[發(fā)明專(zhuān)利]基于大數(shù)據(jù)和視頻圖像協(xié)同分析的城市公共安全智能監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110086285.5
• 申請(qǐng)日: 2021-01-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112880741A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-06-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 謝雨函;李存
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 謝雨函
• 主分類(lèi)號(hào): G01D21/02
• 分類(lèi)號(hào): G01D21/02
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

1.基于大數(shù)據(jù)和視頻圖像協(xié)同分析的城市公共安全智能監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)，其特征在于：包括城市排污管道區(qū)域劃分模塊、支路排污管道統(tǒng)計(jì)模塊、管道監(jiān)測(cè)點(diǎn)布設(shè)模塊、監(jiān)測(cè)點(diǎn)氣體環(huán)境參數(shù)采集模塊、參數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)、監(jiān)測(cè)點(diǎn)污水流速檢測(cè)模塊、監(jiān)測(cè)點(diǎn)污水圖像采集模塊、異常排放物識(shí)別模塊、數(shù)據(jù)處理中心、管理服務(wù)器、后臺(tái)顯示終端和遠(yuǎn)程管理中心；

所述城市排污管道區(qū)域劃分模塊與支路排污管道統(tǒng)計(jì)模塊連接，支路排污管道統(tǒng)計(jì)模塊與管道監(jiān)測(cè)點(diǎn)布設(shè)模塊連接，管道監(jiān)測(cè)點(diǎn)布設(shè)模塊分別與監(jiān)測(cè)點(diǎn)氣體環(huán)境參數(shù)采集模塊、監(jiān)測(cè)點(diǎn)污水流速檢測(cè)模塊和監(jiān)測(cè)點(diǎn)污水圖像采集模塊連接，監(jiān)測(cè)點(diǎn)氣體環(huán)境參數(shù)采集模塊和監(jiān)測(cè)點(diǎn)污水流速檢測(cè)模塊均與數(shù)據(jù)處理中心連接，監(jiān)測(cè)點(diǎn)污水圖像采集模塊與異常排放物識(shí)別模塊連接，數(shù)據(jù)處理中心分別與管理服務(wù)器和遠(yuǎn)程管理中心連接，管理服務(wù)器與后臺(tái)顯示終端連接，異常排放物識(shí)別模塊與遠(yuǎn)程管理中心連接；

所述城市排污管道區(qū)域劃分模塊用于統(tǒng)計(jì)城市內(nèi)主排污管道的數(shù)量，其中各主排污管道分別對(duì)應(yīng)覆蓋一個(gè)排污管道區(qū)域，其主排污管道的數(shù)量即為城市內(nèi)排污管道區(qū)域的數(shù)量，進(jìn)而將統(tǒng)計(jì)的各主排污管道按照預(yù)設(shè)的順序進(jìn)行編號(hào)，依次標(biāo)記為1,2...i...n；

所述支路排污管道統(tǒng)計(jì)模塊用于統(tǒng)計(jì)各主排污管道覆蓋下的排污管道區(qū)域中與各主排污管道直接相連的支路排污管道數(shù)量，并對(duì)統(tǒng)計(jì)的與各主排污管道直接相連的各支路排污管道按照預(yù)設(shè)的順序進(jìn)行編號(hào)，分別標(biāo)記為1,2...j...m；

所述管道監(jiān)測(cè)點(diǎn)布設(shè)模塊用于在各主排污管道對(duì)應(yīng)的管道內(nèi)壁上和與各主排污管道直接相連的各支路排污管道對(duì)應(yīng)的管道內(nèi)壁上分別布設(shè)若干監(jiān)測(cè)點(diǎn)，并對(duì)各主排污管道內(nèi)壁上布設(shè)的各監(jiān)測(cè)點(diǎn)按照距離該主排污管道首端由近到遠(yuǎn)的距離進(jìn)行編號(hào)，分別標(biāo)記為1,2...a...z，同時(shí)對(duì)與各主排污管道直接相連的各支路排污管道內(nèi)壁上布設(shè)的各監(jiān)測(cè)點(diǎn)按照距離該支路排污管道首端由近到遠(yuǎn)的距離進(jìn)行編號(hào)，分別標(biāo)記為1,2...b...y；

所述監(jiān)測(cè)點(diǎn)氣體環(huán)境參數(shù)采集模塊包括若干氣體環(huán)境參數(shù)檢測(cè)終端，其分別安裝在各主排污管道和各支路排污管道內(nèi)壁上布設(shè)的監(jiān)測(cè)點(diǎn)位置處，用于對(duì)各主排污管道和各支路排污管道內(nèi)壁上布設(shè)的各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的氣體環(huán)境參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)，并對(duì)檢測(cè)的各主排污管道各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的氣體環(huán)境參數(shù)構(gòu)成主排污管道監(jiān)測(cè)點(diǎn)氣體環(huán)境參數(shù)集合G_w^r(g_w^r1,g_w^r2,...,g_w^ra,...,g_w^rz)，g_w^ra表示為第r個(gè)主排污管道的第a個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的第w個(gè)氣體環(huán)境參數(shù)對(duì)應(yīng)的數(shù)值，r表示為主排污管道編號(hào)，r＝1,2...i...n,同時(shí)對(duì)檢測(cè)的與各主排污管道直接相連的各支路排污管道各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的氣體環(huán)境參數(shù)構(gòu)成支路排污管道監(jiān)測(cè)點(diǎn)氣體環(huán)境參數(shù)集合G_w^r-d(g_w^r-d1,g_w^r-d2,...,g_w^r-db,...,g_w^r-dy)，g_w^r-jb表示為與第r個(gè)主排污管道直接相連的第d個(gè)支路排污管道的第b個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的第w個(gè)氣體環(huán)境參數(shù)對(duì)應(yīng)的數(shù)值，d表示為支路排污管道編號(hào)，d＝1,2...j...m,w表示為氣體環(huán)境參數(shù)，w＝f1,f2,f3,f4,f5,f6,f1,f2,f3,f4,f5,f6分別表示為溫度，管道氣體壓強(qiáng)，二氧化硫濃度，硫化氫濃度，氨氣濃度，甲烷濃度，監(jiān)測(cè)點(diǎn)氣體環(huán)境參數(shù)采集模塊將主排污管道監(jiān)測(cè)點(diǎn)氣體環(huán)境參數(shù)集合和支路排污管道監(jiān)測(cè)點(diǎn)氣體環(huán)境參數(shù)集合發(fā)送至數(shù)據(jù)處理中心；

所述監(jiān)測(cè)點(diǎn)污水流速檢測(cè)模塊包括若干水流速檢測(cè)單元，其分別安裝在各主排污管道和各支路排污管道內(nèi)壁上布設(shè)的監(jiān)測(cè)點(diǎn)位置處，用于對(duì)各主排污管道和各支路排污管道內(nèi)壁上布設(shè)的各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的污水流速進(jìn)行檢測(cè)，并將檢測(cè)到的各主排污管道各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的污水流速構(gòu)成主排污管道監(jiān)測(cè)點(diǎn)污水流速集合V^r(v^r1,v^r2,...,v^ra,...,v^rz)，v^ra表示為第r個(gè)主排污管道的第a個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的污水流速，同時(shí)將檢測(cè)到的與各主排污管道直接相連的各支路排污管道各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的污水流速構(gòu)成支路排污管道監(jiān)測(cè)點(diǎn)污水流速集合V^r-d(v^r-d1,v^r-d2,...,v^r-db,...,v^r-dy)，v^r-db表示為與第r個(gè)主排污管道直接相連的第d個(gè)支路排污管道的第b個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的污水流速，監(jiān)測(cè)點(diǎn)污水流速檢測(cè)模塊將主排污管道監(jiān)測(cè)點(diǎn)污水流速集合和支路排污管道監(jiān)測(cè)點(diǎn)污水流速集合發(fā)送至數(shù)據(jù)處理中心；

所述數(shù)據(jù)處理中心接收監(jiān)測(cè)點(diǎn)氣體環(huán)境參數(shù)采集模塊發(fā)送的主排污管道監(jiān)測(cè)點(diǎn)氣體環(huán)境參數(shù)集合和支路排污管道監(jiān)測(cè)點(diǎn)氣體環(huán)境參數(shù)集合，并將主排污管道監(jiān)測(cè)點(diǎn)氣體環(huán)境參數(shù)集合和支路排污管道監(jiān)測(cè)點(diǎn)氣體環(huán)境參數(shù)集合分別與參數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)中排污管道中各種氣體環(huán)境參數(shù)對(duì)應(yīng)的安全值進(jìn)行對(duì)比，得到主排污管道監(jiān)測(cè)點(diǎn)氣體環(huán)境參數(shù)對(duì)比集合ΔG_w^r(Δg_w^r1,Δg_w^r2,...,Δg_w^ra,...,Δg_w^rz)和支路排污管道監(jiān)測(cè)點(diǎn)氣體環(huán)境參數(shù)對(duì)比集合ΔG_w^r-d(Δg_w^r-d1,Δg_w^r-d2,...,Δg_w^r-db,...,Δg_w^r-dy)，由此根據(jù)主排污管道監(jiān)測(cè)點(diǎn)氣體環(huán)境參數(shù)對(duì)比集合和支路排污管道監(jiān)測(cè)點(diǎn)氣體環(huán)境參數(shù)對(duì)比集合統(tǒng)計(jì)各主排污管道覆蓋排污管道區(qū)域的氣體環(huán)境安全系數(shù)，并發(fā)送至管理服務(wù)器；

同時(shí)，數(shù)據(jù)處理中心還接收監(jiān)測(cè)點(diǎn)污水流速檢測(cè)模塊發(fā)送的主排污管道監(jiān)測(cè)點(diǎn)污水流速集合和支路排污管道監(jiān)測(cè)點(diǎn)污水流速集合，進(jìn)而進(jìn)行各主排污管道和各支路排污管道的堵塞監(jiān)測(cè)，其具體監(jiān)測(cè)方法包括以下步驟：

S1:從主排污管道監(jiān)測(cè)點(diǎn)污水流速集合中依次提取各主排污管道內(nèi)壁上各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的污水流速，并按照監(jiān)測(cè)點(diǎn)的編號(hào)順序從編號(hào)為1的監(jiān)測(cè)點(diǎn)開(kāi)始，將該監(jiān)測(cè)的污水流速減去后一個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的污水流速，以此得到各主排污管道相鄰兩個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的污水流速對(duì)比值，構(gòu)成主排污管道相鄰兩個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)污水流速對(duì)比值集合ΔV^r[Δv^r1,Δv^r2,...,Δv^ra,...,Δv^r(z-1)]，Δv^ra表示為第r個(gè)主排污管道的第a個(gè)監(jiān)測(cè)的污水流速與第a+1個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的污水流速的對(duì)比值；

S2:將主排污管道相鄰兩個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)污水流速對(duì)比值集合分別與參數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)中該主排污管道直徑對(duì)應(yīng)的相鄰兩個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)污水流速對(duì)比值進(jìn)行對(duì)比，若主排污管道上某相鄰兩個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的污水流速對(duì)比值大于該主排污管道直徑對(duì)應(yīng)的相鄰兩個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)污水流速對(duì)比值，則該主排污管道上該相鄰兩個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)之間存在堵塞，該主排污管道記為堵塞主排污管道，該相鄰兩個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)記為堵塞監(jiān)測(cè)點(diǎn)，此時(shí)統(tǒng)計(jì)堵塞主排污管道編號(hào)及該堵塞主排污管道上的堵塞監(jiān)測(cè)點(diǎn)編號(hào)，并發(fā)送至遠(yuǎn)程管理中心；

S3:從支路排污管道監(jiān)測(cè)點(diǎn)污水流速集合中依次提取各支路排污管道內(nèi)壁上各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的污水流速，并按照S1的方法得到各支路排污管道相鄰兩個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的污水流速對(duì)比值，構(gòu)成支路排污管道相鄰兩個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)污水流速對(duì)比值集合ΔV^r-d[Δv^r-d1,Δv^r-d2,...,Δv^r-db,...,Δv^r-d(y-1)]，Δv^r-d(b-1)表示為與第r個(gè)主排污管道直接相連的第d個(gè)支路排污管道的第b個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的污水流速與第b+1個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的污水流速的對(duì)比值；

S4:將支路排污管道相鄰兩個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)污水流速對(duì)比值集合分別與參數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)中該支路排污管道直徑對(duì)應(yīng)的相鄰兩個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)污水流速對(duì)比值進(jìn)行對(duì)比，若支路排污管道上某相鄰兩個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的污水流速對(duì)比值大于該支路排污管道直徑對(duì)應(yīng)的相鄰兩個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)污水流速對(duì)比值，則該支路排污管道上該相鄰兩個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)之間存在堵塞，該支路排污管道記為堵塞支路排污管道，該相鄰兩個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)記為堵塞監(jiān)測(cè)點(diǎn)，此時(shí)統(tǒng)計(jì)堵塞支路排污管道編號(hào)和該堵塞支路排污管道上的堵塞監(jiān)測(cè)點(diǎn)編號(hào)，并發(fā)送至遠(yuǎn)程管理中心；

所述監(jiān)測(cè)點(diǎn)污水圖像采集模塊包括若干微型攝像頭，其分別安裝在各主排污管道和各支路排污管道內(nèi)壁上布設(shè)的監(jiān)測(cè)點(diǎn)位置處，用于采集各主排污管道和各支路排污管道內(nèi)壁上布設(shè)的各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的污水圖像，并發(fā)送至異常排放物識(shí)別模塊；

所述異常排放物識(shí)別模塊接收監(jiān)測(cè)點(diǎn)污水圖像采集模塊發(fā)送的各主排污管道和各支路排污管道內(nèi)壁上布設(shè)的各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的污水圖像，并將接收的各主排污管道和各支路排污管道內(nèi)壁上布設(shè)的各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的污水圖像進(jìn)行圖像增強(qiáng)處理，得到高清污水圖像，進(jìn)而將得到的各主排污管道和各支路排污管道內(nèi)壁上布設(shè)的各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的高清污水圖像與參數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)中正常污水圖像進(jìn)行對(duì)比，分析是否存在異常排放物，若某主排污管道或某支路排污管道的某監(jiān)測(cè)點(diǎn)的高清污水圖像中存在異常排放物，則該主排污管道記為異常主排污管道，該支路排污管道記為異常支路排污管道，該監(jiān)測(cè)點(diǎn)記為異常監(jiān)測(cè)點(diǎn)，統(tǒng)計(jì)異常主排污管道或異常支路排污管道的編號(hào)及該異常主排污管道或該異常支路排污管道上異常監(jiān)測(cè)點(diǎn)的編號(hào)，此時(shí)將異常主排污管道或異常支路排污管道上異常監(jiān)測(cè)點(diǎn)的高清污水圖像聚焦在異常排放物區(qū)域，進(jìn)而進(jìn)行異常排放物特征提取，由此將提取的異常排放物特征與參數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)中各種類(lèi)型異常排放物對(duì)應(yīng)的特征進(jìn)行對(duì)比，得到異常主排污管道或異常支路排污管道上異常監(jiān)測(cè)點(diǎn)處的異常排放物類(lèi)型，異常排放物識(shí)別模塊將異常主排污管道或異常支路排污管道編號(hào)及該異常主排污管道或該異常支路排污管道上異常監(jiān)測(cè)點(diǎn)編號(hào)和異常監(jiān)測(cè)點(diǎn)處的異常排放物類(lèi)型發(fā)送至遠(yuǎn)程管理中心；

所述管理服務(wù)器接收數(shù)據(jù)處理中心發(fā)送的各主排污管道覆蓋排污管道區(qū)域的氣體環(huán)境安全系數(shù)，進(jìn)而統(tǒng)計(jì)城市排污管道的綜合氣體環(huán)境安全系數(shù)，并發(fā)送至后臺(tái)顯示終端；

所述后臺(tái)顯示終端接收管理服務(wù)器發(fā)送的城市排污管道的綜合氣體環(huán)境安全系數(shù)，并顯示；

所述遠(yuǎn)程管理中心接收數(shù)據(jù)處理中心發(fā)送的堵塞主排污管道編號(hào)及該堵塞主排污管道上的堵塞監(jiān)測(cè)點(diǎn)編號(hào)和堵塞支路排污管道編號(hào)和該堵塞支路排污管道上的堵塞監(jiān)測(cè)點(diǎn)編號(hào)，并接收異常排放物識(shí)別模塊發(fā)送的異常主排污管道或異常支路排污管道編號(hào)及該異常主排污管道或該異常支路排污管道上異常監(jiān)測(cè)點(diǎn)編號(hào)和異常監(jiān)測(cè)點(diǎn)處的異常排放物類(lèi)型，進(jìn)而調(diào)派相關(guān)管理人員進(jìn)行處理。