CN114973148B - 一种基于智慧城市建设的市政设施在线监测数字化智能管理平台 - Google Patents

一种基于智慧城市建设的市政设施在线监测数字化智能管理平台 Download PDF

Info

Publication number
CN114973148B
CN114973148B CN202210713470.7A CN202210713470A CN114973148B CN 114973148 B CN114973148 B CN 114973148B CN 202210713470 A CN202210713470 A CN 202210713470A CN 114973148 B CN114973148 B CN 114973148B
Authority
CN
China
Prior art keywords
guardrail
defect
information
area
cross bar
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202210713470.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN114973148A (zh
Inventor
王湖斌
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yantai Guoxin Intelligent Information Technology Co ltd
Original Assignee
Yantai Guoxin Intelligent Information Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yantai Guoxin Intelligent Information Technology Co ltd filed Critical Yantai Guoxin Intelligent Information Technology Co ltd
Priority to CN202210713470.7A priority Critical patent/CN114973148B/zh
Publication of CN114973148A publication Critical patent/CN114973148A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114973148B publication Critical patent/CN114973148B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V20/00—Scenes; Scene-specific elements
    • G06V20/50—Context or environment of the image
    • G06V20/52—Surveillance or monitoring of activities, e.g. for recognising suspicious objects
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q10/00—Administration; Management
    • G06Q10/06—Resources, workflows, human or project management; Enterprise or organisation planning; Enterprise or organisation modelling
    • G06Q10/063—Operations research, analysis or management
    • G06Q10/0639—Performance analysis of employees; Performance analysis of enterprise or organisation operations
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q50/00—Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
    • G06Q50/10—Services
    • G06Q50/26—Government or public services
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00—Image analysis
    • G06T7/10—Segmentation; Edge detection
    • G06T7/12—Edge-based segmentation
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00—Image analysis
    • G06T7/60—Analysis of geometric attributes
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00—Image analysis
    • G06T7/60—Analysis of geometric attributes
    • G06T7/62—Analysis of geometric attributes of area, perimeter, diameter or volume
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V10/00—Arrangements for image or video recognition or understanding
    • G06V10/40—Extraction of image or video features
    • G06V10/44—Local feature extraction by analysis of parts of the pattern, e.g. by detecting edges, contours, loops, corners, strokes or intersections; Connectivity analysis, e.g. of connected components
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V10/00—Arrangements for image or video recognition or understanding
    • G06V10/70—Arrangements for image or video recognition or understanding using pattern recognition or machine learning
    • G06V10/74—Image or video pattern matching; Proximity measures in feature spaces
    • G06V10/75—Organisation of the matching processes, e.g. simultaneous or sequential comparisons of image or video features; Coarse-fine approaches, e.g. multi-scale approaches; using context analysis; Selection of dictionaries
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/30—Subject of image; Context of image processing
    • G06T2207/30232—Surveillance

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Human Resources & Organizations (AREA)
  • Strategic Management (AREA)
  • Tourism & Hospitality (AREA)
  • Economics (AREA)
  • Development Economics (AREA)
  • Educational Administration (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • General Business, Economics & Management (AREA)
  • Marketing (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Entrepreneurship & Innovation (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Artificial Intelligence (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • Game Theory and Decision Science (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • Operations Research (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Databases & Information Systems (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
  • Primary Health Care (AREA)
  • Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)
  • Refuge Islands, Traffic Blockers, Or Guard Fence (AREA)

Abstract

本发明公开提供的一种基于智慧城市建设的市政设施在线监测数字化智能管理平台。该基于智慧城市建设的市政设施在线监测数字化管理平台包括护栏信息采集模块，护栏信息初步处理与分析模块，移动护栏固定信息采集与分析模块，护栏稳定信息采集与分析模块，护栏安全分析模块，设备避障辅助分析模块，数据库和显示终端；本发明通过移动护栏巡视设备上搭载的设备对当前巡视护栏进行信息采集并处理分析，一方面，有效的解决了当前技术无法提高护栏异常信息的响应和处理的及时性问题，节省了人力物力，另一方面，通过移动护栏巡视设备监测护栏状态，消除了人工监测的误差，确保了护栏监测信息的可靠性，智能化和自动化水平高。

Description

一种基于智慧城市建设的市政设施在线监测数字化智能管理 平台
技术领域
本发明属于市政设施在线监测管理平台技术领域，涉及到一种基于智慧城市建设的市政设施在线监测数字化智能管理平台。
技术背景
近年来，随着城市经济的社会转型和生产生活方式的变革，智慧城市应运而生，市政设施也逐渐偏向智能化，为了保障市政设施利用的合理性和规范性，需要对市政设施的使用状态进行监测和管理。
目前对市政设施的进行监测和管理主要针对路灯、井盖等设施进行监测和管理，但是护栏作为道路上重要的市政设施组成部分，其使用状态的监测和管理的重要性不言而喻，然而当前对护栏的监测与管理仅通过巡视人员进行简单的巡视，很显然，当前道路的护栏监测与管理主要存在以下几点问题：
1、护栏长时间暴露在外，容易受到来自于外界的损坏，进而导致护栏遭受腐蚀、变形、断裂、异物黏附等安全隐患，当护栏异常时，人们无法第一时间得知护栏异常信息，进而无法及时去修理调整，并且当护栏出现异常时继续使用，容易造成护栏的使用安全性不高，降低了护栏的使用寿命和利用率，使得护栏使用成本上升；
2、护栏会因为外力原因导致螺栓松动甚至丢失，不利于护栏的稳固性，进而增加了护栏的损坏风险，也无法保障车辆在道路上行驶的安全性，并且还无法为护栏后续使用的安全性提供有力保障。
3、当前对护栏监测方式属于人工监测方式，监测效率低，并且监测内容存在很大的局限性，同时当前监测方式存在很大的误差，无法保障护栏的监测效果和护栏的预警效率。
为了解决以上问题，现设计一种基于智慧城市建设的市政设施在线监测数字化智能管理平台。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于智慧城市建设的市政设施在线监测数字化智能管理平台，解决了背景技术中存在的问题。
为了实现上述目的及其他目的，本发明采用的技术方案如下：
本发明提供了一种基于智慧城市建设的市政设施在线监测数字化智能管理平台，该系统包括护栏信息采集模块，护栏信息初步处理与分析模块，移动护栏固定信息采集与分析模块，护栏稳定信息采集与分析模块，护栏安全分析模块，设备避障辅助分析模块，数据库和显示终端；
所述护栏信息采集模块，用于通过移动护栏巡视设备上搭载的第一高清摄像头对其当前巡视护栏位置中的横杆进行图像采集，并获取移动护栏巡视设备当前对应的位置，同时通过移动护栏巡视设备上搭载的第二高清摄像头对其当前巡视护栏位置中的竖杆进行图像采集,进而将第一高清摄像头采集的横杆图像和第二高清摄像头采集的竖杆图像发送至护栏信息初步处理与分析模块；
所述护栏信息初步处理与分析模块，用于将第一高清摄像头采集的横杆图像和第二高清摄像头采集的竖杆图像与设定的各类型缺陷特征图像进行对应对比，进而从中识别出护栏横杆和竖杆对应的缺陷信息，并分别对横杆对应的缺陷信息和竖杆对应的缺陷信息进行分析，得到横杆缺陷预警评估指数和竖杆缺陷预警评估指数；
所述移动护栏固定信息采集与分析模块，当移动护栏巡视设备巡视至护栏固定区域位置时，启动移动护栏巡视设备中的固定区域检测摄像头对该固定区域进行图像采集，并从中提取出螺栓数目、各螺栓对应的高度，进而输出护栏固定状态评估系数；
所述护栏稳定信息采集与分析模块，用于通过护栏稳定检测设备对移动护栏巡视设备当前巡视护栏位置内护栏对应的稳定信息进行采集，并分析得到护栏稳定状态评估系数；
所述护栏安全分析模块用于接收横杆缺陷预警评估指数，竖杆缺陷预警评估指数，护栏固定状态评估系数和护栏稳定状态评估系数，并综合计算得出护栏安全评估系数，进而将护栏安全评估系数发送至显示终端；
所述数据库用于存储指定区域内初始布设护栏结构信息、初始布设护栏固定信息和护栏对应的标准振动频率，其中，初始布设护栏结构信息包括横杆初始形态图像、竖杆初始形态图像，初始布设护栏固定信息包括固定区域设定螺栓数目和螺栓初始设定高度；
所述显示终端用于接收护栏安全评估系数，并进行后台显示。
根据一个优选实施方式，所述护栏横杆和竖杆对应的缺陷信息包括缺陷类型数目和各类型缺陷对应的缺陷参数，其中，缺陷类型包括变形、断裂、腐蚀和异物粘附，变形缺陷对应的缺陷参数为形变度，断裂缺陷参数为断裂长度和断裂宽度，腐蚀缺陷参数为腐蚀区域面积，异物粘附缺陷参数为异物体积。
根据一个优选实施方式，所述护栏横杆和竖杆对应的缺陷信息具体识别过程为：
A1、获取移动护栏巡视设备上搭载的第一高清摄像头采集的横杆图像，将其与设定的各类型缺陷特征图像进行对比，定位得出横杆缺陷类型数目；
A2、若横杆缺陷类型为变形缺陷时，提取变形区域轮廓，将其与横杆初始形态图像进行重叠对比，进而得到横杆形变度；
A3、若横杆缺陷类型为断裂缺陷时，提取断裂区域对应的轮廓，进而提取断裂区域长度和断裂区域宽度；
A4、若横杆缺陷类型为腐蚀缺陷时，提取腐蚀区域对应的轮廓，进而获取腐蚀区域对应的面积；
A5、若横杆缺陷类型为异物粘附缺陷时，提取异物体积；
A6、获取移动护栏巡视设备上搭载的第二高清摄像头采集的竖杆图像，按照横杆缺陷信息的获取方式获取竖杆对应的缺陷类型数目和各缺陷类型对应的缺陷参数。
根据一个优选实施方式，所述对横杆对应的缺陷信息进行分析，具体分析过程如下：
获取横杆对应的缺陷类型数目和缺陷类型参数，将各类型缺陷对应的缺陷类型数目和缺陷类型参数代入计算公式计算得出横杆缺陷预警评估指数ω，其中，B'、L'、D'、S'、V'、X'分别表示为设定的横杆许可形变度、许可断裂长度、许可断裂宽度、许可腐蚀区域面积、许可异物黏附的体积、许可缺陷类型数目，B、L、D、S、V、X分别表示为横杆对应的形变度、断裂长度、断裂宽度、腐蚀区域面积、异物黏附体积、缺陷类型数目，λ1表示为横杆设定的护栏缺陷补偿因子，a1、a2、a3、a4、a5分别表示为横杆形变度、断裂尺寸、腐蚀区域面积、异物黏附体积、缺陷类型数目对应的横杆缺陷影响权重，a2>a1>a3>a4>a5,且a1+a2+a3+a4+a5＝1。
根据一个优选实施方式，所述竖杆对应的缺陷信息分析方式与横杆缺陷信息的分析方式为同种方式，其具体计算公式为其中，ω″表示为竖杆缺陷预警评估指数，B1'、L1'、D1'、S1'、V1'、X1'分别表示为设定的竖杆许可形变度、许可断裂长度、许可断裂宽度、许可腐蚀区域面积、许可异物黏附的体积、许可缺陷类型数目，B1、L1、D1、S1、V1、X1分别表示为竖杆对应的形变度、断裂长度、断裂宽度、竖杆腐蚀区域面积、竖杆异物黏附体积、缺陷类型数目，λ2表示为竖杆设定的护栏缺陷补偿因子，b1、b2、b3、b4、b5分别表示为竖杆形变度、断裂尺寸、腐蚀区域面积、异物黏附体积、缺陷类型数目对应的竖杆缺陷影响权重，b2>b1>b3>b4>b5,且b1+b2+b3+b4+b5＝1。
根据一个优选实施方式，所述输出护栏固定状态评估指数，其具体分析过程包括以下步骤：
R1、从数据库中提取固定区域对应的设定螺栓数目，根据固定区域中对应的螺栓数目，利用计算公式计算得出该固定区域螺栓数目符合指数，记为α；
R2、从数据库中提取固定区域对应的螺栓初始设定高度，基于固定区域中对各螺栓对应的高度，利用计算公式计算得出该固定区域螺栓高度符合指数，记为β；
R3、基于该固定区域螺栓数目符合指数、螺栓高度符合指数，依据计算公式计算得出护栏固定状态评估指数θ，c1和c2分别表示为固定区域对应的螺栓数目和固定区域中对各螺栓对应的高度在护栏固定状态评估指数中的影响占比，且c1+c2＝1。
根据一个优选实施方式，所述护栏稳定检测设备包括振动传感器和压力传感器，其中振动传感器用于对护栏对应的振动频率进行检测，压力传感器用于对护栏中移动护栏巡视设备对应各接触点的压力值进行检测。
根据一个优选实施方式，所述护栏稳定状态评估系数具体分析过程包括以下步骤：
U1、获取移动护栏巡视设备当前巡视护栏位置对应的护栏稳定信息，其中，护栏稳定信息包括护栏振动频率和护栏中移动护栏巡视设备对应各接触点的压力值；
U2、根据移动护栏巡视设备对应各接触点的压力值，从中筛选出最大压力值，将其作为护栏最大压力值，同时通过均值计算计算得出移动巡视设备对应接触点的平均压力值，并作为护栏平均压力值；
U3、将护栏对应的振动频率、最大压力值和平均压力值代入计算公式得出护栏稳定状态评估系数η，其中p为移动护栏巡视设备采集的振动频率，p'为护栏的标准振动频率，Nmax为护栏中移动护栏巡视设对应各接触点的最大压力值,/>为护栏中移动护栏巡视设对应各接触点的平均压力值，e表示为自然数,y1和y2分别表示为护栏振动频率和护栏压力均匀度对应的护栏稳定状态评估影响权重,且y1+y2＝1。
根据一个优选实施方式，所述护栏安全评估系数具体计算公式为其中，/>为护栏安全评估系数，f1、f2、f3和f4分别表示为横杆缺陷、竖杆缺陷、护栏固定状态和护栏稳定状态对应的影响占比，且f1+f2+f3+f4＝1。
根据一个优选实施方式，所述该系统还包括设备避障辅助分析模块，所述设备避障辅助分析模块用于当移动护栏巡视设备进行护栏信息采集时，通过移动护栏巡视设备中的红外测距传感器对障碍物的距离进行检测，进而当障碍物的距离小于或者等于其设定的避障需求距离时，启动避障指令，并进行避障。
如上所述，本发明提供的一种基于智慧城市建设的市政设施在线监测数字化智能管理平台，至少具有以下有益效果：
(1)本发明提供的一种基于智慧城市建设的市政设施在线监测数字化智能管理平台，通过移动护栏巡视设备上搭载的第一高清摄像头对其当前巡视护栏位置中的横杆进行图像采集，同时通过移动护栏巡视设备上搭载的第二高清摄像头对其当前巡视护栏位置中的竖杆进行图像采集,进而队第一高清摄像头和第二高清摄像头采集的图像进行分析处理，分别识别出护栏横杆和竖杆对应的缺陷信息，得到横杆缺陷预警评估指数和竖杆缺陷预警评估指数，一方面，有效的解决了当前技术无法提高护栏异常信息响应和处理的及时性问题，同时通过移动护栏巡视设备进行护栏巡视的方式，大幅度提升了护栏信息监测的全面性和精准性，实现了护栏状态的高效监测，进而还节省了大量的人力和物力，一方面，通过移动护栏巡视设备的监测方式，在一定程度上保障了护栏的使用寿命，避免了护栏损坏程度的加重，提高了护栏的使用效率，节约了护栏的使用成本，另一方面，通过移动护栏巡视设备监测护栏状态，消除了人工监测的误差，确保了护栏监测信息的可靠性、参考性和合理性，提高了护栏监测数据的精准性，智能化和自动化水平高。
(2)本发明通过对护栏的固定状态信息和稳定状态信息进行监测，一方面，有效的避免了因护栏螺栓丢失和松动而引起的危险性事故，保障了护栏的稳固性，在一定程度上提高了道路车辆行驶安全性，另一方面，通过稳定状态信息检测保障了移动护栏巡视设备巡视的安全性，并且还有效的规避了护栏的倾覆隐患，为护栏的防护效果提供了有力保障，同时还大幅度提升了行人的通行安全。
附图说明
利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。
图1为本发明系统各模块连接示意图。
图2为本发明移动护栏巡视设备摄像头布设示意图。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅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做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。
请参照图1所示，一种基于人工智能的建筑房屋装修装饰智能化设计分析系统，该系统包括护栏信息采集模块，护栏信息初步处理与分析模块，移动护栏固定信息采集与分析模块，护栏稳定信息采集与分析模块，护栏安全分析模块，设备避障辅助分析模块，数据库和显示终端。
移动护栏固定信息采集与分析模块分别与护栏信息采集模块和护栏信息初步处理与分析模块相连接，护栏安全分析模块分别与移动护栏固定信息采集与分析模块、护栏稳定信息采集与分析模块和显示终端相连接，数据库分别与护栏信息初步处理与分析模块、移动护栏固定信息采集与分析模块和护栏稳定信息采集与分析模块相连接。
请参照图2所示，所述护栏信息采集模块，用于通过移动护栏巡视设备上搭载的第一高清摄像头对其当前巡视护栏位置中的横杆进行图像采集，并获取移动护栏巡视设备当前对应的位置，同时通过移动护栏巡视设备上搭载的第二高清摄像头对其当前巡视护栏位置中的竖杆进行图像采集,进而将第一高清摄像头采集的横杆信息和第二高清摄像头采集的竖杆图像发送至护栏信息初步处理与分析模块；
其中，移动护栏巡视设备上搭载的第一高清摄像头位置与横杆保持平行关系，移动护栏巡视设备上搭载的第二高清摄像头位置与竖杆保持平行关系。
在一个具体实施例中，所述设备避障辅助分析模块用于当移动护栏巡视设备进行护栏信息采集时，通过移动护栏巡视设备中的红外测距传感器对障碍物的距离进行检测，进而当障碍物的距离小于或者等于其设定的避障需求距离时，启动避障指令，并进行避障。
所述护栏信息初步处理与分析模块，用于将第一高清摄像头采集的横杆图像和第二高清摄像头采集的竖杆图像与设定的各类型缺陷特征图像进行对应对比，进而从中识别出护栏横杆和竖杆对应的缺陷信息，并分别对横杆对应的缺陷信息和竖杆对应的缺陷信息进行分析，得到横杆缺陷预警评估指数和竖杆缺陷预警评估指数。
在一个具体实施例中，所述护栏横杆和竖杆对应的缺陷信息包括缺陷类型数目和各类型缺陷对应的缺陷参数，其中，缺陷类型包括变形、断裂、腐蚀和异物粘附，变形缺陷对应的缺陷参数为形变度，断裂缺陷参数为断裂长度和断裂宽度，腐蚀缺陷参数为腐蚀区域面积，异物粘附缺陷参数为异物体积。
上述提到的护栏横杆对应缺陷信息的具体识别过程为：
A1、获取移动护栏巡视设备上搭载的第一高清摄像头采集的横杆图像，将其与设定的各类型缺陷特征图像进行对比，定位得出横杆缺陷类型数目；
A2、若横杆缺陷类型为变形缺陷时，提取变形区域轮廓，将其与横杆初始形态图像进行重叠对比，进而得到横杆形变度；
其中，横杆重叠面积为横杆缺陷特征图像与横杆初始形态图像进行重叠对比得到重合区域面积，横杆初始面积为横杆初始形态图像中横杆对应的面积；
A3、若横杆缺陷类型为断裂缺陷时，提取断裂区域对应的轮廓，进而提取断裂区域长度和断裂区域宽度；
A4、若横杆缺陷类型为腐蚀缺陷时，提取腐蚀区域对应的轮廓，进而获取腐蚀区域对应的面积；
A5、若横杆缺陷类型为异物粘附缺陷时，提取异物体积。
上述提到的对横杆对应的缺陷信息进行分析，具体分析过程如下：
获取横杆对应的缺陷类型数目和缺陷类型参数，将各类型缺陷对应的缺陷类型数目和缺陷类型参数代入计算公式计算得出横杆缺陷预警评估指数ω，其中，B'、L'、D'、S'、V'、X'分别表示为设定的横杆许可形变度、许可断裂长度、许可断裂宽度、许可腐蚀区域面积、许可异物黏附的体积、许可缺陷类型数目，B、L、D、S、V、X分别表示为横杆对应的形变度、断裂长度、断裂宽度、腐蚀区域面积、异物黏附体积、缺陷类型数目，λ1表示为横杆设定的护栏缺陷补偿因子，a1、a2、a3、a4、a5分别表示为横杆形变度、断裂尺寸、腐蚀区域面积、异物黏附体积、缺陷类型数目对应的横杆缺陷影响权重，a2>a1>a3>a4>a5,且a1+a2+a3+a4+a5＝1。
上述提到的对护栏竖杆对应的缺陷信息具体识别过程为：
H1、获取移动护栏巡视设备上搭载的第二高清摄像头采集的竖杆图像，将其与设定的各类型缺陷特征图像进行对比，定位得出竖杆缺陷类型数目；
H2、若竖杆缺陷类型为变形缺陷时，提取变形区域轮廓，将其与竖杆初始形态图像进行重叠对比，进而得到竖杆形变度；
H3、若竖杆缺陷类型为断裂缺陷时，提取断裂区域对应的轮廓，进而提取断裂区域长度和断裂区域宽度；
H4、若竖杆缺陷类型为腐蚀缺陷时，提取腐蚀区域对应的轮廓，进而获取腐蚀区域对应的面积；
H5、若竖杆缺陷类型为异物粘附缺陷时，提取异物体积。
上述提到的竖杆对应的缺陷信息进行分析，具体分析过程如下：
获取竖杆对应的缺陷类型数目和缺陷类型参数，将各类型缺陷对应的缺陷类型数目和缺陷类型参数代入计算公式利用计算公式其中，ω″表示为竖杆缺陷预警评估指数，B1'、L1'、D1'、S1'、V1'、X1'分别表示为设定的竖杆许可形变度、许可断裂长度、许可断裂宽度、许可腐蚀区域面积、许可异物黏附的体积、许可缺陷类型数目，B1、L1、D1、S1、V1、X1分别表示为竖杆对应的形变度、断裂长度、断裂宽度、竖杆腐蚀区域面积、竖杆异物黏附体积、缺陷类型数目，λ2表示为竖杆设定的护栏缺陷补偿因子，b1、b2、b3、b4、b5分别表示为竖杆形变度、断裂尺寸、腐蚀区域面积、异物黏附体积、缺陷类型数目对应的竖杆缺陷影响权重，b2>b1>b3>b4>b5,且b1+b2+b3+b4+b5＝1。
本发明提供的一种基于智慧城市建设的市政设施在线监测数字化智能管理平台，通过移动护栏巡视设备上搭载的第一高清摄像头对其当前巡视护栏位置中的横杆进行图像采集，同时通过移动护栏巡视设备上搭载的第二高清摄像头对其当前巡视护栏位置中的竖杆进行图像采集,进而队第一高清摄像头和第二高清摄像头采集的图像进行分析处理，分别识别出护栏横杆和竖杆对应的缺陷信息，得到横杆缺陷预警评估指数和竖杆缺陷预警评估指数，一方面，有效的解决了当前技术无法提高护栏异常信息响应和处理的及时性问题，同时通过移动护栏巡视设备进行护栏巡视的方式，大幅度提升了护栏信息监测的全面性和精准性，实现了护栏状态的高效监测，进而还节省了大量的人力和物力，一方面，通过移动护栏巡视设备的监测方式，在一定程度上保障了护栏的使用寿命，避免了护栏损坏程度的加重，提高了护栏的使用效率，节约了护栏的使用成本，另一方面，通过移动护栏巡视设备监测护栏状态，消除了人工监测的误差，确保了护栏监测信息的可靠性、参考性和合理性，提高了护栏监测数据的精准性，智能化和自动化水平高。
所述移动护栏固定信息采集与分析模块，当移动护栏巡视设备巡视至护栏固定区域位置时，启动移动护栏巡视设备中的固定区域检测摄像头对该固定区域进行图像采集，并从中提取出螺栓数目、各螺栓对应的高度，进而输出护栏固定状态评估系数。
在一个具体实施例中，所述输出护栏固定状态评估指数，其具体分析过程包括以下步骤：
R1、从数据库中提取固定区域对应的设定螺栓数目，根据固定区域中对应的螺栓数目，利用计算公式计算得出该固定区域螺栓数目符合指数，记为α；
其中，M表示为固定区域设定的螺栓数目，M′表示为固定区域对应的螺栓数目；
R2、从数据库中提取固定区域对应的螺栓初始设定高度，基于固定区域中对各螺栓对应的高度，利用计算公式计算得出该固定区域螺栓高度符合指数，记为β；
其中，N为固定区域对应的螺栓初始设定高度，Ni为固定区域中第i个螺栓对应的高度，i表示为固定区域对应的各螺栓当前高度的编号，依次标记为i＝1,2,......q；
R3、基于该固定区域螺栓数目符合指数、螺栓高度符合指数，依据计算公式计算得出护栏固定状态评估指数θ，c1和c2分别表示为固定区域对应的螺栓数目和固定区域中对各螺栓对应的高度在护栏固定状态评估指数中的影响占比，且c1+c2＝1。
所述护栏稳定信息采集与分析模块，用于通过护栏稳定检测设备对移动护栏巡视设备当前巡视护栏位置内护栏对应的稳定信息进行采集，并分析得到护栏稳定状态评估系数。
上述提到的护栏稳定检测设备包括振动传感器和压力传感器，其中振动传感器用于对护栏对应的振动频率进行检测，压力传感器用于对护栏中移动护栏巡视设备对应各接触点的压力值进行检测。
在一个具体实施例中，所述护栏稳定状态评估系数具体分析过程包括以下步骤：
U1、获取移动护栏巡视设备当前巡视护栏位置对应的护栏稳定信息，其中，护栏稳定信息包括护栏振动频率和护栏中移动护栏巡视设备对应各接触点的压力值；
U2、根据移动护栏巡视设备对应各接触点的压力值，从中筛选出最大压力值，将其作为护栏最大压力值，同时通过均值计算计算得出移动巡视设备对应接触点的平均压力值，并作为护栏平均压力值；
U3、将护栏对应的振动频率、最大压力值和平均压力值代入计算公式得出护栏稳定状态评估系数η，其中p为移动护栏巡视设备采集的振动频率，p'为护栏的标准振动频率，Nmax为护栏中移动护栏巡视设对应各接触点的最大压力值,/>为护栏中移动护栏巡视设对应各接触点的平均压力值，e表示为自然数,y1和y2分别表示为护栏振动频率和护栏压力均匀度对应的护栏稳定状态评估影响权重,且y1+y2＝1。
本发明实施例通过对护栏的固定状态信息和稳定状态信息进行监测，一方面，有效的避免了因护栏螺栓丢失和松动而引起的危险性事故，保障了护栏的稳固性，在一定程度上提高了道路车辆行驶安全性，另一方面，通过稳定状态信息检测保障了移动护栏巡视设备巡视的安全性，并且还有效的规避了护栏的倾覆隐患，为护栏的防护效果提供了有力保障，同时还大幅度提升了行人的通行安全。
所述数据库用于存储指定区域内初始布设护栏结构信息、初始布设护栏固定信息和护栏对应的标准振动频率，其中，初始布设护栏结构信息包括横杆初始形态图像、竖杆初始形态图像，初始布设护栏固定信息包括固定区域设定螺栓数目和螺栓初始设定高度。
所述护栏安全分析模块用于接收横杆缺陷预警评估指数，竖杆缺陷预警评估指数，护栏固定状态评估系数和护栏稳定状态评估系数，并综合计算得出护栏安全评估系数，进而将护栏安全评估系数发送至显示终端。
在一个具体实施例中，所述护栏安全评估系数具体计算公式为其中，/>为护栏安全评估系数，f1、f2、f3和f4分别表示为横杆缺陷、竖杆缺陷、护栏固定状态和护栏稳定状态对应的影响占比，且f1+f2+f3+f4＝1。
所述显示终端用于接收护栏安全评估系数，并进行后台显示。
以上内容仅仅是对本发明的构思所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的构思或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种基于智慧城市建设的市政设施在线监测数字化智能管理系统，其特征在于：该系统包括护栏信息采集模块，护栏信息初步处理与分析模块，移动护栏固定信息采集与分析模块，护栏稳定信息采集与分析模块，护栏安全分析模块，设备避障辅助分析模块，数据库和显示终端；
所述护栏信息采集模块，用于通过移动护栏巡视设备上搭载的第一高清摄像头对其当前巡视护栏位置中的横杆进行图像采集，并获取移动护栏巡视设备当前对应的位置，同时通过移动护栏巡视设备上搭载的第二高清摄像头对其当前巡视护栏位置中的竖杆进行图像采集,进而将第一高清摄像头采集的横杆信息和第二高清摄像头采集的竖杆图像发送至护栏信息初步处理与分析模块；
所述护栏信息初步处理与分析模块，用于将第一高清摄像头采集的横杆图像和第二高清摄像头采集的竖杆图像与设定的各类型缺陷特征图像进行对应对比，进而从中识别出护栏横杆和竖杆对应的缺陷信息，并分别对横杆对应的缺陷信息和竖杆对应的缺陷信息进行分析，得到横杆缺陷预警评估指数和竖杆缺陷预警评估指数；
所述移动护栏固定信息采集与分析模块，当移动护栏巡视设备巡视至护栏固定区域位置时，启动移动护栏巡视设备中的固定区域检测摄像头对该固定区域进行图像采集，并从中提取出螺栓数目、各螺栓对应的高度，进而输出护栏固定状态评估系数；
所述护栏稳定信息采集与分析模块，用于通过护栏稳定检测设备对移动护栏巡视设备当前巡视护栏位置内护栏对应的稳定信息进行采集，并分析得到护栏稳定状态评估系数；
所述护栏安全分析模块用于接收横杆缺陷预警评估指数，竖杆缺陷预警评估指数，护栏固定状态评估系数和护栏稳定状态评估系数，并综合计算得出护栏安全评估系数，进而将护栏安全评估系数发送至显示终端；
所述数据库用于存储指定区域内初始布设护栏结构信息、初始布设护栏固定信息和护栏对应的标准振动频率，其中，初始布设护栏结构信息包括横杆初始形态图像、竖杆初始形态图像，初始布设护栏固定信息包括固定区域设定螺栓数目和螺栓初始设定高度；
所述显示终端用于接收护栏安全评估系数，并进行后台显示。
2.根据权利要求1所述的一种基于智慧城市建设的市政设施在线监测数字化智能管理系统，其特征在于：所述护栏横杆和竖杆对应的缺陷信息包括缺陷类型数目和各类型缺陷对应的缺陷参数，其中，
缺陷类型包括变形、断裂、腐蚀和异物粘附，变形缺陷对应的缺陷参数为形变度，断裂缺陷参数为断裂长度和断裂宽度，腐蚀缺陷参数为腐蚀区域面积，异物粘附缺陷参数为异物体积。
3.根据权利要求1所述的一种基于智慧城市建设的市政设施在线监测数字化智能管理系统，其特征在于：所述护栏横杆和竖杆对应的缺陷信息具体识别过程为：
A1、获取移动护栏巡视设备上搭载的第一高清摄像头采集的横杆图像，将其与设定的各类型缺陷特征图像进行对比，定位得出横杆缺陷类型数目；
A2、若横杆缺陷类型为变形缺陷时，提取变形区域轮廓，将其与横杆初始形态图像进行重叠对比，进而得到横杆形变度；
A3、若横杆缺陷类型为断裂缺陷时，提取断裂区域对应的轮廓，进而提取断裂区域长度和断裂区域宽度；
A4、若横杆缺陷类型为腐蚀缺陷时，提取腐蚀区域对应的轮廓，进而获取腐蚀区域对应的面积；
A5、若横杆缺陷类型为异物粘附缺陷时，提取异物体积；
A6、获取移动护栏巡视设备上搭载的第二高清摄像头采集的竖杆图像，按照横杆缺陷信息的获取方式获取竖杆对应的缺陷类型数目和各缺陷类型对应的缺陷参数。
4.根据权利要求2所述的一种基于智慧城市建设的市政设施在线监测数字化智能管理系统，其特征在于：所述对横杆对应的缺陷信息进行分析，具体分析过程如下：
获取横杆对应的缺陷类型数目和缺陷类型参数，将各类型缺陷对应的缺陷类型数目和缺陷类型参数代入计算公式，计算得出横杆缺陷预警评估指数/>，其中，B'、L'、D'、S'、V'、X'分别表示为设定的横杆许可形变度、许可断裂长度、许可断裂宽度、许可腐蚀区域面积、许可异物黏附的体积、许可缺陷类型数目，B、L、D、S、V、X分别表示为横杆对应的形变度、断裂长度、断裂宽度、腐蚀区域面积、异物黏附体积、缺陷类型数目，/>表示为横杆设定的护栏缺陷补偿因子，a1、a2、a3、a4、a5分别表示为横杆形变度、断裂尺寸、腐蚀区域面积、异物黏附体积、缺陷类型数目对应的横杆缺陷影响权重，a2>a1>a3>a4>a5,且a1+a2+a3+a4+a5=1。
5.根据权利要求4所述的一种基于智慧城市建设的市政设施在线监测数字化智能管理系统，其特征在于：所述竖杆对应的缺陷信息分析方式与横杆缺陷信息的分析方式为同种方式，其具体计算公式为，其中，/>表示为竖杆缺陷预警评估指数，B1'、L1'、D1'、S1'、V1'、X1'分别表示为设定的竖杆许可形变度、许可断裂长度、许可断裂宽度、许可腐蚀区域面积、许可异物黏附的体积、许可缺陷类型数目，B1、L1、D1、S1、V1、X1分别表示为竖杆对应的形变度、断裂长度、断裂宽度、竖杆腐蚀区域面积、竖杆异物黏附体积、缺陷类型数目，/>表示为竖杆设定的护栏缺陷补偿因子，b1、b2、b3、b4、b5分别表示为竖杆形变度、断裂尺寸、腐蚀区域面积、异物黏附体积、缺陷类型数目对应的竖杆缺陷影响权重，b2>b1>b3>b4>b5,且b1+b2+b3+b4+b5=1。
6.根据权利要求5所述的一种基于智慧城市建设的市政设施在线监测数字化智能管理系统，其特征在于：所述输出护栏固定状态评估指数，其具体分析过程包括以下步骤：
R1、从数据库中提取固定区域对应的设定螺栓数目，根据固定区域中对应的螺栓数目，利用计算公式计算得出该固定区域螺栓数目符合指数，记为；
R2、从数据库中提取固定区域对应的螺栓初始设定高度，基于固定区域中各螺栓对应的高度，利用计算公式计算得出该固定区域螺栓高度符合指数，记为；
R3、基于该固定区域螺栓数目符合指数、螺栓高度符合指数，依据计算公式计算得出护栏固定状态评估指数/>，c1和c2分别表示为固定区域对应的螺栓数目和固定区域中各螺栓对应的高度在护栏固定状态评估指数中的影响占比，且c1+c2=1。
7.根据权利要求1所述的一种基于智慧城市建设的市政设施在线监测数字化智能管理系统，其特征在于：所述护栏稳定检测设备包括振动传感器和压力传感器，其中振动传感器用于对护栏对应的振动频率进行检测，压力传感器用于对护栏中移动护栏巡视设备对应各接触点的压力值进行检测。
8.根据权利要求6所述的一种基于智慧城市建设的市政设施在线监测数字化智能管理系统，其特征在于：所述护栏稳定状态评估系数具体分析过程包括以下步骤：
U1、获取移动护栏巡视设备当前巡视护栏位置对应的护栏稳定信息，其中，护栏稳定信息包括护栏振动频率和护栏中移动护栏巡视设备对应各接触点的压力值；
U2、根据移动护栏巡视设备对应各接触点的压力值，从中筛选出最大压力值，将其作为护栏最大压力值，同时通过均值计算计算得出移动巡视设备对应接触点的平均压力值，并作为护栏平均压力值；
U3、将护栏对应的振动频率、最大压力值和平均压力值代入计算公式得出护栏稳定状态评估系数/>，其中p为移动护栏巡视设备采集的振动频率，p'为护栏的标准振动频率，/>为护栏中移动护栏巡视设对应各接触点的最大压力值,/>为护栏中移动护栏巡视设对应各接触点的平均压力值，e表示为自然数，y1和y2分别表示为护栏振动频率和护栏压力均匀度对应的护栏稳定状态评估影响权重,且y1+y2=1。
9.根据权利要求8所述的一种基于智慧城市建设的市政设施在线监测数字化智能管理系统，其特征在于：所述护栏安全评估系数具体计算公式为，其中，/>为护栏安全评估系数，f1、f2、f3和f4分别表示为横杆缺陷、竖杆缺陷、护栏固定状态和护栏稳定状态对应的影响占比，且f1+f2+f3+f4=1。
10.根据权利要求1所述的一种基于智慧城市建设的市政设施在线监测数字化智能管理系统，所述系统还包括设备避障辅助分析模块，所述设备避障辅助分析模块用于当移动护栏巡视设备进行护栏信息采集时，通过移动护栏巡视设备中的红外测距传感器对障碍物的距离进行检测，进而当障碍物的距离小于或者等于其设定的避障需求距离时，启动避障指令，并进行避障。
CN202210713470.7A 2022-06-22 2022-06-22 一种基于智慧城市建设的市政设施在线监测数字化智能管理平台 Active CN114973148B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210713470.7A CN114973148B (zh) 2022-06-22 2022-06-22 一种基于智慧城市建设的市政设施在线监测数字化智能管理平台

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210713470.7A CN114973148B (zh) 2022-06-22 2022-06-22 一种基于智慧城市建设的市政设施在线监测数字化智能管理平台

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114973148A CN114973148A (zh) 2022-08-30
CN114973148B true CN114973148B (zh) 2024-05-24

Family

ID=82965769

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210713470.7A Active CN114973148B (zh) 2022-06-22 2022-06-22 一种基于智慧城市建设的市政设施在线监测数字化智能管理平台

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114973148B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116127660B (zh) * 2022-11-18 2023-12-15 智城数创(西安)科技有限公司 一种基于gis的智慧管网智能综合管理平台
CN117218836B (zh) * 2023-09-13 2024-02-27 荆州市城市规划设计研究院 一种基于智慧城市的城市规划项目综合管理信息平台

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105979204A (zh) * 2016-05-09 2016-09-28 无锡昊瑜节能环保设备有限公司 一种基于感应的道路护栏自动监控系统
CN106056517A (zh) * 2016-06-06 2016-10-26 苏州朗米尔照明科技有限公司 一种智慧城市管理系统
CN108914831A (zh) * 2018-07-09 2018-11-30 郑州西普德科技股份有限公司 一种设置线缆的护栏
KR20200000572A (ko) * 2018-06-25 2020-01-03 주식회사 태광산업 계단난간
CN111414871A (zh) * 2020-03-25 2020-07-14 陈天翔 一种基于大数据的智慧安全防护检测系统
CN112883997A (zh) * 2021-01-11 2021-06-01 武汉坤能轨道系统技术有限公司 一种轨道交通扣件检测系统及检测方法
CN114414742A (zh) * 2022-01-25 2022-04-29 嘉兴市晟帆网络科技有限公司 一种基于人工智能的城市绿化日常养护在线智能监测管理云系统

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105979204A (zh) * 2016-05-09 2016-09-28 无锡昊瑜节能环保设备有限公司 一种基于感应的道路护栏自动监控系统
CN106056517A (zh) * 2016-06-06 2016-10-26 苏州朗米尔照明科技有限公司 一种智慧城市管理系统
KR20200000572A (ko) * 2018-06-25 2020-01-03 주식회사 태광산업 계단난간
CN108914831A (zh) * 2018-07-09 2018-11-30 郑州西普德科技股份有限公司 一种设置线缆的护栏
CN111414871A (zh) * 2020-03-25 2020-07-14 陈天翔 一种基于大数据的智慧安全防护检测系统
CN112883997A (zh) * 2021-01-11 2021-06-01 武汉坤能轨道系统技术有限公司 一种轨道交通扣件检测系统及检测方法
CN114414742A (zh) * 2022-01-25 2022-04-29 嘉兴市晟帆网络科技有限公司 一种基于人工智能的城市绿化日常养护在线智能监测管理云系统

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
基于多功能路灯的智慧城市信息化建设研究;王义;;智能建筑与智慧城市;20201025(第10期);全文 *
智慧市政综合监管平台建设研究;叶延磊;;智能城市;20181028(第20期);全文 *
标准化装配式护栏在高桩码头的应用;刘雷;唐慧敏;;中国住宅设施;20170930(第09期);全文 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN114973148A (zh) 2022-08-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN114973148B (zh) 一种基于智慧城市建设的市政设施在线监测数字化智能管理平台
CN110991466A (zh) 一种基于新型视觉传感设备的高速公路路面状况检测系统
CN109782364B (zh) 基于机器视觉的交通标志牌缺失检测方法
CN115081757B (zh) 一种基于机器人技术的公路病害自动化检测方法
CN109815912B (zh) 一种基于人工智能的高速公路安全巡查系统
US20210350699A1 (en) Method for Vehicle Classification Using Multiple Geomagnetic Sensors
CN203606954U (zh) 一种高速公路气象监测系统
CN204142505U (zh) 公路桥梁监测预警系统
CN103528531A (zh) 小型车车辆参数的物联网图像智能检测系统
CN103149603B (zh) 一种基于视频的道路气象检测方法
CN114241777A (zh) 一种多源异构联网监测路况预警系统和方法
CN116912551A (zh) 基于车联网的高速公路设备监测系统
CN107677365B (zh) 一种公路隧道照明亮度快速检测装置及方法
CN116631187B (zh) 一种案件现场勘查信息智能采集分析系统
CN210005038U (zh) 一种市政设施智能管理系统
CN112627023A (zh) 一种智能桥梁检测方法、系统及智能桥梁检测机器人
CN114333331B (zh) 一种多车道桥梁车辆通行信息与车重识别方法及系统
CN113706889B (zh) 基于目标检测分析的高速公路团雾测量系统及方法
CN114966897A (zh) 一种文物安全分析预警系统
CN111985418B (zh) 一种车载式公路交通安全设施风险源智能识别装置及方法
CN114937361A (zh) 一种城市交通服务系统及操作方法
CN114240692A (zh) 公路作业布设方案生成系统及方法
CN101082591A (zh) 智能能见度测试仪
CN103208009A (zh) 一种输电线路车载巡检的图像分类方法
CN115171379B (zh) 基于智慧交通的突发事件响应控制系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20240422

Address after: Room 2101, 21st Floor, Building 1, No. 200 Changjiang Road, Yantai Area Development Zone, Fushan District, Yantai City, Shandong Province, 265503

Applicant after: Yantai Guoxin Intelligent Information Technology Co.,Ltd.

Country or region after: China

Address before: No. 118, Weijianian 1st Road, Jinniu District, Chengdu, Sichuan 610036

Applicant before: Chengdu Taojun Transportation Facilities Co.,Ltd.

Country or region before: China

TA01 Transfer of patent application right
GR01 Patent grant