本技術(shù)涉及安全生產(chǎn)，尤其是涉及一種基于gis+bim+u3d的安全管控方法及管控系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、工廠全過程安全管控指的是在生產(chǎn)過程中進(jìn)行全員參與、全過程控制、全方位管理，是從過去的事后檢查把關(guān)為主，變?yōu)轭A(yù)防、改進(jìn)為主，從管結(jié)果變?yōu)楣芤蛩?，把影響安全問題的諸因素查出來。

2、高清視頻監(jiān)控、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分析和大數(shù)據(jù)模型等技術(shù)的成熟使工廠全過程安全管控的實(shí)現(xiàn)成本不斷降低，也使部分無法部署傳感器的地方可以實(shí)現(xiàn)持續(xù)性監(jiān)控。以鋼廠為例，基于實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)數(shù)字孿生體構(gòu)建、三維模型云端實(shí)時(shí)渲染、物聯(lián)網(wǎng)、室內(nèi)外一體化定位等技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)在三維空間中對整個(gè)生產(chǎn)車間的重構(gòu)和人員與設(shè)備的動(dòng)態(tài)管理。

3、在實(shí)際的使用過程中發(fā)現(xiàn)，對于部分吊裝或者需要進(jìn)行空中運(yùn)輸?shù)奈锲?，難以通過部署傳感器的方式來解決，例如高溫熔融金屬轉(zhuǎn)運(yùn)和物品吊裝，但是在這種場景中一旦出現(xiàn)超過幅度的晃動(dòng)時(shí)，就容易引發(fā)安全事故。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本技術(shù)提供一種基于gis+bim+u3d的安全管控方法及管控系統(tǒng)，可以通過視頻分析方式對位于空中的對象在運(yùn)動(dòng)過程中的速度、加速度和振動(dòng)幅度進(jìn)行分析，用以實(shí)現(xiàn)安全隱患的發(fā)現(xiàn)前置。

2、本技術(shù)的上述目的是通過以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)的：

3、第一方面，本技術(shù)提供了一種基于gis+bim+u3d的安全管控方法，包括：

4、識別圖像中處于移動(dòng)狀態(tài)的對象并將對象與模型庫中的對象模型進(jìn)行關(guān)聯(lián)；

5、關(guān)聯(lián)成功時(shí)，將處于移動(dòng)狀態(tài)的對象標(biāo)記為追蹤對象并在基于gis+bim+u3d生成的虛擬車間中標(biāo)記；

6、對追蹤對象進(jìn)行連續(xù)追蹤；

7、根據(jù)與追蹤對象關(guān)聯(lián)的對象模型確定特征指征，特征指征包括速度、加速度和振動(dòng)幅度；

8、獲取追蹤對象的特征指征并根據(jù)追蹤對象的特征指征確定追蹤對象的危險(xiǎn)值；

9、根據(jù)追蹤對象的危險(xiǎn)值向虛擬車間中與追蹤對象關(guān)聯(lián)的人員對象發(fā)出預(yù)警。

10、在第一方面的一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，識別圖像中處于移動(dòng)狀態(tài)的對象包括：

11、在時(shí)間序列上獲取多張圖像，每一張圖像的生成時(shí)間均不同；

12、將多張圖像進(jìn)行重合處理，得到狀態(tài)分析圖像；

13、分離出狀態(tài)分析圖像上具有對象的部分，記為狀態(tài)分析子圖像；

14、在狀態(tài)分析子圖像的邊緣上建立檢測區(qū)域并基于檢測區(qū)域生成檢測曲線；

15、統(tǒng)計(jì)檢測曲線上出現(xiàn)的波峰數(shù)量或者波谷數(shù)量，得到參考數(shù)量；

16、當(dāng)參考數(shù)量與圖像數(shù)量相同時(shí)，確定圖像中包括的對象處于移動(dòng)狀態(tài)。

17、在第一方面的一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，計(jì)算波峰或者波谷的最大寬度，當(dāng)波峰或者波谷的最大寬度小于等于設(shè)定寬度值時(shí)，增加在時(shí)間序列上處于相鄰狀態(tài)的兩張圖像之間的時(shí)間間隔。

18、在第一方面的一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，獲取追蹤對象的特征指征時(shí)，需要首先明確追蹤對象的輪廓，明確追蹤對象的輪廓包括：

19、獲取圖像中處于移動(dòng)狀態(tài)的對象的邊緣曲線；

20、將邊緣曲線進(jìn)行分割，得到清晰邊緣曲線段和模糊邊緣曲線段；

21、使用超分處理方式使模糊邊緣曲線段的清晰度增加或者使用時(shí)間序列上的其他圖像中邊緣曲線中的清晰邊緣曲線段替換模糊邊緣曲線段。

22、在第一方面的一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，使用超分處理方式使模糊邊緣曲線段的清晰度增加包括：

23、根據(jù)模糊邊緣曲線段兩側(cè)的色差選擇對應(yīng)的清晰邊緣曲線段，記為替換曲線段；

24、在替換曲線段上建立第一垂線；

25、在第一垂線方向上基于像素點(diǎn)構(gòu)建第一分析曲線；

26、將第一分析曲線轉(zhuǎn)入到頻域中進(jìn)行分解，得到低頻曲線組、中頻曲線組和高頻曲線組；

27、在模糊邊緣曲線段上建立第二垂線；

28、在第二垂線方向上基于像素點(diǎn)構(gòu)建第二分析曲線；

29、將第二曲線轉(zhuǎn)入到頻域中進(jìn)行分解后得到曲線組；

30、對曲線組中的曲線進(jìn)行篩選，保留頻率和幅值與中頻曲線組和高頻曲線組中的曲線相同或者相近的曲線；

31、使用保留的曲線合成的合成邊緣曲線段替換模糊邊緣曲線段。

32、在第一方面的一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，將第一分析曲線轉(zhuǎn)入到頻域中進(jìn)行分解時(shí)，同時(shí)引入時(shí)域特征，使低頻曲線組、中頻曲線組和高頻曲線組中的曲線同時(shí)具有頻域特征和時(shí)域特征；

33、將第二曲線轉(zhuǎn)入到頻域中進(jìn)行分解時(shí)，同時(shí)引入時(shí)域特征，使曲線組中的曲線同時(shí)具有頻域特征和時(shí)域特征。

34、在第一方面的一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，使用時(shí)間序列上的其他圖像中邊緣曲線中的清晰邊緣曲線段替換模糊邊緣曲線段包括：

35、確定時(shí)間序列上的兩張圖像上對應(yīng)的清晰邊緣曲線段計(jì)算調(diào)整參數(shù)集合；

36、確定時(shí)間序列上的其他圖像上邊緣曲線中對應(yīng)位置的清晰邊緣曲線段，記為待調(diào)整清晰邊緣曲線段；

37、使用調(diào)整參數(shù)集合調(diào)整待調(diào)整清晰邊緣曲線段，得到調(diào)整清晰邊緣曲線段；

38、使用調(diào)整清晰邊緣曲線段替換對應(yīng)位置的糊邊緣曲線段；

39、其中，糊邊緣曲線段存在未替換部分時(shí)，使用超分處理方式使模糊邊緣曲線段上的未替換部分的清晰度增加。

40、第二方面，本技術(shù)提供了一種基于gis+bim+u3d的安全管控裝置，包括：

41、識別與關(guān)聯(lián)單元，用于識別圖像中處于移動(dòng)狀態(tài)的對象并將對象與模型庫中的對象模型進(jìn)行關(guān)聯(lián)；

42、標(biāo)記單元，用于關(guān)聯(lián)成功時(shí)，將處于移動(dòng)狀態(tài)的對象標(biāo)記為追蹤對象并在基于gis+bim+u3d生成的虛擬車間中標(biāo)記；

43、連續(xù)追蹤單元，用于對追蹤對象進(jìn)行連續(xù)追蹤；

44、特征指征確定單元，用于根據(jù)與追蹤對象關(guān)聯(lián)的對象模型確定特征指征，特征指征包括速度、加速度和振動(dòng)幅度；

45、特征指征獲取單元，用于獲取追蹤對象的特征指征并根據(jù)追蹤對象的特征指征確定追蹤對象的危險(xiǎn)值；

46、預(yù)警單元，用于根據(jù)追蹤對象的危險(xiǎn)值向虛擬車間中與追蹤對象關(guān)聯(lián)的人員對象發(fā)出預(yù)警。

47、第三方面，本技術(shù)提供了一種基于gis+bim+u3d的安全管控系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：

48、一個(gè)或多個(gè)存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)指令；以及

49、一個(gè)或多個(gè)處理器，用于從所述存儲(chǔ)器中調(diào)用并運(yùn)行所述指令，執(zhí)行如第一方面及第一方面任意可能的實(shí)現(xiàn)方式中所述的方法。

50、第四方面，本技術(shù)提供了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)包括：

51、程序，當(dāng)所述程序被處理器運(yùn)行時(shí)，如第一方面及第一方面任意可能的實(shí)現(xiàn)方式中所述的方法被執(zhí)行。

52、第五方面，本技術(shù)提供了一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括程序指令，當(dāng)所述程序指令被計(jì)算設(shè)備運(yùn)行時(shí)，如第一方面及第一方面任意可能的實(shí)現(xiàn)方式中所述的方法被執(zhí)行。

53、第六方面，本技術(shù)提供了一種芯片系統(tǒng)，該芯片系統(tǒng)包括處理器，用于實(shí)現(xiàn)上述各方面中所涉及的功能，例如，生成，接收，發(fā)送，或處理上述方法中所涉及的數(shù)據(jù)和/或信息。

54、該芯片系統(tǒng)，可以由芯片構(gòu)成，也可以包括芯片和其他分立器件。

55、在一種可能的設(shè)計(jì)中，該芯片系統(tǒng)還包括存儲(chǔ)器，該存儲(chǔ)器，用于保存必要的程序指令和數(shù)據(jù)。該處理器和該存儲(chǔ)器可以解耦，分別設(shè)置在不同的設(shè)備上，通過有線或者無線的方式連接，或者處理器和該存儲(chǔ)器也可以耦合在同一個(gè)設(shè)備上。