一种基于视频识别和智能地钉的地下电缆监测系统和方法与流程

本发明涉及地下电缆监测，尤其是涉及一种基于视频识别和智能地钉的地下电缆监测系统和方法。

背景技术：

1、随着现代城市建设的快速发展，越来越多的电缆被埋在地下，用于通信、电力等方面的传输。然而，随着城市建设的不断推进，施工越来越频繁，这就给地下电缆的安全带来了严重的威胁。例如挖掘机施工等外力威胁，就可能导致地下电缆被损坏，进而造成不必要的经济损失和社会影响。因此，如何及时发现并有效避免这些威胁对地下电缆的损坏，成为了当今社会急需解决的问题。

2、目前，市面上已有一些电缆震动传感器产品，如智能地钉，可以实现对地下电缆的在线监测，如公开号为cn115410321a的发明公开了一种用于地下线缆防破坏报警装置，该方案包括基板和地钉本体，基板的下表面固定连接有均匀分布的锥形插杆，锥形插杆的外壁固定安装有均匀分布的加强筋，基板的一侧设有设有安装板，安装板的上表面开设有第一通孔；通过驱动移动套往复水平移动，移动套通过连接杆使半圆板往复水平移动，半圆板通过固定杆和安装板使地钉本体往复水平移动，地钉本体往复水平移动的同时与线缆管道的外壁接触并对线缆管道进行自动巡检，从而方便的实现了线缆管道的自动巡检。

3、但是这些传感器存在误报的情况，一旦误报，就会给工程师带来困扰。为了避免这种误报，需要在传感器上增加更多的算法支持，而这些算法也面临着复杂性、准确性等方面的挑战。因此，需要提出一种新的方案，以解决这个问题。

技术实现思路

1、本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在电缆震动传感器的存在误报的情况，一旦误报，就会给工程师带来困扰的缺陷而提供一种基于视频识别和智能地钉的地下电缆监测系统和方法。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

3、一种基于视频识别和智能地钉的地下电缆监测系统，包括嵌入在埋有电缆线路上方路面上的智能地钉、视野覆盖多个智能地钉的视频采集设备，以及事件判断模块，各智能地钉均对应一个或多个视频采集设备，所述事件判断模块分别连接各个智能地钉和视频采集设备；

4、所述事件判断模块用于根据智能地钉反馈的异常震动信号，触发与该智能地钉对应的视频采集设备进行视频数据采集，并识别是否存在施工器械或者施工人员，从而进行事件分类，并生成对应的告警信息。

5、进一步地，所述视频采集设备上标定有智能地钉在视野中的位置以及智能地钉的设备标识号，所述智能地钉配置有对应的视频采集设备的ip地址。

6、进一步地，使用基于深度学习的yolov4算法识别监控区域中是否存在施工器械或者施工人员。

7、进一步地，所述进行事件分类的过程具体为：

8、对于同一智能地钉的异常震动信号，若在对应的多个视频采集设备的视频数据中，有一个或多个视频采集设备的视频数据识别出施工器械或者施工人员，则定义为ⅰ类事件；

9、若在对应的多个视频采集设备的视频数据中，均没有识别出施工机械或施工人员，则定义为ⅱ类事件。

10、进一步地，所述事件判断模块对ⅰ类事件触发告警，对ⅱ类事件不触发告警。

11、进一步地，所述视频采集设备采用定时监控的方式进行施工器械和施工人员的监控，若识别出视频数据中存在施工机械或者施工人员，且对应的智能地钉未发出异常震动信号，则定义为ⅲ类事件。

12、进一步地，所述事件判断模块对ⅲ类事件不触发告警。

13、进一步地，所述事件判断模块还连接有声光报警器和平台服务器，所述声光报警器用于根据声光报警器发出声光报警；所述平台服务器用于接收告警信息，并反馈给工作人员。

14、本发明还提供一种如上所述的一种基于视频识别和智能地钉的地下电缆监测系统的地下电缆监测方法，包括以下步骤：

15、s1：获取各智能地钉的振动告警情况；

16、s2：若智能地钉产生振动告警，则执行步骤s4；否则，执行步骤s3；

17、s3：通过计时判断是否到达视频采集时刻，若到达，则控制视频采集设备进行视频数据采集；

18、s4：打开产生振动告警的智能地钉对应的视频采集设备，获取视频数据；

19、s5：根据步骤s4获取的视频数据，识别是否存在施工器械或者施工人员；

20、s6：根据智能地钉的振动告警信息和对应的视频数据的识别结果，判断事件类型；

21、s7：根据判断出的事件类型，生成监测结果并上传，并判断是否发出报警。

22、进一步地，所述方法还包括：

23、预先设置ⅰ类事件、ⅱ类事件和ⅲ类事件的判断逻辑；

24、对于同一智能地钉的异常震动信号，若在对应的多个视频采集设备的视频数据中，有一个或多个视频采集设备的视频数据识别出施工器械或者施工人员，则定义为ⅰ类事件；

25、若在对应的多个视频采集设备的视频数据中，均没有识别出施工机械或施工人员，则定义为ⅱ类事件；

26、所述视频采集设备采用定时监控的方式进行施工器械和施工人员的监控，若识别出视频数据中存在施工机械或者施工人员，且对应的智能地钉未发出异常震动信号，则定义为ⅲ类事件。

27、与现有技术相比，本发明具有以下优点：

28、(1)本发明提供的视频检测装置和智能地钉联动方案，可以有效地避免电缆设施的安全威胁，减少误报率，提高设备的安全性和稳定性。与传统的电缆震动传感器相比，本发明提供的视频检测装置能够更准确地避免地下电缆被损坏的情况，使用声光报警器提醒现场施工人员，并及时采取相应的措施。此外，本发明提供的视频采集有超长时间的续航，还能够从多视角获取视频，准确识别施工人员和施工机械，以帮助监控人员更好更直观地了解现场的环境，提高工作效率。

29、(2)本发明可根据告警信息来源对事件做出分级，工作人员对事件做出不同的处理措施。

30、(3)本发明多个视频装置视野可覆盖到同一个智能地钉，获取到多角度的视频，提高了视频识别的精准度，从而保证事件的准确性。

31、(4)本发明视频装置采取定时间隔和联动的监控方式，能在野外没有外部电源充电的情况下，获得长时间的续航能力，加强地下电缆周边的安全性和监控信息的丰富性。

技术特征：

1.一种基于视频识别和智能地钉的地下电缆监测系统，其特征在于，包括嵌入在埋有电缆线路上方路面上的智能地钉、视野覆盖多个智能地钉的视频采集设备，以及事件判断模块，各智能地钉均对应一个或多个视频采集设备，所述事件判断模块分别连接各个智能地钉和视频采集设备；

2.根据权利要求1所述的一种基于视频识别和智能地钉的地下电缆监测系统，其特征在于，所述视频采集设备上标定有智能地钉在视野中的位置以及智能地钉的设备标识号，所述智能地钉配置有对应的视频采集设备的ip地址。

3.根据权利要求1所述的一种基于视频识别和智能地钉的地下电缆监测系统，其特征在于，使用基于深度学习的yolov4算法识别监控区域中是否存在施工器械或者施工人员。

4.根据权利要求1所述的一种基于视频识别和智能地钉的地下电缆监测系统，其特征在于，所述进行事件分类的过程具体为：

5.根据权利要求4所述的一种基于视频识别和智能地钉的地下电缆监测系统，其特征在于，所述事件判断模块对ⅰ类事件触发告警，对ⅱ类事件不触发告警。

6.根据权利要求1所述的一种基于视频识别和智能地钉的地下电缆监测系统，其特征在于，所述视频采集设备采用定时监控的方式进行施工器械和施工人员的监控，若识别出视频数据中存在施工机械或者施工人员，且对应的智能地钉未发出异常震动信号，则定义为ⅲ类事件。

7.根据权利要求6所述的一种基于视频识别和智能地钉的地下电缆监测系统，其特征在于，所述事件判断模块对ⅲ类事件不触发告警。

8.根据权利要求1所述的一种基于视频识别和智能地钉的地下电缆监测系统，其特征在于，所述事件判断模块还连接有声光报警器和平台服务器，所述声光报警器用于根据声光报警器发出声光报警；所述平台服务器用于接收告警信息，并反馈给工作人员。

9.一种如权利要求1-8任一所述的一种基于视频识别和智能地钉的地下电缆监测系统的地下电缆监测方法，其特征在于，包括以下步骤：

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

技术总结本发明涉及一种基于视频识别和智能地钉的地下电缆监测系统和方法，系统包括嵌入在埋有电缆线路上方路面上的智能地钉、视野覆盖多个智能地钉的视频采集设备，以及事件判断模块，各智能地钉均对应一个或多个视频采集设备，事件判断模块分别连接各个智能地钉和视频采集设备；事件判断模块用于根据智能地钉反馈的异常震动信号，触发与该智能地钉对应的视频采集设备进行视频数据采集，并识别是否存在施工器械或者施工人员，从而进行事件分类，并生成对应的告警信息。与现有技术相比，本发明具有减少了误报、能够更加准确地判断电缆设施是否受到了外部力的威胁、提高了视频识别的精准度等优点。技术研发人员：李海,王振兴,陈佳,原佳亮,杨天宇,邹翔宇,董元城,叶志豪,凌立勇,杨勇诚,周婕受保护的技术使用者：国网上海市电力公司技术研发日：技术公布日：2024/5/9