以及每个轨迹点对应的时间戳;基于时间戳,利用锚害检测模型对每个轨迹点对应的状态进行检测,获得第一检测结果;其中,锚害检测模型为利用历史AIS信号序列对强化学习模型进行训练获得;基于第一检测结果对待检测船只是否产生锚害事件进行检测。装置用于执行上述方法。本申请实施例利用基于强化学习模型训练的锚害检测模型对锚害事件进行检测,满足锚害检测场景中依据船只状态实时判断的需要,提高锚害事件检测的准确性。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及海缆监测,具体而言,涉及一种锚害事件检测方法、装置、电子设备及存储介质


技术介绍

1、新能源的快速发展促进了海上风电、潮汐能等海洋能源的开发和利用。在海洋工程中,海缆是重要的输电、通信和数据传输设备,其安全性和可靠性对于海洋工程的成功实施至关重要。而目前海缆锚害事件检测方法主要依赖传感器和人工巡检,因海缆埋敷深浅不一、洋流冲刷强弱不等、海场水文环境多变等因素,传感器数据易受环境影响,导致对锚害事件的检测结果不准确。


技术实现思路

1、本申请实施例的目的在于提供一种锚害事件检测方法、装置、电子设备及存储介质,用以利用基于强化学习模型训练的锚害检测模型对锚害事件进行检测,满足锚害检测场景中依据船只状态实时判断的需要,提高锚害事件检测的准确性。

2、第一方面,本申请实施例提供一种锚害事件检测方法,该方法包括:获取待检测船只的ais信号序列;ais信号序列包括多个轨迹点以及每个轨迹点对应的时间戳;基于时间戳,利用锚害检测模型对每个轨迹点对应的状态进行检测,获得第一检测结果;其中,锚害检测模型为利用历史ais信号序列对强化学习模型进行训练获得;基于第一检测结果对待检测船只是否产生锚害事件进行检测。

3、本申请实施例中,利用历史ais信号序列对强化学习模型进行训练获得锚害检测模型,并基于锚害检测模型对待检测船只的ais信号序列进行检测,获得检测结果。在这个过程中,由于基于强化学习模型训练出的锚害检测模型不需要固定长度的输入,只需要基于时间戳,对ais信号序列中的轨迹点的状态进行检测,使得能依据船只状态实时判断,以提高锚害检测的准确性。

4、在一些实施例中,基于时间戳,利用锚害检测模型对每个轨迹点对应的状态进行检测,获得第一检测结果,包括:按照时间戳,生成每个轨迹点对应的状态向量;通过锚害检测模型依次计算每个状态向量的奖励得分;基于奖励得分确定第一检测结果。

5、本申请实施例基于时间戳生成每个轨迹点的状态向量,通过锚害检测模型依次计算每个状态向量的奖励得分。在这个过程中,基于时间戳对ais信号序列中的轨迹点的状态进行检测,使得能依据船只状态实时判断。并且通过奖励得分确定第一检测结果,使得模型输出的结果的解释性更强。

6、在一些实施例中,该方法还包括:利用预设规则模型对ais信号序列进行检测,获得第二检测结果;其中,预设规则模型基于待检测船只的历史运动信息生成;相应的,基于第一检测结果对待检测船只是否产生锚害事件进行检测,包括:基于第一检测结果和第二检测结果对待检测船只是否产生锚害事件进行检测。

7、本申请实施例除了利用锚害检测模型进行锚害事件的检测外,还利用预设规则模型进行检测,并基于两者的检测结果确定最终的检测结果。由于预设规则模型是基于待检测船只的历史运动信息生成,因此,考虑了船只的历史运动规律和经验。将预设规则模型和锚害检测模型的结果进行融合进一步提高锚害检测的准确性。

8、在一些实施例中,利用预设规则模型对ais信号序列进行检测,获得第二检测结果,包括:计算相邻轨迹点的移动距离变化量、对地速度变化量、对地航向变化量和时间差,生成对应的特征序列;基于特征序列计算ais信号序列对应的特征值;利用所述预设规则模型对特征值进行计算,获得第二检测结果。

9、本申请实施例在利用预设规则模型对ais信号序列进行检测时,先生成ais信号序列中各相邻轨迹点的特征序列,并基于特征序列生成对应的特征值,再基于特征值利用预设规则模型计算检测结果值,使得经预设规则模型计算获得的检测结果值考虑了ais信号序列中每一个轨迹点的属性,从而提高锚害检测的准确性。

10、在一些实施例中,利用预设规则模型对特征值进行计算,获得第二检测结果,包括:通过公式res=a1*l-avg+a2*l-max+a3*s-avg+a4*count+a5*f-avg计算特征值对应的检测结果值;其中,res表示检测结果值,l-avg表示平均移动距离,l-max表示最大活动区域直径,s-avg表示平均对地速度变化量,count表示大于第一预设阈值的对地航向变化量的个数;f-avg表示平均对地航向变化量,a1,a2,a3,a4,a5分别表示函数参数;若检测结果值大于等于第二预设阈值,则将ais信号序列标记为锚害事件序列。

11、本申请实施例用于计算的特征值包括待检测船只的最大活动区域以及待检测船只在运行过程中的各物理量的平均值等,使得经预设规则模型计算获得的检测结果值考虑了待检测船只的实际运行情况,提高了锚害检测的准确性。

12、在一些实施例中,基于第一检测结果和第二检测结果对待检测船只是否产生锚害事件进行检测,包括:若第一检测结果和第二检测结果都表征ais信号序列为锚害事件序列,则确定待检测船只产生锚害事件;若第一检测结果和第二检测结果中的至少一项表征ais信号序列为非锚害事件序列,则确定待检测船只不产生锚害事件。

13、本申请实施例中,只有第一检测结果和第二检测结果都为锚害事件序列时,才确定待检测船只产生锚害事件。由于结合了历史经验和机器学习模型的检测结果,提高了锚害事件检测的准确性。

14、在一些实施例中,在获取待检测船只的ais信号序列之后,该方法还包括:利用神经网络模型对ais信号序列进行预处理,以生成待检ais信号序列;相应的,利用锚害检测模型对每个轨迹点对应的状态进行检测,获得第一检测结果,包括:利用锚害检测模型对待检ais信号序列中的每个轨迹点对应的状态进行检测,获得第一检测结果。

15、本申请实施例在进行锚害事件检测之前,对ais信号序列进行预处理,提高ais信号序列的质量和可靠性,为后续利用预处理后的ais信号序列进行锚害事件的检测打下基础,从而提高锚害事件检测的准确性。

16、第二方面,本申请实施例提供一种锚害事件检测装置,该装置包括:获取模块,用于获取待检测船只的ais信号序列;ais信号序列包括多个轨迹点以及每个轨迹点对应的时间戳;第一检测模块,用于基于时间戳,利用锚害检测模型对每个轨迹点对应的状态进行检测,获得第一检测结果;其中,锚害检测模型为利用历史ais信号序列对强化学习模型进行训练获得;第二检测模块,用于基于第一检测结果对待检测船只是否产生锚害事件进行检测。

17、第三方面,本申请实施例提供一种电子设备,包括:处理器、存储器、存储介质和总线,其中,所述处理器和所述存储器通过所述总线完成相互间的通信;所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令,所述处理器调用所述程序指令能够执行第一方面的方法步骤。

18、第四方面,本申请实施例提供一种非暂态计算机可读存储介质,包括:所述计算机可读存储介质存储计算机指令,所述计算机指令使所述计算机执行第一方面的方法步骤。

19、本申请的其他特征和优点将在随后的说明书阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本申请实施例了解。

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【技术保护点】

1.一种锚害事件检测方法,其特征在于,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于所述时间戳,利用锚害检测模型对每个所述轨迹点对应的状态进行检测,获得第一检测结果,包括:

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:

4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述利用预设规则模型对所述AIS信号序列进行检测,获得第二检测结果,包括:

5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述利用所述预设规则模型对所述特征值进行计算,获得第二检测结果,包括:

6.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述基于所述第一检测结果和所述第二检测结果对所述待检测船只是否产生锚害事件进行检测,包括:

7.根据权利要求1-6任一所述的方法,其特征在于,在所述获取待检测船只的AIS信号序列之后,所述方法还包括:

8.一种锚害事件检测装置,其特征在于,所述装置包括:

9.一种电子设备,其特征在于,包括:处理器和存储器,所述存储器存储有所述处理器可执行的机器可读指令,所述机器可读指令被所述处理器执行时执行如权利要求1至7任一所述的方法。

10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,该计算机可读存储介质上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器运行时执行如权利要求1至7任一所述的方法。

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【技术特征摘要】

1.一种锚害事件检测方法,其特征在于,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于所述时间戳,利用锚害检测模型对每个所述轨迹点对应的状态进行检测,获得第一检测结果,包括:

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:

4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述利用预设规则模型对所述ais信号序列进行检测,获得第二检测结果,包括:

5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述利用所述预设规则模型对所述特征值进行计算,获得第二检测结果,包括:

6.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述基于所述第一...

【专利技术属性】
技术研发人员:徐荣图陈科新姜明武
申请(专利权)人:苏州光格科技股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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