CN117492408A - 一种基于plc和图像识别的电子围栏安全系统及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及冶金设备监控技术领域,公开一种基于PLC和图像识别的电子围栏安全系统及其控制方法,包括:图像获取组件获取电子围栏区域的实时图像,并发送至图像识别组件,电子围栏区域包括炼钢转炉的炉门打开后炉口外的预设区域;图像识别组件接收实时图像,基于图像识别模型获取实时图像中的炉门、铁水罐及进入电子围栏区域的人员信息;图像识别组件在电子围栏区域中同时识别到炉门打开、铁水罐和人员时,向PLC控制器发送报警信号,PLC控制器依据报警信号控制炼钢转炉和铁水罐紧急停机。通过获取炼钢转炉炉口打开区域的实时图像,确定电子围栏区域,识别到铁水罐和人员同时出现在电子围栏区域时发出报警信号,基于PLC控制器控制停机。
Description
技术领域
本发明涉及冶金设备监控技术领域,特别涉及一种基于PLC和图像识别的电子围栏安全系统及其控制方法。
背景技术
现有的炼钢转炉安全监控系统通常为普通的视频监测,通过人工方式24小时对炼钢转炉的实时图像进行监测,或者基于判断是否存在安全风险,并决定是否将安全隐患上报。上述处理方式存在如下不足:1、耗费人力成本,由于生产工作时间是全天连续的,如果人工监测的话需要24小时人员值守;2、存在误判,在生产环境中由于亮度问题人工方式存在疲劳导致误判问题;3、效率低,如发现安全问题,第一时间通过人工上报,无法实时同步到上级平台,导致效率低下;4、扩展性差,随着生产设施扩建,人工方案难以满足。
发明内容
本发明实施例的目的是提供一种基于PLC和图像识别的电子围栏安全系统及其控制方法,通过获取炼钢转炉炉口打开区域的实时图像,确定电子围栏区域,识别到铁水罐和人员同时出现在电子围栏区域时发出报警信号,基于PLC控制器控制停机,实现了更高效和更可靠的操作,减少了系统复杂性和潜在的故障点。
为解决上述技术问题,本发明实施例提供了一种基于PLC和图像识别的电子围栏安全系统,包括:PLC控制器、图像获取组件和图像识别组件;
所述图像获取组件获取电子围栏区域的实时图像,并发送至图像识别组件,所述电子围栏区域包括炼钢转炉的炉门打开后炉口外的预设区域;
所述图像识别组件接收所述实时图像,基于图像识别模型获取所述实时图像中的所述炉门、铁水罐及进入所述电子围栏区域的人员信息;
所述实时图像包括:可见光图像和红外图像,所述图像识别模型基于光照条件、图像获取方式及人体检测部位不同,调整用于人员识别的权重系数;
其中,所述权重系数包括:第一权重系数、第二权重系数、第三权重系数、第四权重系数、第五权重系数和第六权重系数,所述第一权重系数为可见光视频拍摄且光照条件良好时识别到人员全身闯入所述电子围栏区域,所述第二权重系数为红外视频拍摄且光照条件良好时识别到人员全身闯入所述电子围栏区域,所述第三权重系数为可见光视频拍摄且光照条件较差时识别到人员全身闯入所述电子围栏区域,所述第四权重系数为可见光视频拍摄且光照条件较差时识别到人员部分肢体闯入所述电子围栏区域,所述第五权重系数为红外视频拍摄且光照条件较差时识别到人员全身闯入所述电子围栏区域,所述第六权重系数为红外视频拍摄且光照条件较差时识别到人员部分肢体闯入所述电子围栏区域;
所述图像识别组件在所述电子围栏区域中同时识别到所述炉门打开、所述铁水罐和所述人员时,向所述PLC控制器发送报警信号,所述PLC控制器依据所述报警信号控制所述炼钢转炉和所述铁水罐紧急停机。
进一步地,所述图像获取组件包括:多个摄像头;
所述多个摄像头设置于所述炼钢转炉炉门打开后炉口外的预设区域的边缘位置,交叉获取所述电子围栏区域的实时图像,并分别发送至所述图像识别组件;
所述图像识别模型为基于相机相对点位构建的多图像融合模型,接收所述多个摄像头分别获取的实时图像,进行多图像配准融合并进行识别。
进一步地,所述图像获取组件包括:一个摄像头;
所述一个摄像头设置于所述炼钢转炉炉门打开后炉口外的预设区域的边缘位置,按照预设角度获取所述电子围栏区域扇形的实时图像,并发送至所述图像识别组件。
进一步地,所述PLC控制器接收炼钢转炉控制系统的炉门打开控制信号,依据所述炉门打开控制信号生成控制所述图像识别组件的启动控制信号,并将所述启动控制信号发送至所述图像识别组件。
进一步地,所述PLC控制器设有与所述图像识别组件相应的控制字段,按照预设时间间隔接收所述图像识别组件的报警信号,并依据所述报警信号生成紧急停机控制信号,发送至所述炼钢转炉控制系统控制所述炼钢转炉和所述铁水罐紧急停机。
进一步地,所述基于PLC和图像识别的电子围栏安全系统还包括:隐患显示组件;
所述图像识别组件基于所述实时图像识别到所述电子围栏区域中存在安全隐患时,将所述实时图像发送至所述隐患显示组件并显示。
相应地,本发明实施例的第二方面提供了一种基于PLC和图像识别的电子围栏安全系统控制方法,用于控制上述基于PLC和图像识别的电子围栏安全系统,包括如下步骤:
基于PLC控制器接收炼钢高炉炉门的开启信号;
依据所述开启信号启动所述图像识别组件,接收图像获取组件发送的电子围栏区域的实时图像;
基于图像识别模型对所述实时图像进行识别,当铁水罐和人员同时位于所述电子围栏区域内时,向所述PLC控制器发送报警信号;
所述PLC控制器依据所述报警信号控制所述炼钢转炉和所述铁水罐紧急停机。
进一步地,所述基于图像识别模型对所述实时图像进行识别,包括如下步骤:
识别所述实时图像中的预设样式的人体识别标识,所述人体识别标识设置于人员着装的不同位置;
当所述实时图像中的预设范围内识别到的所述人体识别标识的数量大于第一预设数量时,判定所述实时图像中识别到人员全身,结合光照环境、图像获取方式确定人员识别的权重系数;
当所述实时图像中的预设范围内识别到的所述人体识别标识的数量小于或等于第一预设数量时,判定所述实时图像中识别到人员部分肢体,并结合光照环境、图像获取方式确定人员识别的权重系数;
其中,所述光照环境为设置于所述电子围栏区域中的若干个光照度计检测值的平均值;
所述权重系数包括:第一权重系数、第二权重系数、第三权重系数、第四权重系数、第五权重系数和第六权重系数,所述第一权重系数为可见光视频拍摄且光照条件良好时识别到人员全身闯入所述电子围栏区域,所述第二权重系数为红外视频拍摄且光照条件良好时识别到人员全身闯入所述电子围栏区域,所述第三权重系数为可见光视频拍摄且光照条件较差时识别到人员全身闯入所述电子围栏区域,所述第四权重系数为可见光视频拍摄且光照条件较差时识别到人员部分肢体闯入所述电子围栏区域,所述第五权重系数为红外视频拍摄且光照条件较差时识别到人员全身闯入所述电子围栏区域,所述第六权重系数为红外视频拍摄且光照条件较差时识别到人员部分肢体闯入所述电子围栏区域。
本发明实施例的上述技术方案具有如下有益的技术效果:
1.通过将PLC与机器视觉算法集成在一个系统中,实现了更高效和更可靠的操作,减少了系统复杂性和潜在的故障点;
2.能够实时接收炉门状态信号,并自动触发相应的机器视觉算法,从而实现快速和准确的响应;
3.通过使用电子围栏,能够更灵活地适应不同的工作环境和条件。电子围栏可以根据实际需要动态地开启或关闭;
4.使PLC能够在检测到任何不安全的情况时自动触发紧急停机,大大提高了炼钢转炉系统的安全性;
5.不仅可以实时监控,还可以记录数据和上传现场图片及视频,便于后续的数据分析和远程监控。
附图说明
图1是本发明实施例提供的基于PLC和图像识别的电子围栏安全系统原理示意图;
图2是本发明实施例提供的基于PLC和图像识别的电子围栏安全系统控制方法流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了,下面结合具体实施方式并参照附图,对本发明进一步详细说明。应该理解,这些描述只是示例性的,而并非要限制本发明的范围。此外,在以下说明中,省略了对公知结构和技术的描述,以避免不必要地混淆本发明的概念。
在炼钢转炉操作过程中,转炉炉门的打开和关闭与铁水罐相应控制环境是炼钢过程中的关键环节,为了避免在操作过程中发生安全事故,提高操作的安全性和效率,本发明提出了一种基于PLC和图像识别的电子围栏安全系统。
请参照图1,本发明实施例提供了一种基于PLC和图像识别的电子围栏安全系统,包括:PLC控制器、图像获取组件和图像识别组件;图像获取组件获取电子围栏区域的实时图像,并发送至图像识别组件,电子围栏区域包括炼钢转炉的炉门打开后炉口外的预设区域;图像识别组件接收实时图像,基于图像识别模型获取实时图像中的炉门、铁水罐及进入电子围栏区域的人员信息;图像识别组件在电子围栏区域中同时识别到炉门打开、铁水罐和人员时,向PLC控制器发送报警信号,PLC控制器依据报警信号控制炼钢转炉和铁水罐紧急停机。
在本发明实施例的一个实施方式中,图像获取组件包括:多个摄像头;多个摄像头设置于炼钢转炉炉门打开后炉口外的预设区域的边缘位置,交叉获取电子围栏区域的实时图像,并分别发送至图像识别组件。
此外,也可以通过多图像融合模型(例如:Fusedkim-Graham、CNN+LSTM+GAN、used-CNN-RNN等),基于相机相对点位构建的多图像融合模型,接收多个摄像头分别获取的实时图像,进行多图像配准融合并进行识别。上述多个摄像头分别获取的实时图形,进行多图像配准融合的过程可以分为以下步骤:1.特征检测,检测显著和独特的对象(例如闭合边界区域,边缘,轮廓,交线,角点等)。这些特征可以通过点来表示(例如重心,线尾,特征点),这些点称为控制点(CP)。2.特征匹配,建立场景图像和参考图像特征之间的相关性。使用各种各样的特征描述符,相似性度量,连同特征的空间相关性。3.估计变换模型,估计将感测图像和参考图像对齐的映射函数的类型和参数。映射函数的参数通过特征相关性计算。4.图像重采样和转换,使用映射函数转换感测图像,使用合适的插值技术计算非整数坐标的图像值。
在本发明实施例的另一个实施方式中,图像获取组件包括:一个摄像头;一个摄像头设置于炼钢转炉炉门打开后炉口外的预设区域的边缘位置,按照预设角度获取电子围栏区域扇形的实时图像,并发送至图像识别组件。
在本发明一个具体实施方式中,图像识别模型可采用设置有用于人员识别的权重系数的YoloV8模型图像识别模型图像识别模型基于光照条件、图像获取方式及人体检测部位不同,调整用于人员识别的权重系数。权重系数包括:第一权重系数、第二权重系数、第三权重系数、第四权重系数、第五权重系数和第六权重系数。第一权重系数为可见光视频拍摄且光照条件良好时识别到人员全身闯入电子围栏区域;第二权重系数为红外视频拍摄且光照条件良好时识别到人员全身闯入电子围栏区域;第三权重系数为可见光视频拍摄且光照条件较差时识别到人员全身闯入电子围栏区域;第四权重系数为可见光视频拍摄且光照条件较差时识别到人员部分肢体闯入电子围栏区域;第五权重系数为红外视频拍摄且光照条件较差时识别到人员全身闯入电子围栏区域;第六权重系数为红外视频拍摄且光照条件较差时识别到人员部分肢体闯入电子围栏区域。
具体的,PLC控制器接收炼钢转炉控制系统的炉门打开控制信号,依据炉门打开控制信号生成控制图像识别组件的启动控制信号,并将启动控制信号发送至图像识别组件。
此外,PLC控制器设有与图像识别组件相应的控制字段,按照预设时间间隔接收图像识别组件的报警信号,并依据报警信号生成紧急停机控制信号,发送至炼钢转炉控制系统控制炼钢转炉和铁水罐紧急停机。
进一步地,基于PLC和图像识别的电子围栏安全系统还包括:隐患显示组件;图像识别组件基于实时图像识别到电子围栏区域中存在安全隐患时,将实时图像发送至隐患显示组件并显示。
基于PLC和图像识别的电子围栏,整个系统在实现时可进一步扩展为:数据接入模块、系统控制模块、系统展示模块、电子围栏模块、隐患报警模块共计五个模块。
其中,数据接入模块应包括视频URL配置、视频接入、PLC配置读取、PLC接入、PLC协议解析、PLC指令控制等功能,其中,视频URL配置功能应实现配置摄像头的实时视频地址的功能,并将地址持久化存储于文件中,供后续使用或手动修改;视频接入功能提供解析视频地址,并将视频流引入系统,为后续电子围栏编辑和视频处理提供支撑;PLC配置读取功能负责读取PLC配置文件,并将持久化数据读入系统以初始化网络或串口设置,根据传输手段,初始化参数包括:串口名、比特率、数据位、校验位、停止位、网络IP及网络端口号等;PLC接入功能负责接入炼钢转炉炉门控制的PLC指令,根据传输协议,可接入包括网络和串口两种协议类型;PLC协议解析功能负责解析指令并应用到电子围栏的启停控制、报警等过程中;PLC指令控制负责将解析后的指令,按业务类型触发对应系统操作。
其中,系统控制模块应包括安全隐患统计、日志显示、系统基础控制等功能,其中,安全隐患统计功能负责统计本系统识别到的安全隐患次数和总次数的图表关系,便于后续用户加强防患和管理;日志显示功能提供对系统操作、隐患报警、指令内容等的日志记录,以色差明显的字体颜色进行显示;系统基础控制功能可控制系统打开、关闭、重启、全屏和最小化等操作,为交互式软件的基本功能。
其中,系统展示模块应包含视频展示、安全隐患集展示、安全隐患集查看的功能,其中,视频展示功能主要负责将视频流转化为单帧数据,并渲染到视频显示区域,为后续电子围栏区域的编辑和绘制提供支撑;安全隐患集展示功能提供对已识别到的安全隐患进行列表展示的能力,用户可手动查看发生安全隐患的现场情况;安全隐患集查看功能负责将识别到的安全隐患图集以标准化存储的形式写入硬盘,并进行持久化保存。
其中,电子围栏模块包含电子围栏绘制、电子围栏编辑、电子围栏导入、AI目标识别、目标图像裁剪的功能,其中,电子围栏绘制功能主要在视频显示区域进行人工标记,其标记结果可将框定围栏范围,以支撑后续报警功能实现;电子围栏编辑功能主要负责手动编辑电子围栏,通过人工录入的形式,调整电子围栏的监控范围;电子围栏导入功能主要负责导入历史绘制的电子围栏;AI目标识别功能采用YoloV8模型,将视频帧图像以预置模型进行推理识别,由于效率约束,对于视频采用降采样的形式进行识别;目标图像裁剪功能主要负责将识别的目标图像进行裁剪并保存,以上传和供用户查看。
上述YOLOv8是一个SOTA模型,其建立在以前YOLO版本的成功基础上,进一步提升性能和灵活性,包括一个新的骨干网络、一个新的Ancher-Free检测头和一个新的损失函数,可以在从CPU到GPU的各种硬件平台上运行。
上述基于PLC和图像识别的电子围栏安全系统中,内部接口和外部接口分别如表1和表2所示。
表1
表2
相应地,请参照图2,本发明实施例的第二方面提供了一种基于PLC和图像识别的电子围栏安全系统控制方法,用于控制上述基于PLC和图像识别的电子围栏安全系统,包括如下步骤:
步骤S100,基于PLC控制器接收炼钢高炉炉门的开启信号。
步骤S200,依据开启信号启动图像识别组件,接收图像获取组件发送的电子围栏区域的实时图像。
步骤S300,基于图像识别模型对实时图像进行识别,当铁水罐和人员同时位于电子围栏区域内时,向PLC控制器发送报警信号。
步骤S400,PLC控制器依据报警信号控制炼钢转炉和铁水罐紧急停机。
进一步地,步骤S300中的基于图像识别模型对实时图像进行识别,包括如下步骤:
步骤S310,识别实时图像中的预设样式的人体识别标识,人体识别标识设置于人员着装的不同位置。
通过在人员着装不同位置设置多个固定样式的人体识别标识,用于通过光学图像或红外图像对人体进行识别。人体识别标识可以为预设样式的频闪灯,也可以为预设样式的反光标识;具体的设置位置,可以为人员头盔、肩部、肘部、腕部、膝盖及脚踝位姿。
通过上述人体识别标识,可以极大地提高光学或红外识别电子围栏区域的人员的识别精度和识别效率。
步骤S320,当实时图像中的预设范围内识别到的人体识别标识的数量大于第一预设数量时,判定实时图像中识别到人员全身,结合光照环境、图像获取方式确定人员识别的权重系数。
一般来说,当识别到人体识别标识的数量大于第一预设数量时,可以确定整个人体均位于电子围栏内部,此时可以结合光照环境及图像获取方式(红外或光学)来确定图像识别模型内人员识别权重系数。
步骤S330,当实时图像中的预设范围内识别到的人体识别标识的数量小于或等于第一预设数量时,判定实时图像中识别到人员部分肢体,并结合光照环境、图像获取方式确定人员识别的权重系数。
而当识别到人体识别标识的数量小于或等于第一预设数量时,可以确定只有部分人体位于电子围栏内部,此时可以结合光照环境及图像获取方式(红外或光学)来确定图像识别模型内人员识别权重系数。
此外,光照环境的具体取值由设置于电子围栏区域中的若干个光照度计检测值的平均值确定。
通过上述步骤,可以提高电子围栏区域中人员识别过程中受环境、设备影响的识别准确率,通过在不同的光照条件下、不同的图像获取方式、不同的人体识别状态,确定相应的人员识别权重系数,极大地提高了图像识别模型识别人员的准确性,提升了电子围栏安全系统的整体安全性能。
具体的,权重系数包括:第一权重系数、第二权重系数、第三权重系数、第四权重系数、第五权重系数和第六权重系数,第一权重系数为可见光视频拍摄且光照条件良好时识别到人员全身闯入电子围栏区域,第二权重系数为红外视频拍摄且光照条件良好时识别到人员全身闯入电子围栏区域,第三权重系数为可见光视频拍摄且光照条件较差时识别到人员全身闯入电子围栏区域,第四权重系数为可见光视频拍摄且光照条件较差时识别到人员部分肢体闯入电子围栏区域,第五权重系数为红外视频拍摄且光照条件较差时识别到人员全身闯入电子围栏区域,第六权重系数为红外视频拍摄且光照条件较差时识别到人员部分肢体闯入电子围栏区域。
本发明实施例旨在保护一种基于PLC和图像识别的电子围栏安全系统及其控制方法,包括:PLC控制器、图像获取组件和图像识别组件;图像获取组件获取电子围栏区域的实时图像,并发送至图像识别组件,电子围栏区域包括炼钢转炉的炉门打开后炉口外的预设区域;图像识别组件接收实时图像,基于图像识别模型获取实时图像中的炉门、铁水罐及进入电子围栏区域的人员信息;图像识别组件在电子围栏区域中同时识别到炉门打开、铁水罐和人员时,向PLC控制器发送报警信号,PLC控制器依据报警信号控制炼钢转炉和铁水罐紧急停机。上述技术方案具备如下效果:
1.通过将PLC与图像识别组件集成在一个系统中,实现了更高效和更可靠的操作,减少了系统复杂性和潜在的故障点;
2.能够实时接收炉门状态信号,并自动触发相应的图像识别算法,从而实现快速和准确的响应;
3.通过使用电子围栏,能够更灵活地适应不同的工作环境和条件。电子围栏可以根据实际需要动态地开启或关闭;
4.使PLC能够在检测到任何不安全的情况时自动触发紧急停机,大大提高了炼钢转炉系统的安全性;
5.不仅可以实时监控,还可以记录数据和上传现场图片及视频,便于后续的数据分析和远程监控。
应当理解的是,本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理,而不构成对本发明的限制。因此,在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。此外,本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。
Claims (8)
1.一种基于PLC和图像识别的电子围栏安全系统,其特征在于,包括:PLC控制器、图像获取组件和图像识别组件;
所述图像获取组件获取电子围栏区域的实时图像,并发送至图像识别组件,所述电子围栏区域包括炼钢转炉的炉门打开后炉口外的预设区域;
所述图像识别组件接收所述实时图像,基于图像识别模型获取所述实时图像中的所述炉门、铁水罐及进入所述电子围栏区域的人员信息;
所述实时图像包括:可见光图像和红外图像,所述图像识别模型基于光照条件、图像获取方式及人体检测部位不同,调整用于人员识别的权重系数;
其中,所述权重系数包括:第一权重系数、第二权重系数、第三权重系数、第四权重系数、第五权重系数和第六权重系数,所述第一权重系数为可见光视频拍摄且光照条件良好时识别到人员全身闯入所述电子围栏区域,所述第二权重系数为红外视频拍摄且光照条件良好时识别到人员全身闯入所述电子围栏区域,所述第三权重系数为可见光视频拍摄且光照条件较差时识别到人员全身闯入所述电子围栏区域,所述第四权重系数为可见光视频拍摄且光照条件较差时识别到人员部分肢体闯入所述电子围栏区域,所述第五权重系数为红外视频拍摄且光照条件较差时识别到人员全身闯入所述电子围栏区域,所述第六权重系数为红外视频拍摄且光照条件较差时识别到人员部分肢体闯入所述电子围栏区域;
所述图像识别组件在所述电子围栏区域中同时识别到所述炉门打开、所述铁水罐和所述人员时,向所述PLC控制器发送报警信号,所述PLC控制器依据所述报警信号控制所述炼钢转炉和所述铁水罐紧急停机。
2.根据权利要求1所述的基于PLC和图像识别的电子围栏安全系统,其特征在于,
所述图像获取组件包括:多个摄像头;
所述多个摄像头设置于所述炼钢转炉炉门打开后炉口外的预设区域的边缘位置,交叉获取所述电子围栏区域的实时图像,并分别发送至所述图像识别组件;
所述图像识别模型为基于相机相对点位构建的多图像融合模型,接收所述多个摄像头分别获取的实时图像,进行多图像配准融合并进行识别。
3.根据权利要求1所述的基于PLC和图像识别的电子围栏安全系统,其特征在于,
所述图像获取组件包括:一个摄像头;
所述一个摄像头设置于所述炼钢转炉炉门打开后炉口外的预设区域的边缘位置,按照预设角度获取所述电子围栏区域扇形的实时图像,并发送至所述图像识别组件。
4.根据权利要求1所述的基于PLC和图像识别的电子围栏安全系统,其特征在于,
所述PLC控制器接收炼钢转炉控制系统的炉门打开控制信号,依据所述炉门打开控制信号生成控制所述图像识别组件的启动控制信号,并将所述启动控制信号发送至所述图像识别组件。
5.根据权利要求4所述的基于PLC和图像识别的电子围栏安全系统,其特征在于,
所述PLC控制器设有与所述图像识别组件相应的控制字段,按照预设时间间隔接收所述图像识别组件的报警信号,并依据所述报警信号生成紧急停机控制信号,发送至所述炼钢转炉控制系统控制所述炼钢转炉和所述铁水罐紧急停机。
6.根据权利要求1-5任一所述的基于PLC和图像识别的电子围栏安全系统,其特征在于,还包括:隐患显示组件;
所述图像识别组件基于所述实时图像识别到所述电子围栏区域中存在安全隐患时,将所述实时图像发送至所述隐患显示组件并显示。
7.一种基于PLC和图像识别的电子围栏安全系统控制方法,其特征在于,用于控制如权利要求1-6任一所述的基于PLC和图像识别的电子围栏安全系统,包括如下步骤:
基于PLC控制器接收炼钢高炉炉门的开启信号;
依据所述开启信号启动所述图像识别组件,接收图像获取组件发送的电子围栏区域的实时图像;
基于图像识别模型对所述实时图像进行识别,当铁水罐和人员同时位于所述电子围栏区域内时,向所述PLC控制器发送报警信号;
所述PLC控制器依据所述报警信号控制所述炼钢转炉和所述铁水罐紧急停机。
8.根据权利要求7所述的基于PLC和图像识别的电子围栏安全系统控制方法,其特征在于,所述基于图像识别模型对所述实时图像进行识别,包括如下步骤:
识别所述实时图像中的预设样式的人体识别标识,所述人体识别标识设置于人员着装的不同位置;
当所述实时图像中的预设范围内识别到的所述人体识别标识的数量大于第一预设数量时,判定所述实时图像中识别到人员全身,结合光照环境、图像获取方式确定人员识别的权重系数;
当所述实时图像中的预设范围内识别到的所述人体识别标识的数量小于或等于第一预设数量时,判定所述实时图像中识别到人员部分肢体,并结合光照环境、图像获取方式确定人员识别的权重系数;
其中,所述光照环境为设置于所述电子围栏区域中的若干个光照度计检测值的平均值;
所述权重系数包括:第一权重系数、第二权重系数、第三权重系数、第四权重系数、第五权重系数和第六权重系数,所述第一权重系数为可见光视频拍摄且光照条件良好时识别到人员全身闯入所述电子围栏区域,所述第二权重系数为红外视频拍摄且光照条件良好时识别到人员全身闯入所述电子围栏区域,所述第三权重系数为可见光视频拍摄且光照条件较差时识别到人员全身闯入所述电子围栏区域,所述第四权重系数为可见光视频拍摄且光照条件较差时识别到人员部分肢体闯入所述电子围栏区域,所述第五权重系数为红外视频拍摄且光照条件较差时识别到人员全身闯入所述电子围栏区域,所述第六权重系数为红外视频拍摄且光照条件较差时识别到人员部分肢体闯入所述电子围栏区域。
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Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109040669A (zh) * | 2018-06-28 | 2018-12-18 | 国网山东省电力公司菏泽供电公司 | 变电站智能视频围栏方法及系统 |
CN110517429A (zh) * | 2019-09-10 | 2019-11-29 | 浙江蓝迪电力科技有限公司 | 一种智能电子围栏系统及处理方法 |
WO2020057512A1 (zh) * | 2018-09-19 | 2020-03-26 | 西安中兴新软件有限责任公司 | 一种监护方法及装置 |
CN111796567A (zh) * | 2020-06-30 | 2020-10-20 | 中冶智诚(武汉)工程技术有限公司 | 一种钢铁企业液态金属三维可视化安全管控系统 |
US20220357159A1 (en) * | 2021-07-28 | 2022-11-10 | Beijing Baidu Netcom Science Technology Co., Ltd. | Navigation Method, Navigation Apparatus, Electronic Device, and Storage Medium |
CN115953815A (zh) * | 2022-12-22 | 2023-04-11 | 北京中电飞华通信有限公司 | 基建现场的监测方法及装置 |
CN116030404A (zh) * | 2021-10-25 | 2023-04-28 | 国网河南省电力公司周口供电公司 | 一种基于人工智能的作业区域电子警戒围栏架设和安全监控方法 |
WO2023125363A1 (zh) * | 2021-12-31 | 2023-07-06 | 华为技术有限公司 | 电子围栏自动生成方法、实时检测方法及装置 |
CN116863297A (zh) * | 2023-06-26 | 2023-10-10 | 中国长江三峡集团有限公司 | 一种基于电子围栏的监控方法、装置、系统、设备及介质 |
CN116978180A (zh) * | 2023-07-03 | 2023-10-31 | 北京首钢股份有限公司 | 一种炼钢厂环境安全检测方法、装置、介质及电子设备 |
CN117234110A (zh) * | 2023-07-31 | 2023-12-15 | 慧之安信息技术股份有限公司 | 一种基于计算机视觉的电子围栏控制方法和系统 |
-
2024
- 2024-01-03 CN CN202410006923.1A patent/CN117492408B/zh active Active
Patent Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109040669A (zh) * | 2018-06-28 | 2018-12-18 | 国网山东省电力公司菏泽供电公司 | 变电站智能视频围栏方法及系统 |
WO2020057512A1 (zh) * | 2018-09-19 | 2020-03-26 | 西安中兴新软件有限责任公司 | 一种监护方法及装置 |
CN110517429A (zh) * | 2019-09-10 | 2019-11-29 | 浙江蓝迪电力科技有限公司 | 一种智能电子围栏系统及处理方法 |
CN111796567A (zh) * | 2020-06-30 | 2020-10-20 | 中冶智诚(武汉)工程技术有限公司 | 一种钢铁企业液态金属三维可视化安全管控系统 |
US20220357159A1 (en) * | 2021-07-28 | 2022-11-10 | Beijing Baidu Netcom Science Technology Co., Ltd. | Navigation Method, Navigation Apparatus, Electronic Device, and Storage Medium |
CN116030404A (zh) * | 2021-10-25 | 2023-04-28 | 国网河南省电力公司周口供电公司 | 一种基于人工智能的作业区域电子警戒围栏架设和安全监控方法 |
WO2023125363A1 (zh) * | 2021-12-31 | 2023-07-06 | 华为技术有限公司 | 电子围栏自动生成方法、实时检测方法及装置 |
CN115953815A (zh) * | 2022-12-22 | 2023-04-11 | 北京中电飞华通信有限公司 | 基建现场的监测方法及装置 |
CN116863297A (zh) * | 2023-06-26 | 2023-10-10 | 中国长江三峡集团有限公司 | 一种基于电子围栏的监控方法、装置、系统、设备及介质 |
CN116978180A (zh) * | 2023-07-03 | 2023-10-31 | 北京首钢股份有限公司 | 一种炼钢厂环境安全检测方法、装置、介质及电子设备 |
CN117234110A (zh) * | 2023-07-31 | 2023-12-15 | 慧之安信息技术股份有限公司 | 一种基于计算机视觉的电子围栏控制方法和系统 |
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