CN116704817A - 一种智能水域航道管理方法、系统、介质及计算机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种智能水域航道管理方法、系统、介质及计算机，其技术方案要点是：所述方法包括：通过CCTV对预设水域的水域情况进行监测，得到水域图像信息；根据所述水域图像信息进行图像识别，得到预设水域的危险信息；获取周边水域所有船舶的航行信息；根据所述航行信息判断对应的船舶是否存在进入预设水域的风险，若为是，则将所述预设水域的危险信息发生给该船舶；本申请具有能够在船舶航行时将船舶周边的通航情况发送给船舶的优点。

Description

一种智能水域航道管理方法、系统、介质及计算机
技术领域
本发明涉及航道管理技术领域，更具体地说，它涉及一种智能水域航道管理方法、系统、介质及计算机。
背景技术
船舶是指能航行或停泊于水域进行运输或作业工具，按不同的使用要求而具有不同的技术性能、装备和结构型式。船舶在国防、国民经济和海洋开发等方面都占有十分重要的地位。
由于航道信息多变，而船舶在进入对应水域之前，难以获取航线上后续水域的通航情况，可能导致船舶航行受阻，且在恶劣环境下存在航行风险，因此还有待改进的空间。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种智能水域航道管理方法、系统、介质及计算机，具有能够在船舶航行时将船舶周边的通航情况发送给船舶的优点。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种智能水域航道管理方法，包括：
通过CCTV对预设水域的水域情况进行监测，得到水域图像信息；
根据所述水域图像信息进行图像识别，得到预设水域的危险信息；
获取周边水域所有船舶的航行信息；
根据所述航行信息判断对应的船舶是否存在进入预设水域的风险，若为是，则将所述预设水域的危险信息发生给该船舶。
可选的，所述通过CCTV对预设水域的水域情况进行监测，得到水域图像信息，包括：
将CCTV的监控画面进行水平方向的四等分划分，得到从上到下依次分布的第一监控区域、第二监控区域、第三监控区域和第四监控区域；
调节CCTV使固定航标处于第一监控区域，水尺处于第二监控区域，航道水面处于第三监控区域和浮标处于第四监控区域内；
获取CCTV的图像信息得到预设水域的水域图像信息。
可选的，所述根据所述水域图像信息进行图像识别，得到预设水域的危险信息，包括：
根据所述水域图像信息判断预设水域中的预设物体进行图像识别，得到该物体的识别信息；
根据该物体的识别信息判断该物体是否处于正常状态，若异常，则发出航道管理异常警告信息；航道管理端根据所述航道管理异常警告信息进行核实，并发出航道流域异常信息。
可选的，所述根据所述水域图像信息进行图像识别，得到预设水域的危险信息，还包括：
根据所述水域图像信息对预设水域的水面进行图像识别，得到预设水域的水面信息；
根据所述水面信息判断预设水域是否存在影响通航的水面状态，若存在，则生成该水面状态对应的危险信息。
可选的，所述根据所述水面信息判断预设水域是否存在影响通航的水面状态，若存在，则生成该水面状态对应的危险信息，包括：
根据所述水面信息识别预设水域的水面状态；
将所述水面状态与预设危险状态进行比对，若所述水面状态符合预设危险状态，则判定该水面状态影响通航；所述预设危险状态包括：航标异常、水位或通航净空高度异常；
根据该水面状态生成对应的危险信息。
可选的，还包括：
通过船舶海图仪接收该船舶周边水域的船舶状态异常警告信息、流域异常信息和水面状态；
船舶海图仪根据该船舶周边水域的船舶状态异常警告信息、流域异常信息和水面状态对预设航线进行修改，并对存在危险信息的预设水域发出告警。
可选的，还包括：
接收预设水域中的航道数据、码头位置信息和仓库情况信息；
将所述航道数据、码头位置信息和仓库情况信息发送给船舶。
一种智能水域航道管理系统，包括：航道水域监测模块，用于通过CCTV对预设水域的水域情况进行监测，得到水域图像信息；
图像识别模块，用于根据所述水域图像信息进行图像识别，得到预设水域的危险信息；
船舶航线获取模块，用于获取周边水域所有船舶的航行信息；
危险告警模块，用于根据所述航行信息判断对应的船舶是否存在进入预设水域的风险，若为是，则将所述预设水域的危险信息发生给该船舶。
一种计算机设备,包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的方法的步骤。
一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的方法的步骤。
综上所述，本发明具有以下有益效果：通过CCTV对预设水域的水域情况进行监测，以获取各个CCTV对应监控水域的水域情况，并得到对应水域的水域图像信息；通过训练后的模型对所有的水域图像信息进行图像识别，从而将所有的水域中存在的危险情况进行识别，并得到对应的预设水域的危险信息；随后，各个水域收集其周边水域的船舶的航行信息，并对存在进入预设水域风险的船舶发送对应水域的危险信息，各个船舶能够根据危险信息了解周边水域的通航情况，并及时对航线进行调整。
附图说明
图1为本发明的流程示意图；
图2为本发明组装时的结构框图；
图3为本发明实施例中计算机设备的内部结构图。
具体实施方式
为使本发明的目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。附图中给出了本发明的若干实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”、“上”、“下”以及类似的表述只是为了说明的目的，而不是指示或暗示所指装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
下面结合附图和实施例，对本发明进行详细描述。
本发明提供了一种智能水域航道管理方法,如图1所示，包括：
步骤100、通过CCTV对预设水域的水域情况进行监测，得到水域图像信息；
步骤200、根据所述水域图像信息进行图像识别，得到预设水域的危险信息；
步骤300、获取周边水域所有船舶的航行信息；
步骤400、根据所述航行信息判断对应的船舶是否存在进入预设水域的风险，若为是，则将所述预设水域的危险信息发生给该船舶。
在实际应用中，CCTV安装在岸边、桥梁上、或者水中浮标上，通过CCTV对预设水域的水域情况进行监测，以获取各个CCTV对应监控水域的水域情况，并得到对应水域的水域图像信息；通过训练后的模型对所有的水域图像信息进行图像识别，从而将所有的水域中存在的危险情况进行识别，并得到对应的预设水域的危险信息；随后，各个水域收集其周边水域的船舶的航行信息，并对存在进入预设水域风险的船舶发送对应水域的危险信息，各个船舶能够根据危险信息了解周边水域的通航情况，并及时对航线进行调整。
进一步地，所述通过CCTV对预设水域的水域情况进行监测，得到水域图像信息，包括：
将CCTV的监控画面进行水平方向的四等分划分，得到从上到下依次分布的第一监控区域、第二监控区域、第三监控区域和第四监控区域；
调节CCTV使固定航标处于第一监控区域，水尺处于第二监控区域，航道水面处于第三监控区域和浮标处于第四监控区域内；
获取CCTV的图像信息得到预设水域的水域图像信息。
在实际应用中，为了更为清楚的对水面情况及水上物体的情况进行监控，故对监控画面进行水平方向的四等分划分，并使水面处于第三监控区域和第四监控区域内，能够较大程度的观测水面情况的同时，满足对水上物体的观测需求。
可选的，所述根据所述水域图像信息进行图像识别，得到预设水域的危险信息，包括：
根据所述水域图像信息判断预设水域中的预设物体进行图像识别，得到该物体的识别信息；
根据该物体的识别信息判断该物体是否处于正常状态，若异常，则发出航道管理异常警告信息；航道管理端根据所述航道管理异常警告信息进行核实，并发出航道流域异常信息。
在实际应用中，需要对水域中已知物体如浮标、桥梁等物体进行识别，若物体存在异常，例如浮标破碎、桥梁损坏等情况，则向航道管理端发出航道管理异常警告信息；航道管理端接收到航道管理异常警告信息进行核实，并发出对应的航道流域异常信息，以避免船舶驶入。
在实际应用中，对于水域中的物体进行识别，若在水域中存在物体，且该物体的位置与浮标、桥墩等已知物体不同，则需要对该物体进行图像识别，根据该物体的图像识别结果进行判断，若该物体识别为船体，则通过AIS装置接收该物体的船舶信息，若该物体没有打开船舶AIS设备，则发出船舶状态异常警告信息；若该物体识别不是船体，则通过雷达装置和AIS装置对该物体进行识别，若雷达设备扫描到该物体为船舶，且AIS装置有接收到该物体的船舶信息，则判断该物体为船舶、且此时预社水域天气异常；而雷达装置扫描到该物体不是船舶、且AIS装置没有接收到该物体的船舶信息，则判断该物体不是船舶，发出流域异常信息。
可选地，所述根据所述水域图像信息进行图像识别，得到预设水域的危险信息，还包括：
根据所述水域图像信息对预设水域的水面进行图像识别，得到预设水域的水面信息；
根据所述水面信息判断预设水域是否存在影响通航的水面状态，若存在，则生成该水面状态对应的危险信息。
在实际应用中，由于水面情况也会影响船舶航行，故需要对水面进行图像识别，并得到对于的水面信息，再通过水面信息判断当前的水面状态是否会对船舶的通行产生影响，若有影响，则生成当前的水面状态所对应的危险信息。
进一步地，所述根据所述水面信息判断预设水域是否存在影响通航的水面状态，若存在，则生成该水面状态对应的危险信息，包括：
根据所述水面信息识别预设水域的水面状态；
将所述水面状态与预设危险状态进行比对，若所述水面状态符合预设危险状态，则判定该水面状态影响通航；所述预设危险状态包括：航标异常、水位或通航净空高度异常；
根据该水面状态生成对应的危险信息。
在实际应用中，航标异常、水位或通航净高度异常，会严重影响船舶航行，容易导致船舶撞上桥梁、航标等航道内的物体，导致船舶、桥梁或航标受损，此时需要生成对应的危险信息以警示船舶。
在实际应用中，水面漩涡和水面大浪等会对船舶的通行产生较大的影响，故在识别到预设水域的水面状态后，将水面状态与预设危险状态进行比对，其中，对于水面大浪，需要根据浪高与预设危险浪高进行比对，若浪高不低于预设危险浪高，则判定水面状态符合预设危险状态，此时生成对应的危险信息。
进一步地，还包括：
通过船舶海图仪接收该船舶周边水域的船舶状态异常警告信息、流域异常信息和水面状态；
船舶海图仪根据该船舶周边水域的船舶状态异常警告信息、流域异常信息和水面状态对预设航线进行修改，并对存在危险信息的预设水域发出告警。
在实际应用中，通过船舶海图仪能够接收船舶周边所有水域的船舶状态异常警告信息、流域异常信息和水面状态；并根据船舶状态异常警告信息、流域异常信息和水面状态在船舶海图仪上对应的位置进行标记，并避开存在船舶状态异常警告信息、流域异常信息所处区域，以及符合预设危险状态的水面状态。
进一步地，还包括：
接收预设水域中的航道数据、码头位置信息和仓库情况信息；
将所述航道数据、码头位置信息和仓库情况信息发送给船舶。
在实际应用中，通过接收预设水域中的码头位置信息和仓库情况信息并发送给船舶，能够方便船舶了解航线上的码头和仓库情况，以便于装卸货。
如图2所示，本发明还提供了一种智能水域航道管理系统，包括：
航道水域监测模块10，用于通过CCTV对预设水域的水域情况进行监测，得到水域图像信息；
图像识别模块20，用于根据所述水域图像信息进行图像识别，得到预设水域的危险信息；
船舶航线获取模块30，用于获取周边水域所有船舶的航行信息；
危险告警模块40，用于根据所述航行信息判断对应的船舶是否存在进入预设水域的风险，若为是，则将所述预设水域的危险信息发生给该船舶。
进一步地，所述航道水域监测模块10包括：
画面划分单元，用于将CCTV的监控画面进行水平方向的四等分划分，得到从上到下依次分布的第一监控区域、第二监控区域、第三监控区域和第四监控区域；
画面调节单元，用于调节CCTV使固定航标处于第一监控区域，水尺处于第二监控区域，航道水面处于第三监控区域和浮标处于第四监控区域内；
画面获取单元，用于获取CCTV的图像信息得到预设水域的水域图像信息。
进一步地，所述图像识别模块20包括：
物体判断单元，用于根据所述水域图像信息判断预设水域中的预设物体进行图像识别，得到该物体的识别信息；
危险信息生成单元，用于根据该物体的识别信息判断该物体是否处于正常状态，若异常，则发出航道管理异常警告信息；航道管理端根据所述航道管理异常警告信息进行核实，并发出航道流域异常信息。
进一步地，所述图像识别模块20还包括：
水面识别单元，用于根据所述水域图像信息对预设水域的水面进行图像识别，得到预设水域的水面信息；
水面状态判断单元，用于根据所述水面信息判断预设水域是否存在影响通航的水面状态，若存在，则生成该水面状态对应的危险信息。
进一步地，所述系统还包括：
水域信息获取模块，用于通过船舶海图仪接收该船舶周边水域的船舶状态异常警告信息、流域异常信息和水面状态；
航行修改模块，用于船舶海图仪根据该船舶周边水域的船舶状态异常警告信息、流域异常信息和水面状态对预设航线进行修改，并对存在危险信息的预设水域发出告警。。
进一步地，所述系统还包括：
码头仓库信息接收模块，用于接收预设水域中的航道数据、码头位置信息和仓库情况信息；
码头仓库信息发送模块，用于将所述航道数据、码头位置信息和仓库情况信息发送给船舶。
关于一种智能水域航道管理系统的具体限定可以参见上文中对于一种智能水域航道管理方法的限定，在此不再赘述。上述一种智能水域航道管理系统中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是服务器，其内部结构图可以如图3所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口和数据库。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机程序被处理器执行时以实现一种智能水域航道管理方法。
本领域技术人员可以理解，图3中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现以下步骤：通过CCTV对预设水域的水域情况进行监测，得到水域图像信息；
根据所述水域图像信息进行图像识别，得到预设水域的危险信息；
获取周边水域所有船舶的航行信息；
根据所述航行信息判断对应的船舶是否存在进入预设水域的风险，若为是，则将所述预设水域的危险信息发生给该船舶。
在一个实施例中，所述通过CCTV对预设水域的水域情况进行监测，得到水域图像信息，包括：
将CCTV的监控画面进行水平方向的四等分划分，得到从上到下依次分布的第一监控区域、第二监控区域、第三监控区域和第四监控区域；
调节CCTV使固定航标处于第一监控区域，水尺处于第二监控区域，航道水面处于第三监控区域和浮标处于第四监控区域内；
获取CCTV的图像信息得到预设水域的水域图像信息。
在一个实施例中，所述根据所述水域图像信息进行图像识别，得到预设水域的危险信息，包括：
根据所述水域图像信息判断预设水域中的预设物体进行图像识别，得到该物体的识别信息；
根据该物体的识别信息判断该物体是否处于正常状态，若异常，则发出航道管理异常警告信息；航道管理端根据所述航道管理异常警告信息进行核实，并发出航道流域异常信息。
在一个实施例中，所述根据所述水域图像信息进行图像识别，得到预设水域的危险信息，还包括：
根据所述水域图像信息对预设水域的水面进行图像识别，得到预设水域的水面信息；
根据所述水面信息判断预设水域是否存在影响通航的水面状态，若存在，则生成该水面状态对应的危险信息。
在一个实施例中，所述根据所述水面信息判断预设水域是否存在影响通航的水面状态，若存在，则生成该水面状态对应的危险信息，包括：
根据所述水面信息识别预设水域的水面状态；
将所述水面状态与预设危险状态进行比对，若所述水面状态符合预设危险状态，则判定该水面状态影响通航；所述预设危险状态包括：航标异常、水位或通航净空高度异常；
根据该水面状态生成对应的危险信息。
在一个实施例中，还包括：
通过船舶海图仪接收该船舶周边水域的船舶状态异常警告信息、流域异常信息和水面状态；
船舶海图仪根据该船舶周边水域的船舶状态异常警告信息、流域异常信息和水面状态对预设航线进行修改，并对存在危险信息的预设水域发出告警。
在一个实施例中，还包括：
接收预设水域中的航道数据、码头位置信息和仓库情况信息；
将所述航道数据、码头位置信息和仓库情况信息发送给船舶。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种智能水域航道管理方法，其特征在于，包括：
通过CCTV对预设水域的水域情况进行监测，得到水域图像信息；
根据所述水域图像信息进行图像识别，得到预设水域的危险信息；
获取周边水域所有船舶的航行信息；
根据所述航行信息判断对应的船舶是否存在进入预设水域的风险，若为是，则将所述预设水域的危险信息发生给该船舶。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过CCTV对预设水域的水域情况进行监测，得到水域图像信息，包括：
将CCTV的监控画面进行水平方向的四等分划分，得到从上到下依次分布的第一监控区域、第二监控区域、第三监控区域和第四监控区域；
调节CCTV使固定航标处于第一监控区域，水尺处于第二监控区域，航道水面处于第三监控区域和浮标处于第四监控区域内；
获取CCTV的图像信息得到预设水域的水域图像信息。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述水域图像信息进行图像识别，得到预设水域的危险信息，包括：
根据所述水域图像信息判断预设水域中的预设物体进行图像识别，得到该物体的识别信息；
根据该物体的识别信息判断该物体是否处于正常状态，若异常，则发出航道管理异常警告信息；航道管理端根据所述航道管理异常警告信息进行核实，并发出航道流域异常信息。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述水域图像信息进行图像识别，得到预设水域的危险信息，还包括：
根据所述水域图像信息对预设水域的水面进行图像识别，得到预设水域的水面信息；
根据所述水面信息判断预设水域是否存在影响通航的水面状态，若存在，则生成该水面状态对应的危险信息。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述水面信息判断预设水域是否存在影响通航的水面状态，若存在，则生成该水面状态对应的危险信息，包括：
根据所述水面信息识别预设水域的水面状态；
将所述水面状态与预设危险状态进行比对，若所述水面状态符合预设危险状态，则判定该水面状态影响通航；所述预设危险状态包括：航标异常、水位或通航净空高度异常；
根据该水面状态生成对应的危险信息。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，还包括：
通过船舶海图仪接收该船舶周边水域的船舶状态异常警告信息、流域异常信息和水面状态；
船舶海图仪根据该船舶周边水域的船舶状态异常警告信息、流域异常信息和水面状态对预设航线进行修改，并对存在危险信息的预设水域发出告警。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
接收预设水域中的航道数据、码头位置信息和仓库情况信息；
将所述航道数据、码头位置信息和仓库情况信息发送给船舶。
8.一种智能水域航道管理系统，其特征在于，包括：
航道水域监测模块，用于通过CCTV对预设水域的水域情况进行监测，得到水域图像信息；
图像识别模块，用于根据所述水域图像信息进行图像识别，得到预设水域的危险信息；
船舶航线获取模块，用于获取周边水域所有船舶的航行信息；
危险告警模块，用于根据所述航行信息判断对应的船舶是否存在进入预设水域的风险，若为是，则将所述预设水域的危险信息发生给该船舶。
9.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。
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