专利名称：具有逻辑判断的高压作业区矩形监测方法
技术领域：
本发明属于监视监测系统领域。
背景技术：
高压作业区属重要、危险区域，出于安全生产考虑，需要建立有效防护系统防止人 员非法进入高压作业区。目前高压作业区安全防范技术手段多种多样，但急需安全、有效、 快速反应非法闯入并及时报警的防护系统。
发明内容
本发明的目的是提供一种可及时检测高压作业区进入物体，以提高高压作业区安 全性的具有逻辑判断的高压作业区矩形监测方法。本发明监测过程是
a、系统开机启动；
b、系统进行自我检测各个终端，包括四个超声波雷达、两个摄像头，检测它们与监控中 心计算机的通信状态，如检测错误则返回重新开机启动，直到工作状态正确；
C、在高压作业区安全范围外的四角的基座上安装超声波雷达和可旋转摄像头，四个超 声波雷达成90度角方向排列，超声波雷达测得物体到雷达的距离，并将此数据传递给控制 计算机；
d、计算机接收到数据后，将与此区域相邻的摄像头旋转到该方向；
e、根据摄像头采集的数字图像中图像的灰度来判断摄像头是否对准进入高压作业区 物体；
f、控制计算机将进入区域的物体或人员的距离和角度两个数据通过计算机网络传递 给监控中心。本发明有效的提高了高压作业区的安全性，使整个高压作业区域无盲点，有效及 时的防止人员、其他物体等进入高压作业区，本发明提出的逻辑判断方法可以快速、准确定 位非法闯入目标，以此提高安全。
图1是本发明的工艺流程图2是本发明四个超声波雷达和二个摄像头安装区域示意图，图中1是超声波雷达，2 是摄像头，3是高压作业区，4是超声波雷达照射的一个区域；
图3是本发明实例中有物体进入时的工作状态图，图中1是一个超声波雷达，2A是摄像 头初始状态位置，2B是摄像头照射物体位置，4是超声波范围，5是摄像头初始位置与水平 方向夹角，6是超声波雷达与物体距离，7是进入高压作业区物体，8是摄像头照射物体与摄 像头初始位置夹角。
具体实施例方式本发明监测过程是
a、系统开机启动。b、系统进行自我检测各个终端，包括四个超声波雷达、两个摄像头，检测它们与监 控中心计算机的通信状态，如检测错误则返回重新开机启动，直到工作状态正确；
检测四个超声波传感器、两个摄像头和与监控中心计算机的通信。控制计算机将各种 部件的启动状态信号发给被检测的部件，被检测的部件收到命令后启动并将当前的工作状 态传递给控制计算机。如果没有收到某一个部件返回的信号，则表示这个部件工作不正常。 控制计算机按照启动状态信号的发射顺序将各个部件表示在数据存储区中，如11111110， 标示为其中最后一个检测的功能部件工作不正常。此时控制计算机对最后一个检测的部件 重新发出启动状态信号的命令，令其重新启动。C、在高压作业区安全范围外的四角的基座上安装超声波雷达和可旋转摄像头，四 个超声波雷达成90度角方向排列，超声波雷达测得物体到雷达的距离，并将此数据传递给 控制计算机；四个超声波雷达成90度角方向排列，利用超声波的发射及回波范围将高压作 业区的围栏分为A、B、C、D四个区域。当某一个区域内有物体进入时，对应的雷达发出的信 号被反射回来，雷达测得物体到雷达的距离，并将此数据传递给控制计算机。d、计算机接收到数据后，将与此区域相邻的摄像头旋转到该方向；
如图3，摄像头初始位置为与水平方向成45度夹角。当区域B有人员进入的时候，进 入的人员的身体会将超声波传感器发出的声波信号反射会来。那么接收到回波与发射时间 差t，以及声音的速度v=340m/s，我们可以测得距离为s=v*t/2，此时能确定进入的人员在 以超声波雷达B为中心，在区域B上到雷达B的距离为s的圆弧上。e、根据摄像头采集的数字图像中图像的灰度来判断摄像头是否对准进入高压作 业区物体；
摄像头采集的数字图像中由于有人和高压作业区两种物体，所以图像的灰度(可以简 单的理解为明暗程度，类似于黑白电视机的颜色从白色-浅灰-深灰-黑的变化)是不同的。 我们可以利用这种现象来判断摄像头是否对准人员。例如空地上的土壤颜色是黄色的，人 员衣服的颜色是棕色的，根据人的色觉判断，人的色觉觉得衣服的颜色比土壤的颜色暗。摄 像头采集到的图像是土壤的颜色是浅灰的，衣服的颜色是深灰色的。计算机接收到的摄像 头传递回来的数据是数字格式的。从00到FF代表从白到黑。例如05-04-09-05-06表示 摄像头中心对准的物体颜色最深，以此来区别背景和进入物体。在超声波雷达接收到信号 的同时，位于区域A与区域B夹角处45度的摄像头开始旋转向区域B，在摄像头的正中心的 灰度值位于最大的时候，此时摄像头旋转了 65度。f、控制计算机将进入区域的物体或人员的距离和角度两个数据通过计算机网络 传递给监控中心。控制计算机将进入区域的物体或人员的距离和角度两个数据通过计算机 网络传递给监控中心。距离表示为被某一个超声波传感器检测到有物体进入后，人员到该 超声波传感器的距离。角度表示为摄像头初始位置开始旋转到对准人员后的位置的角度。安装要求
1、超声波雷达和摄像头应放置在无遮挡的相对高处；
2、摄像头安装时要固定好初始角度；3、超声波雷达和摄像头应采取避雷措施。通用型工业控制计算机，用来处理超声波传感器和摄像机采集的数据。U-GAGE QT50U超声波传感器。
权利要求
1. 一种具有逻辑判断的高压作业区矩形监测方法，其特征在于a、系统开机启动；b、系统进行自我检测各个终端，包括四个超声波雷达、两个摄像头，检测它们与监控中 心计算机的通信状态，如检测错误则返回重新开机启动，直到工作状态正确；C、在高压作业区安全范围外的四角的基座上安装超声波雷达和可旋转摄像头，四个超 声波雷达成90度角方向排列，超声波雷达测得物体到雷达的距离，并将此数据传递给控制 计算机；d、计算机接收到数据后，将与此区域相邻的摄像头旋转到该方向；e、根据摄像头采集的数字图像中图像的灰度来判断摄像头是否对准进入高压作业区 物体；f、控制计算机将进入区域的物体或人员的距离和角度两个数据通过计算机网络传递 给监控中心。
全文摘要
一种具有逻辑判断的高压作业区矩形监测方法，属于监视监测系统领域。本发明的目的是提供一种可及时检测高压作业区进入物体，以提高高压作业区安全性的具有逻辑判断的高压作业区矩形监测方法。本发明监测过程是系统开机启动；系统进行自我检测；将监测数据传递给控制计算机；计算机将接收到的数据与此区域相邻的摄像头旋转到该方向；判断摄像头是否对准进入高压作业区物体；将数据通过计算机网络传递给监控中心。本发明有效的提高了高压作业区的安全性，使整个高压作业区域无盲点，有效及时的防止人员、其他物体等进入高压作业区，本发明提出的逻辑判断方法可以快速、准确定位非法闯入目标，以此提高安全。
文档编号G01C1/00GK102073048SQ201010544759
公开日2011年5月25日 申请日期2010年11月16日 优先权日2010年11月16日
发明者党克, 孟晓敏, 张卫红, 王冬铂 申请人:东北电力大学