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专利号: 2021116025776
申请人: 哈尔滨商业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.新基建现场安全监测系统,其特征在于:包括现场监测模块以及疏散模块,所述现场监测模块具体执行如下步骤:步骤一一:对新基建项目目标物进行监测,若新基建项目目标物发生位移,则对新基建项目目标物的位移进行监测;

步骤一二:根据新基建安全标准数据以及新基建项目目标物的受力特征得到新基建项目目标物的位移安全阈值;

步骤一三:当新基建项目目标物位移达到新基建项目目标物的位移安全阈值时,则进行报警,并发送信号给疏散模块;

所述疏散模块接收到监测模块发送的信号后,执行疏散步骤,疏散步骤为:步骤二一:根据新基建项目目标物的尺寸信息确定安全警戒区域;

步骤二二:将安全警戒区域内每个成员记为一个节点;

步骤二三:获取新基建项目目标物所在区域的平面图,并在平面图内确定安全区域;

步骤二四:将所有节点进行分簇,并确定簇首,最后建立簇内成员之间的通信;

所述步骤二四的具体步骤为:

步骤A:将距离每个安全区域最近的节点作为一个簇,然后根据簇内成员的数量与安全区域最大容纳人数进行比较,若簇内成员的数量小于安全区域最大容纳人数,则执行步骤C,若簇内成员的数量大于安全区域最大容纳人数,则执行步骤B;

步骤B:根据安全区域最大容纳人数,将簇内节点按距离安全区域由近至远进行排序,将排名序号大于安全区域最大容纳人数的节点划入除本安全区域之外,距离节点最近的安全区域的簇中,并将该簇中簇内成员的数量与安全区域最大容纳人数进行比较,若簇内成员的数量小于安全区域最大容纳人数,则执行步骤C,若簇内成员的数量大于安全区域最大容纳人数,则重复执行本步骤,直至所有节点分配完毕;

步骤C:针对每个簇,利用K‑mediods 确定多个中心节点,然后计算簇内其它节点到每个中心节点的平均距离,距其它节点平均距离最小的中心节点为最终簇首,然后建立簇内成员之间的通信,并将簇内每个节点距离最近的安全区域的路线图发送给各个节点;

所述步骤B之前还包括以下步骤:

判定节点总数是否大于所有安全区域最大容纳人数,若节点总数大于所有安全区域最大容纳人数,则将所有安全区域最大容纳人数按比例进行扩充,使节点总数等于所有安全区域最大容纳人数,然后执行步骤B;

若节点总数不大于所有安全区域最大容纳人数,则执行步骤B。

2.根据权利要求1所述的新基建现场安全监测系统,其特征在于所述步骤二四的具体步骤为:首先,将距离每个安全区域最近的节点作为一个簇,针对每个簇,利用K‑mediods 确定多个中心节点,然后计算簇内其它节点到每个中心节点的平均距离,距其它节点平均距离最小的中心节点为最终簇首,然后建立簇内成员之间的通信,并将簇内每个节点距离最近的安全区域的路线图发送给各个节点。

3.根据权利要求2所述的新基建现场安全监测系统,其特征在于所述K‑mediods 具体步骤如下:步骤二四一:获取簇内所有成员节点的位置信息;

步骤二四二:对所有成员节点所在的区域进行均匀划分,得到划分后每块区域的平均密度值;

步骤二四三:选取密度大于平均密度的区域作为中心点集;

步骤二四四:利用K‑mediods 得到多个中心节点。

4.根据权利要求3所述的新基建现场安全监测系统,其特征在于所述步骤二四二的具体步骤为:步骤二四二一:根据节点坐标,截取簇内所有成员所在的最小外接矩形区域;

步骤二四二二:将本簇内成员节点位置信息标注在截取的矩形区域中;

步骤二四二三:对标注后的矩形区域进行均匀网格划分;

步骤二四二四:根据每个网格内的簇内成员数量得到该网格内的密度值,从而得到每个网格内簇内节点的平均密度值。

5.根据权利要求4所述的新基建现场安全监测系统,其特征在于所述步骤一一中对新基建项目目标物进行监测的具体步骤为:步骤1:获取新基建项目目标物视频数据;

步骤2:在视频数据中抽取目标物当前时刻的视频帧,并将抽取到的目标物当前时刻的视频帧与下一时刻抽取到的目标物视频帧进行比较,若发生偏移,则执行步骤一三,若未发生偏移,则将下一时刻抽取的目标物视频帧作为当前时刻的目标物视频帧继续与下一时刻的目标物视频帧进行比较;

步骤3:利用对焦距固定的摄像机进行相机标定,得到相机的内参矩阵和畸变系数;

步骤4:利用频率固定的摄像机采集新基建项目目标物的位移视频;

步骤5:将摄像机采集到的位移视频通过畸变系数进行校正;

步骤6:在校正后的视频数据中抽取新基建项目目标物静止状态下的视频帧,并根据新基建项目目标物的尺寸信息建立三维坐标系;

步骤7:在新基建项目目标物上选取一个目标点,并确定该目标点在三维坐标系中的坐标,然后利用目标跟踪算法追踪视频帧中目标点对应的像素点的位移信息,并利用该位移信息得到特征点位移后的位置。

6.根据权利要求5所述的新基建现场安全监测系统,其特征在于所述目标跟踪算法为模板匹配算法、特征点匹配算法或者光流估计算法。

7.根据权利要求6所述的新基建现场安全监测系统,其特征在于所述步骤一中摄像机为定焦摄像机或变焦摄像机,所述变焦摄像机焦距和视场角参数固定。

8.根据权利要求7所述的新基建现场安全监测系统,其特征在于所述报警通过声光报警器和烟雾报警器进行。