CN106776765A - 水下爆炸物识别及处置辅助决策系统及决策方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于水下爆炸物处置技术领域,具体涉及一种水下爆炸物识别与处置辅助决策系统及决策方法。包括数据库模块、水下爆炸物识别模块、爆炸物处置方案制定模块、安全评估模块、处置报告自动生成模块;能够辅助操作人员完成水下爆炸物识别、处置方案制订与安全评估的决策,以实现水下爆炸物的快速、准确识别、处置方案制定和水下爆破的安全评估。
Description
技术领域
本发明属于水下爆炸物处置技术领域,具体涉及一种水下爆炸物识别与处置辅助决策系统及决策方法。
背景技术
随着我国综合国力的不断提升,举办大型国际活动的需求也越来越多,重大活动水下安保任务也越来越重。其中包括2008年北京奥运会青岛赛区水上项目赛场的水下安保、2010年上海世博会黄浦江核心水域水下安保、2010广州亚运会安保水下扫测探摸、G20会议以及历届博鳌亚洲论坛的水下安保任务等等。正因如此,对于完成水下爆炸物探测、识别与处置任务能力的要求越来越迫切,开展相关训练的需求也越来越迫切。但是由于水下爆炸物识别与处置工作极强的专业性,水下爆破作业的高危险性,水下爆破作业安全评估的复杂性,没有专业的爆破理论知识和丰富的爆破经验,很难胜任这一工作。所以,迫切需要开展爆炸物识别与处置能力的建设。
目前,我国还没有一款针对水下爆炸物识别与处置、水下爆破技术的辅助决策系统。为了更好的完成水下爆炸物识别与处置任务,迫切需要一款能够实现水下爆炸物的识别、处置方案制定、安全评估等功能的系统,以辅助完成水下爆炸物处置任务。
发明内容
本发明解决的技术问题是,水下爆炸物种类繁多、功能各异,水下爆炸物种类与型号的识别单靠人的经验和知识积累,或查阅资料,识别周期长,专家依赖程度高。爆炸物处置方法的制定、爆破安全评估专业性较强,需要较强的专业知识,能够完成相应工作的人员较少。这些都限制了水下爆炸物处置任务的开展,严重影响了水下安保任务执行的效率。
为了解决上述问题,本发明主要研究执行水下安保任务中需要使用的水下爆炸物识别方法、处置方法和下爆炸物处置安全评估,并设计开发用于辅助执行水下爆炸物识别与处置的决策支持系统,能够辅助操作人员完成水下爆炸物识别、处置方案制订与安全评估的决策,以实现水下爆炸物的快速、准确识别、处置方案制定和水下爆破的安全评估。
为实现上述目的,本发明采用如下的技术方案,一种水下爆炸物识别与处置辅助决策系统,包括数据库模块、水下爆炸物识别模块、爆炸物处置方案制定模块、安全评估模块、处置报告自动生成模块;
数据库模块将存储的数据信息传输给水下爆炸物识别模块,水下爆炸物识别模块将识别后的信息传输至爆炸物处置方案制定模块,爆炸物处置方案制定模块将方案制定后的信息传输至安全评估模块,安全评估模块将评估后的信息传输至处置报告自动生成模块生成处置报告;
数据库模块,用于存储水下爆炸物的基本信息,是水下爆炸物学习模块和识别模块的基础数据支持;
水下爆炸物识别模块,用于根据可疑爆炸物的外观尺寸,对水下爆炸物进行种类、型号的模糊识别;如按照5%、10%、20%、30%四个精度进行模糊比对、快速识别。
爆炸物处置方案制定模块,用于水下爆炸物诱爆方案的制定,能够给出水下爆炸物诱爆需要的装药量和装药配置方式。
安全评估模块,用于水下爆破对人员、舰艇、建筑物安全评估,给出水下爆破的安全半径;
处置报告自动生成模块,根据安全评估模块的信息综合给出爆炸物处置报告,包括爆炸物基本信息、处置方案和安全评估内容。
进一步的,数据库做为存储爆炸物信息的载体,存储包括爆炸物名称、型号、口径、重量、装药量、装药种类、服役时间、服役年限、壳体颜色、色带、引信作用方式、图片、标志字、备注、诱爆药量、诱爆装药配置的信息;
通讯传输模块将爆炸物装药量、口径信息传输到计算模块,计算模块得到的信息即为诱爆药量。
进一步的,水下爆炸物识别模块,根据可疑爆炸物的直径、长度、壳体材料、壳体颜色、关键字,按照不同精度实现模糊比对识别。
进一步的,爆炸物处置方案制定模块根据可疑爆炸物的口径、装药种类、装药量,给出诱爆水下爆炸物的诱爆药量和装药配置方式。
进一步的,安全评估模块可根据爆炸物的直径或水下爆破的爆破药量进行安全评估;安全评估的内容为:水下爆破对人员、舰艇、建筑物的安全半径。
进一步的,所述辅助系统还包括学习模块,学习模块与数据库模块相连,数据库模块将信息传输至学习模块,用于水下爆炸物基本信息、外观特征学习,积累水下爆炸物识别经验。
进一步的,所述学习模块包括爆炸物基本信息学习模块和处置方法学习模块;
爆炸物基本信息学习模块,通讯传输模块将数据库模块中待学习信息传输至爆炸物基本信息学习模块,给出爆炸物的外观尺寸信息及内部装药量、引信类型等信息;
处置方法学习模块,通讯传输模块将数据库模块中待学习信息传输至处置方法学习模块,严格按照水下爆炸物处置程序,给出处置方法信息。
爆炸物基本信息学习模块提供装备浏览,主要提供水下爆炸物识别与处置的各种水中爆炸物的探测装备和潜水装具。装备信息主要包括名称、简介以及图片。介绍装备的用途、主要性能参数等。系统中收集了4种我国目前潜水主要适用的潜水装备器材,并对各种潜水装备器材的主要用途、技战术指标、使用方法等作为较为系统的归纳和总结。另外,系统收集了国内外主要的水下爆炸物探测装设备的基本信息,鉴于我国水下爆炸物探测技术比较落后,探测手段比较单一,探测设备的技战术指标与国外的装设备还存在差距,系统中收集的主要装设备信息可做为我国采购探测设备的依据之一。
爆炸物浏览将水中爆炸物分为鱼雷、水雷、深水炸弹、航空炸弹、榴弹等类别,依类别进行爆炸物浏览。浏览的主要参数包括名称、型号、口径、国别、爆炸物长度、直径、质量、尾翼、壳体材料、弹体颜色、色带、弹体上关键字、装药种类、装药量、引信类型及服役年代。
具体操作过程如下:
首先搜集、整理水下爆炸物信息资料,分析、归纳、总结水下爆炸物识别方法,重点识别化学炸弹,在此基础上,建立水下爆炸物信息数据库。开展水下爆炸物处置方法研究和安全评估方法研究,依托水下爆炸物识别技术、处置方法和安全评估技术的研究成果,设计水下爆炸物识别与处置辅助决策系统,以辅助完成水下安保任务。
具体研究技术实现方案见图2。
其中,水下爆炸物识别功能包括水下爆炸物数据库模块、水下爆炸物搜索引擎模块、水下爆炸物资料显示模块。
水下爆炸物数据存储应用ACCESS数据库建立了数据表,信息包括:爆炸物名称、型号、口径、重量、装药量、装药种类、服役时间、服役年限、壳体颜色、色带、引信作用方式、图片、标志字、备注、诱爆药量、装药配置。数据表设计如下:
表1爆炸物信息表设计键值
数据库开发应用C#语言,界面采用导航界面实现。搜索引擎模块依据水下爆炸物直径、标志字等外观信息按照5%、10%、20%、30%四个精度进行模糊比对、快速识别。
搜索内部逻辑关系为:
“输入标志字段==爆炸物标志字段”or“爆炸物直径×(1-搜索精度)≤输入弹体直径≤爆炸物直径×(1+搜索精度)”and“爆炸物输入颜色==选择颜色”。
计算机语句实现如下:
"SELECT*FROM战争遗留水下爆炸物信息表where直径between"+f1+"and"+f2+"and壳体颜色='"+c+"'or标志字段1like'%"+f+"%'"
标志字段是搜索的单独命中条件。只要弹体上有该关键字,搜索结果将全部列出。
显示模块以列表形式给出搜索结果。按照相似程度进行排序。
然后根据可疑物探测定位装置和可疑物外观尺寸测量装置传输来的信息,经过水下爆炸物识别模块进行识别、爆炸物处置方案制定模块制定处置方案、安全评估模块进行安全评估和处置报告自动生成模块生产处置报告后,经确认后将指令传输至爆破装置进行处理。
其中,安全评估功能依据GB6722-2014《爆破安全规程》,根据水下爆破的装药量或是处置爆炸物的口径,计算出人员安全距离、轻伤距离、重伤距离以及致死距离,同时计算出舰船和建筑物安全距离。为了配合水下爆炸物陆上转移诱爆方法的使用,计算出陆上爆破时对人员和建筑物的安全距离,在显示界面显示。
其中,报告自动生成根据爆炸物的基本信息和爆炸物识别结果,给出爆炸物处置方式及安全评估,自动生成爆炸物处置报告,供操作者使用。
自动生成报告包含以下要素:
报告名称:爆炸物名称+处置报告
爆炸物名称:由系统自动添加;
爆炸物外部特征,包括爆炸物长度、爆炸物弹体直径、爆炸物质量、爆炸物单体颜色等,均有系统从数据库中直接读取数据,自动添加。
爆炸物内部特征:包括装药量、装药种类、引信类型以及国别,由系统从数据库中直接读取数据,自动添加。
发现地点:水下爆炸物发现地理位置坐标,由使用单位填写;
发现时间:水下爆炸物发现时间,由使用单位填写;
爆炸物图片:由统从数据库中直接读取数据,自动添加。
处置方法:根据爆炸物的性质,依据报告中爆炸物处置方法理论,给出采用诱爆方法处置水下爆炸物的装药量大小、装药量配置方法、装药量种类、装药形状等,并给出装药配置图。处置方法个信息由系统自动生成。
本发明的优点在于:
1.本发明集爆炸物识别、处置方案制定、水下爆破安全评估、报告自动生成以及理论知识学习五大功能,可满足执行任务、开展训练、组织学习使用,是国内首款针对水下爆炸物识别与处置任务的辅助决策系统,填补了相关研究领域的空白,大幅提升了执行水下安保任务的能力。
2.目前水下爆炸物的识别主要依靠专家经验积累,或是通过查阅资料进行识别,识别周期长,识别方法难以推广应用。该成果收集整理了200余条次的水下爆炸物信息资料,建立了水下爆炸物信息数据库,应用模糊比对方法,按照5%、10%、20%、30%四种不同精度进行模糊比对识别,大幅缩短了识别周期,实现了水下爆炸物现场识别。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1是本发明各组件连接示意图;
图2是本发明的信息采集流程框图;
图3是本发明的爆炸物识别流程图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例1:
一种水下爆炸物识别与处置辅助决策系统,包括数据库模块、水下爆炸物识别模块、爆炸物处置方案制定模块、安全评估模块、处置报告自动生成模块;
数据库模块将存储的数据信息传输给水下爆炸物识别模块,水下爆炸物识别模块将识别后的信息传输至爆炸物处置方案制定模块,爆炸物处置方案制定模块将方案制定后的信息传输至安全评估模块,安全评估模块将评估后的信息传输至处置报告自动生成模块生成处置报告;
数据库模块,用于存储水下爆炸物的基本信息,是水下爆炸物学习模块和识别模块的基础数据支持;
水下爆炸物识别模块,用于根据可疑爆炸物的外观尺寸,对水下爆炸物进行种类、型号的模糊识别;
爆炸物处置方案制定模块,用于水下爆炸物诱爆方案的制定,能够给出水下爆炸物诱爆需要的装药量和装药配置方式。
安全评估模块,用于水下爆破对人员、舰艇、建筑物安全评估,给出水下爆破的安全半径;
处置报告自动生成模块,根据安全评估模块的信息综合给出爆炸物处置报告,包括爆炸物基本信息、处置方案和安全评估内容。
数据库做为存储爆炸物信息的载体,存储包括爆炸物名称、型号、口径、重量、装药量、装药种类、服役时间、服役年限、壳体颜色、色带、引信作用方式、图片、标志字、备注、诱爆药量、诱爆装药配置的信息;
通讯传输模块将爆炸物装药量、口径信息传输到计算模块,计算模块得到的信息即为诱爆药量。
水下爆炸物识别模块,根据可疑爆炸物的直径、长度、壳体材料、壳体颜色、关键字,按照不同精度实现模糊比对识别。如按照5%、10%、20%、30%四个精度进行模糊比对、快速识别。
爆炸物处置方案制定模块根据可疑爆炸物的口径、装药种类、装药量,给出诱爆水下爆炸物的诱爆药量和装药配置方式。
安全评估模块可根据爆炸物的直径或水下爆破的爆破药量进行安全评估;安全评估的内容为:水下爆破对人员、舰艇、建筑物的安全半径。
一种应用上述水下爆炸物识别与处置辅助决策系统的决策方法,包括以下步骤:
(1)输入待识别爆照物的相关的信息;
(2)水下爆炸物识别模块对输入的信息进行识别,判定有无标志字,如果有,输入标志字信息,而后选择识别精度;如果没有,直接选择识别精度后开始识别;如果识别结果不满意,重新选择识别精度,返回识别步骤进行识别,直至识别结果满意;
(3)识别结果传输至爆炸物处置方案制定模块,制定爆炸物处置方案;
(4)制定的爆炸物处置方案传输至安全评估模块进行安全评估;
(5)安全评估后的信息传输至处置报告自动生成模块,生成处置报告。
在输入待识别爆照物的相关的信息前,进行数据库建设,应用ACCESS数据库建立了数据表,信息包括:爆炸物名称、型号、口径、重量、装药量、装药种类、服役时间、服役年限、壳体颜色、色带、引信作用方式、图片、标志字、备注、诱爆药量、装药配置。
实施例2:
所述辅助系统还包括学习模块,学习模块与数据库模块相连,数据库模块将信息传输至学习模块,用于水下爆炸物基本信息、外观特征学习,积累水下爆炸物识别经验。
所述学习模块包括爆炸物基本信息学习模块和处置方法学习模块;
爆炸物基本信息学习模块,通讯传输模块将数据库模块中待学习信息传输至爆炸物基本信息学习模块,给出爆炸物的外观尺寸信息及内部装药量、引信类型等信息;
处置方法学习模块,通讯传输模块将数据库模块中待学习信息传输至处置方法学习模块,严格按照水下爆炸物处置程序,给出处置方法信息。
其余均与实施例1相同。
具体操作过程如下:
首先搜集、整理水下爆炸物信息资料,分析、归纳、总结水下爆炸物识别方法,重点识别化学炸弹,在此基础上,建立水下爆炸物信息数据库。开展水下爆炸物处置方法研究和安全评估方法研究,依托水下爆炸物识别技术、处置方法和安全评估技术的研究成果,设计水下爆炸物识别与处置辅助决策系统,以辅助完成水下安保任务。
然后根据可疑物探测定位装置和可疑物外观尺寸测量装置传输来的信息,经过水下爆炸物识别模块进行识别、爆炸物处置方案制定模块制定处置方案、安全评估模块进行安全评估和处置报告自动生成模块生产处置报告后,经确认后将指令传输至爆破装置进行处理。
Claims (9)
1.一种水下爆炸物识别与处置辅助决策系统,其特征在于:包括数据库模块、水下爆炸物识别模块、爆炸物处置方案制定模块、安全评估模块、处置报告自动生成模块;
数据库模块将存储的数据信息传输给水下爆炸物识别模块,水下爆炸物识别模块将识别后的信息传输至爆炸物处置方案制定模块,爆炸物处置方案制定模块将方案制定后的信息传输至安全评估模块,安全评估模块将评估后的信息传输至处置报告自动生成模块生成处置报告;
数据库模块,用于存储水下爆炸物的基本信息,是水下爆炸物学习模块和识别模块的基础数据支持;
水下爆炸物识别模块,用于根据可疑爆炸物的外观尺寸,对水下爆炸物进行种类、型号的模糊识别;
爆炸物处置方案制定模块,用于水下爆炸物诱爆方案的制定,能够给出水下爆炸物诱爆需要的装药量和装药配置方式。
安全评估模块,用于水下爆破对人员、舰艇、建筑物安全评估,给出水下爆破的安全半径;
处置报告自动生成模块,根据安全评估模块的信息综合给出爆炸物处置报告,包括爆炸物基本信息、处置方案和安全评估内容。
2.根据权利要求1所述的一种水下爆炸物识别与处置辅助决策系统,其特征在于:所述辅助系统还包括学习模块,学习模块与数据库模块相连,数据库模块将信息传输至学习模块,用于水下爆炸物基本信息、外观特征学习,积累水下爆炸物识别经验。
3.根据权利要求2所述的一种水下爆炸物识别与处置辅助决策系统,其特征在于:所述学习模块包括爆炸物基本信息学习模块和处置方法学习模块;
爆炸物基本信息学习模块,通讯传输模块将数据库模块中待学习信息传输至爆炸物基本信息学习模块,给出爆炸物的外观尺寸信息及内部装药量、引信类型等信息;
处置方法学习模块,通讯传输模块将数据库模块中待学习信息传输至处置方法学习模块,严格按照水下爆炸物处置程序,给出处置方法信息。
4.根据权利要求1所述的一种水下爆炸物识别与处置辅助决策系统,其特征在于:数据库做为存储爆炸物信息的载体,存储包括爆炸物名称、型号、口径、重量、装药量、装药种类、服役时间、服役年限、壳体颜色、色带、引信作用方式、图片、标志字、备注、诱爆药量、诱爆装药配置的信息;
通讯传输模块将爆炸物装药量、口径信息传输到计算模块,计算模块得到的信息即为诱爆药量。
5.根据权利要求1所述的一种水下爆炸物识别与处置辅助决策系统,其特征在于:水下爆炸物识别模块,根据可疑爆炸物的直径、长度、壳体材料、壳体颜色、关键字,按照不同精度实现模糊比对识别。
6.根据权利要求1所述的一种水下爆炸物识别与处置辅助决策系统,其特征在于:爆炸物处置方案制定模块根据可疑爆炸物的口径、装药种类、装药量,给出诱爆水下爆炸物的诱爆药量和装药配置方式。
7.根据权利要求1所述的一种水下爆炸物识别与处置辅助决策系统,其特征在于:安全评估模块可根据爆炸物的直径或水下爆破的爆破药量进行安全评估;安全评估的内容为:水下爆破对人员、舰艇、建筑物的安全半径。
8.一种水下爆炸物识别与处置辅助的决策方法,其特征在于包括以下步骤:
(1)输入待识别爆照物的相关的信息;
(2)水下爆炸物识别模块对输入的信息进行识别,判定有无标志字,如果有,输入标志字信息,而后选择识别精度;如果没有,直接选择识别精度后开始识别;如果识别结果不满意,重新选择识别精度,返回识别步骤进行识别,直至识别结果满意;
(3)识别结果传输至爆炸物处置方案制定模块,制定爆炸物处置方案;
(4)制定的爆炸物处置方案传输至安全评估模块进行安全评估;
(5)安全评估后的信息传输至处置报告自动生成模块,生成处置报告。
9.如权利要求8所述的决策方法,其特征在于:在输入待识别爆照物的相关的信息前,进行数据库建设,应用ACCESS数据库建立了数据表,信息包括:爆炸物名称、型号、口径、重量、装药量、装药种类、服役时间、服役年限、壳体颜色、色带、引信作用方式、图片、标志字、备注、诱爆药量、装药配置。
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