船闸闸门防撞预警方法、系统及可读存储介质技术方案

本发明专利技术公开了一种船闸闸门防撞预警方法、系统及可读存储介质，该方法包括：实时获取激光扫描器扫描闸门警戒线所在警戒面得到的扫描数据，扫描数据包括多个扫描点的距离信息和夹角信息；以激光扫描器为原点，警戒线为X轴，激光扫描器到警戒线的垂直线为Y轴，建立直角坐标系，并将扫描数据中的每个扫描点计算为坐标绘制在所述直角坐标系中，以形成扫描图；根据第一扫描数据，在扫描图中获取水位值；当获取到第二扫描数据时，判定船舶触碰警戒线，并向声光报警器发送警报指令。本发明专利技术能够解决现有技术无法处理水位变化问题、以及受环境光照条件影响大的问题。条件影响大的问题。条件影响大的问题。

【技术实现步骤摘要】
船闸闸门防撞预警方法、系统及可读存储介质


[0001]本专利技术涉及航运管理数据处理
，特别是涉及一种船闸闸门防撞预警方法、系统及可读存储介质。

技术介绍

[0002]船舶进出船闸，在船闸闸门打开过程中或者关闭状态下，由于船舶未按要求规范进出闸门或者由于疏忽未系好船舶缆绳，会发生船舶跟闸门碰撞的事故，轻则毁坏船闸设备、船舶船体，重则造成人员伤亡。为了尽量较少和避免这类事故的发生，船闸使用划定闸门警戒线的方式，凡是闸门在打开过程中或者关闭状态下船舶触碰到警戒线都会发出警报，及时提醒船主和船闸管理人员，采取行动阻止可能发生的碰撞事故。
[0003]目前现有的技术方案主要是在警戒线上通过红外检测模块对闸门进行防护，具体是在闸壁或闸门侧面安装红外检测模块。还有一种比较常用的是视频识别方式，通过安装于闸门侧面的摄像头实时监控和识别警戒线上是否有船舶，如果有发出警报。
[0004]红外检测模块主要是通过检测覆盖区域有无闯入物体输出结果信号，无法对物体本身进行精确测量和识别，虽然有一定的预警作用，但是无法处理诸如水位变化的问题，特别是船闸闸室内的随着闸门的开关水位变化较大，导致船体在闸室内的上下位置变化较大，就有很大几率发生船舶虽然已经进入警戒区域，但是船舶超出红外检测范围，导致预警失败。
[0005]视频识别方式的通病就是受环境光照条件影响巨大，阴天、雨天、雾天、夜晚甚至阳光反射等都会导致识别的失败或频繁误报，而且视频识别的实时性较差。

技术实现思路

[0006]为此，本专利技术的一个目的在于提出一种船闸闸门防撞预警方法，以解决现有技术无法处理水位变化问题、以及受环境光照条件影响大的问题。
[0007]本专利技术提供一种船闸闸门防撞预警方法，包括：实时获取激光扫描器扫描闸门警戒线所在警戒面得到的扫描数据，所述扫描数据包括多个扫描点的距离信息和夹角信息；以所述激光扫描器为原点，所述警戒线为X轴，所述激光扫描器到所述警戒线的垂直线为Y轴，建立直角坐标系，并将所述扫描数据中的每个扫描点计算为坐标绘制在所述直角坐标系中，以形成扫描图；根据第一扫描数据，在所述扫描图中获取水位值，所述第一扫描数据满足条件式：Y1
max
‑
Y1
min
＜Kw，其中，Y1
max
表示所述第一扫描数据中Y轴坐标值最大的扫描点的Y轴坐标值，Y1
min
表示所述第一扫描数据中Y轴坐标值最小的扫描点的Y轴坐标值，Kw表示阈值；当获取到第二扫描数据时，判定船舶触碰警戒线，并向声光报警器发送警报指令，所述第二扫描数据满足条件式：Y2
max
‑
Y2
min
≥Kw，其中，Y2
max
表示所述第二扫描数据中Y轴坐标值最大的扫描点的Y轴坐标值，Y2
min
表示所述第二扫描数据中Y轴坐标值最小的扫描点的
Y轴坐标值。
[0008]根据本专利技术提供的船闸闸门防撞预警方法，基于激光扫描器的激光扫描，能够高速实时地扫描警戒线所在警戒面，根据构建的直角坐标系以及扫描出的警戒面内所有扫描点的坐标，构造出扫描图，先基于扫描图得出水位值，能够实时的找出水面位置，进而在获取到第二扫描数据时，准确判断出船舶触碰警戒线，向声光报警器发送警报指令，本专利技术解决了闸室内水位变化造成的船舶触碰警戒线漏判的问题，且不受光照、天气等环境影响，能够实现全天候精确测量和判定。
[0009]另外，根据本专利技术上述的船闸闸门防撞预警方法，还可以具有如下附加的技术特征：进一步地，根据第一扫描数据，在所述扫描图中获取水位值的步骤中，采用下式计算所述水位值：其中，Hw表示所述水位值，n表示所述第一扫描数据中扫描点的数量，k表示所述第一扫描数据中的第k个扫描点，y
k
表示第k个扫描点对应的Y轴坐标值。
[0010]进一步地，当获取到第二扫描数据时，判定船舶触碰警戒线，并向声光报警器发送警报指令的步骤具体包括：当获取到第二扫描数据时，在所述扫描图中清除掉Y轴坐标值小于Hw+Kw/2的扫描点，以得到触碰警戒线物体轮廓图；判断所述触碰警戒线物体轮廓图的尺寸是否超过预设尺寸；若是，则判定船舶触碰警戒线，并向声光报警器发送警报指令。
[0011]进一步地，判断所述触碰警戒线物体轮廓图的尺寸是否超过预设尺寸的步骤具体包括：判断所述触碰警戒线物体轮廓图的宽度是否大于宽度阈值，且所述触碰警戒线物体轮廓图的高度是否大于高度阈值；若所述触碰警戒线物体轮廓图的宽度大于宽度阈值，且所述触碰警戒线物体轮廓图的高度大于高度阈值，则判定所述触碰警戒线物体轮廓图的尺寸超过预设尺寸。
[0012]进一步地，在实时获取激光扫描器扫描闸门警戒线所在警戒面得到的扫描数据的步骤之前，所述方法还包括：通过闸门PLC控制模块获取闸门状态，所述闸门状态包括正在打开状态或处于关闭状态。
[0013]本专利技术的另一个目的在于提出一种船闸闸门防撞预警系统，以解决现有技术无法处理水位变化问题、以及受环境光照条件影响大的问题。
[0014]本专利技术提供一种船闸闸门防撞预警系统，包括：第一获取模块，实时获取激光扫描器扫描闸门警戒线所在警戒面得到的扫描数据，所述扫描数据包括多个扫描点的距离信息和夹角信息；坐标建立模块，用于以所述激光扫描器为原点，所述警戒线为X轴，所述激光扫描器到所述警戒线的垂直线为Y轴，建立直角坐标系，并将所述扫描数据中的每个扫描点计算为坐标绘制在所述直角坐标系中，以形成扫描图；
第二获取模块，用于根据第一扫描数据，在所述扫描图中获取水位值，所述第一扫描数据满足条件式：Y1
max
‑
Y1
min
＜Kw，其中，Y1
max
表示所述第一扫描数据中Y轴坐标值最大的扫描点的Y轴坐标值，Y1
min
表示所述第一扫描数据中Y轴坐标值最小的扫描点的Y轴坐标值，Kw表示阈值；获取判定模块，用于当获取到第二扫描数据时，判定船舶触碰警戒线，并向声光报警器发送警报指令，所述第二扫描数据满足条件式：Y2
max
‑
Y2
min
≥Kw，其中，Y2
max
表示所述第二扫描数据中Y轴坐标值最大的扫描点的Y轴坐标值，Y2
min
表示所述第二扫描数据中Y轴坐标值最小的扫描点的Y轴坐标值。
[0015]根据本专利技术提供的船闸闸门防撞预警系统，基于激光扫描器的激光扫描，能够高速实时地扫描警戒线所在警戒面，根据构建的直角坐标系以及扫描出的警戒面内所有扫描点的坐标，构造出扫描图，先基于扫描图得出水位值，能够实时的找出水面位置，进而在获取到第二扫描数据时，准确判断出船舶触碰警戒线，向声光报警器发送警报指令，本专利技术解决了闸室内水位变化造成的船舶触碰警戒线漏判的问题，且不受光照、天气等环境影响，能够实现全天候精确测量和判定。
[0016]另外，根据本专利技术上述的船闸闸门防撞预警系统，还可以具有如下本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种船闸闸门防撞预警方法，其特征在于，包括：实时获取激光扫描器扫描闸门警戒线所在警戒面得到的扫描数据，所述扫描数据包括多个扫描点的距离信息和夹角信息；以所述激光扫描器为原点，所述警戒线为X轴，所述激光扫描器到所述警戒线的垂直线为Y轴，建立直角坐标系，并将所述扫描数据中的每个扫描点计算为坐标绘制在所述直角坐标系中，以形成扫描图；根据第一扫描数据，在所述扫描图中获取水位值，所述第一扫描数据满足条件式：Y1
max
‑
Y1
min
＜Kw，其中，Y1
max
表示所述第一扫描数据中Y轴坐标值最大的扫描点的Y轴坐标值，Y1
min
表示所述第一扫描数据中Y轴坐标值最小的扫描点的Y轴坐标值，Kw表示阈值；当获取到第二扫描数据时，判定船舶触碰警戒线，并向声光报警器发送警报指令，所述第二扫描数据满足条件式：Y2
max
‑
Y2
min
≥Kw，其中，Y2
max
表示所述第二扫描数据中Y轴坐标值最大的扫描点的Y轴坐标值，Y2
min
表示所述第二扫描数据中Y轴坐标值最小的扫描点的Y轴坐标值；当获取到第二扫描数据时，判定船舶触碰警戒线，并向声光报警器发送警报指令的步骤具体包括：当获取到第二扫描数据时，在所述扫描图中清除掉Y轴坐标值小于Hw+Kw/2的扫描点，以得到触碰警戒线物体轮廓图，其中，Hw表示所述水位值；判断所述触碰警戒线物体轮廓图的尺寸是否超过预设尺寸；若是，则判定船舶触碰警戒线，并向声光报警器发送警报指令。2.根据权利要求1所述的船闸闸门防撞预警方法，其特征在于，根据第一扫描数据，在所述扫描图中获取水位值的步骤中，采用下式计算所述水位值：其中，n表示所述第一扫描数据中扫描点的数量，k表示所述第一扫描数据中的第k个扫描点，y
k
表示第k个扫描点对应的Y轴坐标值。3.根据权利要求1所述的船闸闸门防撞预警方法，其特征在于，判断所述触碰警戒线物体轮廓图的尺寸是否超过预设尺寸的步骤具体包括：判断所述触碰警戒线物体轮廓图的宽度是否大于宽度阈值，且所述触碰警戒线物体轮廓图的高度是否大于高度阈值；若所述触碰警戒线物体轮廓图的宽度大于宽度阈值，且所述触碰警戒线物体轮廓图的高度大于高度阈值，则判定所述触碰警戒线物体轮廓图的尺寸超过预设尺寸。4.根据权利要求1所述的船闸闸门防撞预警方法，其特征在于，在实时获取激光扫描器扫描闸门警戒线所在警戒面得到的扫描数据的步骤之前，所述方法还包括：通过闸门PLC控制模块获取闸门状态，所述闸门状态包括正在打开状态或处于关闭状态。5.一种船闸闸门防撞预警系统，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：王学文，鲍江超，张传洋，樊宗磊，贺浩，祖晓艳，
申请(专利权)人：思创数码科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：