利用声呐及影像分析的海上风力发电基地监视装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及利用声呐及影像分析的海上风力发电基地监视装置。
【背景技术】
[0002]韩国注册专利第10-1257097号线性排列声呐及其标的方位检测方法公开一种线性排列声呐，包括:音响传感器，其为多个，呈线形排列，接收音响信号；标的探知器，其形成波束，从所述音响信号探知标的信号，输出标的方位及标的距离；及方位补正器，其以由所述标的信号的传递路径决定的声线的到达角为根据，补正所述标的方位的误差；所述方位补正器搜索由所述标的信号的传递路径决定的声线中声压最强传递路径的声线，以由所述声压最强传递路径决定的声线的到达角为根据，补正所述标的方位的误差。
[0003]现有技术存在的问题是，作业的渔船或航海的船舶无端接近海上风力发电机密集的海上风力发电基地，一旦以巨大冲量撞击基桩，则造成巨大损失。另外，废船或陆地的废集装箱等重量的物体在台风、海嘯等自然灾害时，接近设置于海岸附近的海上风力发电基地，因波涛等而加速后，以巨大冲量撞击支撑风力发电机装置的基桩，使基桩倾斜或脱离竖直状态，导致风力发电机无法使用的问题。另外，维修基桩需要在海底埋设新基桩时一样的装备、努力和费用，受到相邻支撑基桩的影响，有时重型装备无法接近，因而当基桩的固定性及竖直性受到损伤时，存在几乎无法维修的问题。目前，不存在监视非经许可的物体接近海上风力发电基地的在先技术。
【发明内容】
[0004]本发明提出一种利用声呐及影像分析的海上风力发电基地监视装置，为防止作业的渔船或航海的船舶无端接近海上风力发电机密集的海上风力发电基地，使基桩损伤，能够始终监视物体接近海上风力发电基地周边，船舶或物体无端接近时，采取发送警告音等措施，保护风力发电基地。
[0005]本发明的技术方案是这样实现的:
[0006]一种利用声呐及影像分析的海上风力发电基地监视装置，包括:
[0007]音响探知部100，其感知从风力发电基地外围向风力发电基地接近的目标物T的距离L和方向D，发送给控制部200 ；
[0008]控制部200，其确认所述目标物T是否具有能够进入风力发电基地内部的正当权限ID，如果判断为不具有正当权限ID，则把目标物T的无端接近事实无线发送给管理计算机 400 ；
[0009]音响警告部300，其从所述控制部200或管理计算机400中之一接入信号，向目标物T存在的方向自动送出用于防止接近的音响警告音；
[0010]管理计算机400，其从所述控制部200无线接收并存储无能够进入风力发电基地内部的正当权限ID的目标物T的接近事实。
[0011]可选地，本发明的利用声呐及影像分析的海上风力发电基地监视装置，还包括影像探知部500，其以摄像头拍摄从风力发电基地外围向风力发电基地接近的目标物T，对拍摄影像进行分析，感知、判断目标物T接近与否，发送给控制部200 ；
[0012]所述控制部200把所述影像探知部500拍摄的判断为不具有正当权限ID的目标物T的影像信号无线发送给管理计算机400。
[0013]可选地，所述控制部200预先存储关于正当权限的ID信息，或实时从管理计算机400接受传递，
[0014]当从所述目标物T接收的目标物的ID信息与控制部200预先存储或实时从管理计算机400传递的ID信息一致时，控制部200判断为目标物T具有正当权限。
[0015]可选地，所述音响探知部100由声波发送部110和声波接收部150构成；
[0016]所述声波发送部110包括:信号生成部111，其生成信号波形；第1D/A转换部113，其把所述信号生成部111生成的声波信号转换为模拟信号；
[0017]第I放大部115，其对所述D/A转换部113的模拟信号进行放大；发送变换器117，其把放大的电信号转换成声波；
[0018]所述声波接收部150包括:
[0019]接收变换器151，其接收反射声波，转换为电信号；
[0020]第2放大部153，其对从所述接收变换器151传递的电信号进行放大；第2D/A转换部155，其把从所述第2放大部153传递的电信号转换成数字信号；距离方向计算部157，其对所述第2D/A转换部155传递的反射声波相关信号进行分析，计算目标物T的距离L和方向D。
[0021]可选地，所述影像探知部500包括:
[0022]摄像头，其包括拍摄目标物T的影像拍摄部10 ；
[0023]影像存储部30，其把利用所述影像拍摄部10拍摄的影像存储为影像帧F ；
[0024]影像分析部50，其在不存在前步骤的影像帧与预先存储的目标物T时，对在背景影像帧中选择的一个比较影像帧与成为分析对象的分析对象影像帧F进行比较分析，分析在背景画面是否存在新出现的目标物T及接近与否。
[0025]可选地，所述影像分析部50在前步骤的影像帧与预先存储的目标物T不存在时，对在背景影像帧中选择的一个比较影像帧与分析对象影像帧F进行比较分析，
[0026]影像帧的既定区域以上的像素值的明暗值或色彩数据的差异如果为既定范围以上，则判断为在背景画面新出现目标物T。
[0027]可选地，所述影像分析部50利用背景去除方法，在目标物T不存在时，从背景影像帧和分析对象影像帧提取去除了背景信息的目标物T相关像素信息后，
[0028]利用所述去除了背景信息的目标物T相关像素信息，再次提取目标物T的边缘信息，比较如此提取的目标物T的边缘信息与预先输入的船舶图像的边缘信息，判断接近的目标物T是否为船舶。
[0029]可选地，所述音响警告部300为高定向性高功率音响扬声器，
[0030]所述音响警告部300包括:
[0031]后方主体部310，其在后壁板310a的外侧具有环形主体310b ；
[0032]音响输出元件320，其为6?10个，沿着所述环形主体310b的内周面，以均一间隔朝向圆心配置；
[0033]心部锥形曲面部330，其从所述后壁板310a的中心向前方呈锥形地凸出；
[0034]扩张曲面350，其向前方扩张形成；
[0035]中央壳340，其连接所述后壁板310a与所述扩张曲面350的后方，包围所述音响输出元件320。
[0036]本发明的有益效果是:
[0037](I)有效防止作业的渔船或航海的船舶无端接近海上风力发电机密集的海上风力发电基地，使基桩损伤；
[0038](2)能够始终监视物体接近海上风力发电基地周边，船舶或物体无端接近时，采取发送警告音等措施，保护风力发电基地。
【附图说明】
[0039]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0040]图1是本发明一个实施例的利用声呐及影像分析的海上风力发电基地监视装置使用状态图；
[0041]图2是本发明一个实施例的利用声呐及影像分析的海上风力发电基地监视装置构成图；
[0042]图3是本发明一个实施例的利用声呐及影像分析的海上风力发电基地监视装置中的声呐构成图；
[0043]图4 (a, b, c)是本发明一个实施例的音响警告部构成图；
[0044]图5是本发明一个实施例的利用声呐及影像分析的海上风力发电基地监视装置的控制框图。
[0045]〈符号说明〉
[0046]100:音响探知部
[0047]200:控制部
[0048]300:音响警告部
[0049]400:管理计算机
[0050]500:影像探知部
【具体实施方式】
[0051]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。
[0052]如图1和图2所示，本发明一个实施例的利用声呐及影像分析的海上风力发电基地监视装置，包括音响探知部100、控制部200、音响警告部300和管理计算机400。音响探知部100感知从风力发电基地外围向风力发电基地接近的目标物T的距离L和方向D，发送给控制部200。控制部200确认目标物T是否具有能够进入风力发电基地内部的正当权限ID，如果判断为不具有正当权限ID，则把目标物T的无端接近事实无线发送给管理计算机 400。
[0053]另外，如图1至图2所示，音响警告部300从控制部200或管理计算机400中之一接入信号，向目标物T存在的方向自动送出用于防止接近的音响警告音。管理计算机400从所述控制部200无线接收并存储无能够进入风力发电基地内部的正当权限ID的目标物T的接近事实。
[0054]如图1至图2所示,在本发明一个实施例的利用声呐及影像分析的海上风力发电基地监视装置中，优选地，还包括影像探知部500，其以摄像头拍摄从风力发电基地外围向风力发电基地接近的目标物T，对拍摄影像进行分析，感知、判断目标物T接近与否，发送给控制部200，从控制部200接收判断为不具有正当权限ID的目标物T的方向D，拍摄所述目标物T，发送给控制部200 ;控制部200把所述影像探知部500拍摄的判断为不具有正当权限ID的目标物T的影像信号无线发送给管理计算机400。<