[發明專利]基于視頻事件檢測的隧道水害智能監測系統及方法

在審

• 申請號: 201510570081.3
• 申請日: 2015-09-09
• 公開（公告）號: CN105120224A
• 公開（公告）日: 2015-12-02
• 發明（設計）人: 丁浩;吳夢軍;馬非;張琦;劉永華;郭軍;陳建忠
• 申請（專利權）人: 招商局重慶交通科研設計院有限公司
• 主分類號: H04N7/18
• 分類號: H04N7/18
• 代理公司: 北京同恒源知識產權代理有限公司 11275
• 代理人: 趙榮之

技術領域

本發明涉及一種用于監測隧道是否發生水害的基于視頻事件檢測的隧道水害智能監測系統。

背景技術

由于地質環境、設計缺陷、施工質量、建設和養護管理等種種原因，“十隧九漏”已成為隧道最為突出的病害形態。隧道一旦發生滲水、漏水等病害后，如果處治不及時，就有可能造成路面濕滑，從而影響隧道正常運營；嚴重則可能誘發交通災害事故，加速襯砌結構材料老化，降低結構安全。但目前對于隧道滲漏水病害，往往只能采用人工觀察、人工現場采樣測試以及以年為周期的周期性檢查等傳統手段或裝置(見下文)進行長期跟蹤檢測，缺乏可靠裝置實施長期有效監測。這種不足已成為隧道結構安全和運營安全隱患的重要因素。

傳統裝置1(201320025705一種隧道滲水量檢測裝置)。該裝置只是在隧道發生滲水后，人員到現場進行水量收集的裝置。不支持遠程自動報警，無法第一時間獲取隧道水害信息，不能實時連續性的掌握病害信息。還有些方法是在隧道襯砌表面或者內部安裝應力傳感器，通過水害發生后的襯砌應力變化檢測是否發生水害。該方法對滲水、漏水量、影響面積無法做出評估。存在成本高，可靠性差，檢測精度低，維護難度大等缺點。

發明內容

鑒于此，本發明的目的是提供一種基于視頻事件檢測的隧道水害智能監測系統及方法。

本發明的目的之一是通過以下技術方案來實現的，一種基于視頻事件檢測的隧道水害智能監測系統，包括數據采集器、處理單元、移動終端和監控室工作站，所述數據采集器實時獲取被檢測區域的圖像數據，所述處理單元的輸入端與數據采集器的輸出端連接，用于對數據采集器的輸出數據進行處理，并將處理結果通過網絡分別發送到移動終端、監控室工作站。

優選的，所述監測系統還包括隧道現場工作站，處理單元的處理結果通過網絡發送給隧道現場工作站。

優選的，所述數據采集器為攝像機，所述處理單元為視頻分析儀。

優選的，所述監測系統還包括支架，所述支架安裝于被檢測區域，所述攝像機安裝于支架上。

本發明的目的之二是通過以下技術方案實現的，一種基于視頻事件檢測的隧道水害智能監測方法，攝像機對準滲漏水區域，視頻分析儀實時分析檢測區域的圖像序列，檢測區域出現滲、漏水時圖像的相應區域的亮度和對比度發生變化，視頻分析儀判斷是否為滲漏水，如果是滲漏水則將報警信號傳送給移動智能終端和監控室工作站。

進一步，所述視頻檢測儀判斷是否為滲漏水的方法具體包括以下步驟：

S1.提取圖像背景；

S2.將每一幀圖像與背景圖像作差，將圖像序列的每一幀圖像與背景圖像作差，然后進行二值化操作，如果它與背景圖像對應像素的距離大于一個閾值，則認為它是前景，得到運動點團圖像；

S3.對運點點團進行數學形態學處理，提取運動點團的輪廓；

S4.點團運動跟蹤；

S5.標定物體提取。

由于采用了上述技術方案，本發明具有如下的優點：

1.本發明實現了對隧道滲漏水的實時監測，并能夠按照現行行業規范等技術要求對隧道水害進行實時分級，并通過通信網絡將報警信號傳送給監控室及移動智能終端。具有成本低、可靠性高、易維護性的優點。

2.積極效果：實時發現和監控隧道滲漏水情況，及時發布通知和預警信息，以避免發生隧道惡性運營及結構安全重大災害。

附圖說明

為了使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本發明作進一步的詳細描述，其中：

圖1為本發明原理框圖；

圖2為支架的結構示意圖；

圖3為圖2的右視圖。

具體實施方式

以下將結合附圖，對本發明的優選實施例進行詳細的描述；應當理解，優選實施例僅為了說明本發明，而不是為了限制本發明的保護范圍。

如圖1所示，一種基于視頻事件檢測的隧道水害智能監測系統，包括數據采集器、處理單元、移動終端、隧道現場工作站和監控室工作站，所述數據采集器實時獲取被檢測區域的圖像數據，所述處理單元的輸入端與數據采集器的輸出端連接，用于對數據采集器的輸出數據進行處理，并將處理結果通過網絡分別發送到移動終端、監控室工作站、隧道現場工作站。所述數據采集器為攝像機，所述處理單元為視頻分析儀。攝像機通過安裝于支架上，所述支架安裝于被檢測區域。