一种基于GIS+BIM+U3D的安全管控方法及管控系统与流程

本技术涉及安全生产，尤其是涉及一种基于gis+bim+u3d的安全管控方法及管控系统。

背景技术：

1、工厂全过程安全管控指的是在生产过程中进行全员参与、全过程控制、全方位管理，是从过去的事后检查把关为主，变为预防、改进为主，从管结果变为管因素，把影响安全问题的诸因素查出来。

2、高清视频监控、神经网络分析和大数据模型等技术的成熟使工厂全过程安全管控的实现成本不断降低，也使部分无法部署传感器的地方可以实现持续性监控。以钢厂为例，基于实时动态数字孪生体构建、三维模型云端实时渲染、物联网、室内外一体化定位等技术，可以实现在三维空间中对整个生产车间的重构和人员与设备的动态管理。

3、在实际的使用过程中发现，对于部分吊装或者需要进行空中运输的物品，难以通过部署传感器的方式来解决，例如高温熔融金属转运和物品吊装，但是在这种场景中一旦出现超过幅度的晃动时，就容易引发安全事故。

技术实现思路

1、本技术提供一种基于gis+bim+u3d的安全管控方法及管控系统，可以通过视频分析方式对位于空中的对象在运动过程中的速度、加速度和振动幅度进行分析，用以实现安全隐患的发现前置。

2、本技术的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：

3、第一方面，本技术提供了一种基于gis+bim+u3d的安全管控方法，包括：

4、识别图像中处于移动状态的对象并将对象与模型库中的对象模型进行关联；

5、关联成功时，将处于移动状态的对象标记为追踪对象并在基于gis+bim+u3d生成的虚拟车间中标记；

6、对追踪对象进行连续追踪；

7、根据与追踪对象关联的对象模型确定特征指征，特征指征包括速度、加速度和振动幅度；

8、获取追踪对象的特征指征并根据追踪对象的特征指征确定追踪对象的危险值；

9、根据追踪对象的危险值向虚拟车间中与追踪对象关联的人员对象发出预警。

10、在第一方面的一种可能的实现方式中，识别图像中处于移动状态的对象包括：

11、在时间序列上获取多张图像，每一张图像的生成时间均不同；

12、将多张图像进行重合处理，得到状态分析图像；

13、分离出状态分析图像上具有对象的部分，记为状态分析子图像；

14、在状态分析子图像的边缘上建立检测区域并基于检测区域生成检测曲线；

15、统计检测曲线上出现的波峰数量或者波谷数量，得到参考数量；

16、当参考数量与图像数量相同时，确定图像中包括的对象处于移动状态。

17、在第一方面的一种可能的实现方式中，计算波峰或者波谷的最大宽度，当波峰或者波谷的最大宽度小于等于设定宽度值时，增加在时间序列上处于相邻状态的两张图像之间的时间间隔。

18、在第一方面的一种可能的实现方式中，获取追踪对象的特征指征时，需要首先明确追踪对象的轮廓，明确追踪对象的轮廓包括：

19、获取图像中处于移动状态的对象的边缘曲线；

20、将边缘曲线进行分割，得到清晰边缘曲线段和模糊边缘曲线段；

21、使用超分处理方式使模糊边缘曲线段的清晰度增加或者使用时间序列上的其他图像中边缘曲线中的清晰边缘曲线段替换模糊边缘曲线段。

22、在第一方面的一种可能的实现方式中，使用超分处理方式使模糊边缘曲线段的清晰度增加包括：

23、根据模糊边缘曲线段两侧的色差选择对应的清晰边缘曲线段，记为替换曲线段；

24、在替换曲线段上建立第一垂线；

25、在第一垂线方向上基于像素点构建第一分析曲线；

26、将第一分析曲线转入到频域中进行分解，得到低频曲线组、中频曲线组和高频曲线组；

27、在模糊边缘曲线段上建立第二垂线；

28、在第二垂线方向上基于像素点构建第二分析曲线；

29、将第二曲线转入到频域中进行分解后得到曲线组；

30、对曲线组中的曲线进行筛选，保留频率和幅值与中频曲线组和高频曲线组中的曲线相同或者相近的曲线；

31、使用保留的曲线合成的合成边缘曲线段替换模糊边缘曲线段。

32、在第一方面的一种可能的实现方式中，将第一分析曲线转入到频域中进行分解时，同时引入时域特征，使低频曲线组、中频曲线组和高频曲线组中的曲线同时具有频域特征和时域特征；

33、将第二曲线转入到频域中进行分解时，同时引入时域特征，使曲线组中的曲线同时具有频域特征和时域特征。

34、在第一方面的一种可能的实现方式中，使用时间序列上的其他图像中边缘曲线中的清晰边缘曲线段替换模糊边缘曲线段包括：

35、确定时间序列上的两张图像上对应的清晰边缘曲线段计算调整参数集合；

36、确定时间序列上的其他图像上边缘曲线中对应位置的清晰边缘曲线段，记为待调整清晰边缘曲线段；

37、使用调整参数集合调整待调整清晰边缘曲线段，得到调整清晰边缘曲线段；

38、使用调整清晰边缘曲线段替换对应位置的糊边缘曲线段；

39、其中，糊边缘曲线段存在未替换部分时，使用超分处理方式使模糊边缘曲线段上的未替换部分的清晰度增加。

40、第二方面，本技术提供了一种基于gis+bim+u3d的安全管控装置，包括：

41、识别与关联单元，用于识别图像中处于移动状态的对象并将对象与模型库中的对象模型进行关联；

42、标记单元，用于关联成功时，将处于移动状态的对象标记为追踪对象并在基于gis+bim+u3d生成的虚拟车间中标记；

43、连续追踪单元，用于对追踪对象进行连续追踪；

44、特征指征确定单元，用于根据与追踪对象关联的对象模型确定特征指征，特征指征包括速度、加速度和振动幅度；

45、特征指征获取单元，用于获取追踪对象的特征指征并根据追踪对象的特征指征确定追踪对象的危险值；

46、预警单元，用于根据追踪对象的危险值向虚拟车间中与追踪对象关联的人员对象发出预警。

47、第三方面，本技术提供了一种基于gis+bim+u3d的安全管控系统，所述系统包括：

48、一个或多个存储器，用于存储指令；以及

49、一个或多个处理器，用于从所述存储器中调用并运行所述指令，执行如第一方面及第一方面任意可能的实现方式中所述的方法。

50、第四方面，本技术提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括：

51、程序，当所述程序被处理器运行时，如第一方面及第一方面任意可能的实现方式中所述的方法被执行。

52、第五方面，本技术提供了一种计算机程序产品，包括程序指令，当所述程序指令被计算设备运行时，如第一方面及第一方面任意可能的实现方式中所述的方法被执行。

53、第六方面，本技术提供了一种芯片系统，该芯片系统包括处理器，用于实现上述各方面中所涉及的功能，例如，生成，接收，发送，或处理上述方法中所涉及的数据和/或信息。

54、该芯片系统，可以由芯片构成，也可以包括芯片和其他分立器件。

55、在一种可能的设计中，该芯片系统还包括存储器，该存储器，用于保存必要的程序指令和数据。该处理器和该存储器可以解耦，分别设置在不同的设备上，通过有线或者无线的方式连接，或者处理器和该存储器也可以耦合在同一个设备上。