具有邏輯判斷的高壓作業區矩形監測方法
2023-12-02 04:07:41 1
專利名稱：具有邏輯判斷的高壓作業區矩形監測方法
技術領域：
本發明屬於監視監測系統領域。
背景技術：
高壓作業區屬重要、危險區域，出於安全生產考慮，需要建立有效防護系統防止人 員非法進入高壓作業區。目前高壓作業區安全防範技術手段多種多樣，但急需安全、有效、 快速反應非法闖入並及時報警的防護系統。
發明內容
本發明的目的是提供一種可及時檢測高壓作業區進入物體，以提高高壓作業區安 全性的具有邏輯判斷的高壓作業區矩形監測方法。本發明監測過程是
a、系統開機啟動；
b、系統進行自我檢測各個終端，包括四個超聲波雷達、兩個攝像頭，檢測它們與監控中 心計算機的通信狀態，如檢測錯誤則返回重新開機啟動，直到工作狀態正確；
C、在高壓作業區安全範圍外的四角的基座上安裝超聲波雷達和可旋轉攝像頭，四個超 聲波雷達成90度角方向排列，超聲波雷達測得物體到雷達的距離，並將此數據傳遞給控制 計算機；
d、計算機接收到數據後，將與此區域相鄰的攝像頭旋轉到該方向；
e、根據攝像頭採集的數字圖像中圖像的灰度來判斷攝像頭是否對準進入高壓作業區 物體；
f、控制計算機將進入區域的物體或人員的距離和角度兩個數據通過計算機網絡傳遞 給監控中心。本發明有效的提高了高壓作業區的安全性，使整個高壓作業區域無盲點，有效及 時的防止人員、其他物體等進入高壓作業區，本發明提出的邏輯判斷方法可以快速、準確定 位非法闖入目標，以此提高安全。
圖1是本發明的工藝流程圖2是本發明四個超聲波雷達和二個攝像頭安裝區域示意圖，圖中1是超聲波雷達，2 是攝像頭，3是高壓作業區，4是超聲波雷達照射的一個區域；
圖3是本發明實例中有物體進入時的工作狀態圖，圖中1是一個超聲波雷達，2A是攝像 頭初始狀態位置，2B是攝像頭照射物體位置，4是超聲波範圍，5是攝像頭初始位置與水平 方向夾角，6是超聲波雷達與物體距離，7是進入高壓作業區物體，8是攝像頭照射物體與攝 像頭初始位置夾角。
具體實施例方式本發明監測過程是
a、系統開機啟動。b、系統進行自我檢測各個終端，包括四個超聲波雷達、兩個攝像頭，檢測它們與監 控中心計算機的通信狀態，如檢測錯誤則返回重新開機啟動，直到工作狀態正確；
檢測四個超聲波傳感器、兩個攝像頭和與監控中心計算機的通信。控制計算機將各種 部件的啟動狀態信號發給被檢測的部件，被檢測的部件收到命令後啟動並將當前的工作狀 態傳遞給控制計算機。如果沒有收到某一個部件返回的信號，則表示這個部件工作不正常。 控制計算機按照啟動狀態信號的發射順序將各個部件表示在數據存儲區中，如11111110， 標示為其中最後一個檢測的功能部件工作不正常。此時控制計算機對最後一個檢測的部件 重新發出啟動狀態信號的命令，令其重新啟動。C、在高壓作業區安全範圍外的四角的基座上安裝超聲波雷達和可旋轉攝像頭，四 個超聲波雷達成90度角方向排列，超聲波雷達測得物體到雷達的距離，並將此數據傳遞給 控制計算機；四個超聲波雷達成90度角方向排列，利用超聲波的發射及回波範圍將高壓作 業區的圍欄分為A、B、C、D四個區域。當某一個區域內有物體進入時，對應的雷達發出的信 號被反射回來，雷達測得物體到雷達的距離，並將此數據傳遞給控制計算機。d、計算機接收到數據後，將與此區域相鄰的攝像頭旋轉到該方向；
如圖3，攝像頭初始位置為與水平方向成45度夾角。當區域B有人員進入的時候，進 入的人員的身體會將超聲波傳感器發出的聲波信號反射會來。那麼接收到回波與發射時間 差t，以及聲音的速度v=340m/s，我們可以測得距離為s=v*t/2，此時能確定進入的人員在 以超聲波雷達B為中心，在區域B上到雷達B的距離為s的圓弧上。e、根據攝像頭採集的數字圖像中圖像的灰度來判斷攝像頭是否對準進入高壓作 業區物體；
攝像頭採集的數字圖像中由於有人和高壓作業區兩種物體，所以圖像的灰度(可以簡 單的理解為明暗程度，類似於黑白電視機的顏色從白色-淺灰-深灰-黑的變化)是不同的。 我們可以利用這種現象來判斷攝像頭是否對準人員。例如空地上的土壤顏色是黃色的，人 員衣服的顏色是棕色的，根據人的色覺判斷，人的色覺覺得衣服的顏色比土壤的顏色暗。攝 像頭採集到的圖像是土壤的顏色是淺灰的，衣服的顏色是深灰色的。計算機接收到的攝像 頭傳遞迴來的數據是數字格式的。從00到FF代表從白到黑。例如05-04-09-05-06表示 攝像頭中心對準的物體顏色最深，以此來區別背景和進入物體。在超聲波雷達接收到信號 的同時，位於區域A與區域B夾角處45度的攝像頭開始旋轉向區域B，在攝像頭的正中心的 灰度值位於最大的時候，此時攝像頭旋轉了 65度。f、控制計算機將進入區域的物體或人員的距離和角度兩個數據通過計算機網絡 傳遞給監控中心。控制計算機將進入區域的物體或人員的距離和角度兩個數據通過計算機 網絡傳遞給監控中心。距離表示為被某一個超聲波傳感器檢測到有物體進入後，人員到該 超聲波傳感器的距離。角度表示為攝像頭初始位置開始旋轉到對準人員後的位置的角度。安裝要求
1、超聲波雷達和攝像頭應放置在無遮擋的相對高處；
2、攝像頭安裝時要固定好初始角度；3、超聲波雷達和攝像頭應採取避雷措施。通用型工業控制計算機，用來處理超聲波傳感器和攝像機採集的數據。U-GAGE QT50U超聲波傳感器。
權利要求
1. 一種具有邏輯判斷的高壓作業區矩形監測方法，其特徵在於a、系統開機啟動；b、系統進行自我檢測各個終端，包括四個超聲波雷達、兩個攝像頭，檢測它們與監控中 心計算機的通信狀態，如檢測錯誤則返回重新開機啟動，直到工作狀態正確；C、在高壓作業區安全範圍外的四角的基座上安裝超聲波雷達和可旋轉攝像頭，四個超 聲波雷達成90度角方向排列，超聲波雷達測得物體到雷達的距離，並將此數據傳遞給控制 計算機；d、計算機接收到數據後，將與此區域相鄰的攝像頭旋轉到該方向；e、根據攝像頭採集的數字圖像中圖像的灰度來判斷攝像頭是否對準進入高壓作業區 物體；f、控制計算機將進入區域的物體或人員的距離和角度兩個數據通過計算機網絡傳遞 給監控中心。
全文摘要
一種具有邏輯判斷的高壓作業區矩形監測方法，屬於監視監測系統領域。本發明的目的是提供一種可及時檢測高壓作業區進入物體，以提高高壓作業區安全性的具有邏輯判斷的高壓作業區矩形監測方法。本發明監測過程是系統開機啟動；系統進行自我檢測；將監測數據傳遞給控制計算機；計算機將接收到的數據與此區域相鄰的攝像頭旋轉到該方向；判斷攝像頭是否對準進入高壓作業區物體；將數據通過計算機網絡傳遞給監控中心。本發明有效的提高了高壓作業區的安全性，使整個高壓作業區域無盲點，有效及時的防止人員、其他物體等進入高壓作業區，本發明提出的邏輯判斷方法可以快速、準確定位非法闖入目標，以此提高安全。
文檔編號G01C1/00GK102073048SQ201010544759
公開日2011年5月25日 申請日期2010年11月16日 優先權日2010年11月16日
發明者黨克, 孟曉敏, 張衛紅, 王冬鉑 申請人:東北電力大學