海缆保护区基于轮船危险系数的智能跟踪方法和系统与流程

1.本公开属于海缆保护区轮船跟踪技术领域，具体涉及一种海缆保护区基于轮船危险系数的智能跟踪方法和系统。


背景技术：

2.海底电缆结构十分复杂，每公里的造价也十分昂贵，而且铺设好的海底电缆一旦被轮船的锚钩钩断，就必须花费大量的人力、物力进行修复，且修复需要花费很长的时间，将会给电力企业和用户带来不可估量的经济损失。由于轮船所产生的锚害事故危害巨大，因此，能够在锚害事故发生时，及时确定肇事船只并将肇事船只的锚害证据录制下来显得十分重要。
3.现有的海缆保护区的监控中，对过往轮船的监控是一个复杂的过程，通常是手动选择我们感兴趣的船进行联动跟踪。但是在海缆保护区的范围之内，常常会同时出现很多条船只，有些船只具有很高的危险性，有些船只则危险性比较低。采用联动跟踪的方式的话，用于监控轮船的云台就会处于一直被控制的状态，电机不停的转动，而且会不停的聚焦。而云台是有一定的疲劳强度的，这样会影响云台的使用寿命。对于昂贵的大型云台来说，能够适当的延长寿命十分有必要。因此，有必要提出一种智能跟踪方法筛选出危险等级比较高的轮船，使得云台在海缆保护区的范围内只需要跟踪危险等级比较高的轮船，并且根据需要可以智能开启和关闭云台。


技术实现要素：

4.本公开提供了一种海缆保护区基于轮船危险系数的智能跟踪方法和系统，旨在解决现有技术中海缆监控系统无法识别出危险等级高的轮船并对其进行智能跟踪的问题。
5.为了解决上述技术问题，本公开所采用的技术方案为：
6.第一方面，本公开提供了一种海缆保护区基于轮船危险系数的智能跟踪方法，包括：
7.获取当前区域内对海缆产生危险的轮船，并获取所述轮船的轮船数据信息；
8.根据所述轮船的各个数据信息计算所述当前区域内所有所述轮船的危险系数；
9.判断当前区域内是否存在危险系数大于或等于设定阈值的轮船；
10.若有，则跟踪所述危险系数大于或等于所述设定阈值的轮船；
11.否则，选择危险系数最大的轮船进行跟踪。优选地，所述判断当前区域内是否存在危险系数大于或等于设定阈值的轮船包括：
12.判断当前区域内是否存在所述危险系数大于或等于设定阈值的轮船；
13.若当前区域内存在所述危险系数大于或等于设定阈值的轮船，则判断所述危险系数大于或等于所述设定阈值的轮船数量是否大于或等于2；
14.若是，则开启轮询模式跟踪所有所述轮船；以及，
15.若当前区域内不存在所述危险系数大于或等于设定阈值的轮船，则跟踪当前区域
内所述危险系数最大的轮船。
16.由于开启轮询模式时，电机不停的转动，而且会不停的聚焦。而跟踪设备是有一定的疲劳强度的，这样会影响跟踪设备的使用寿命。因此设定有两条或两条以上的船只的危险系数大于或等于设定阈值时，才开启轮询模式，减少了跟踪设备的工作量，也延长了其使用寿命。
17.优选地，所述轮船数据信息包括：轮船到海缆的距离、轮船速度、轮船抛锚状态信息和/或轮船合法信息；轮船的危险系数由以下公式确定，
18.cof＝c_base c_offset c_black c_anchor；
19.其中，cof为轮船的危险系数，c_base为轮船的危险系数的基数，c_offset为由轮船到海缆的距离产生的系数，c_black为轮船合法信息产生的系数，c_anchor为轮船抛锚状态信息产生的系数。
20.由于轮船对海缆产生危害的因素主要是轮船到海缆的距离、轮船速度、轮船抛锚状态信息和/或轮船合法信息，将这些危险因素转化为系数并进行叠加得出轮船的危险系数，便于进一步在海缆保护区中从数量较多的轮船中筛选出危险系数比较高的轮船进行追踪，减少了追踪设备的工作量；综合上述四个因素得出的危险系数，准确率较高。
21.优选地，c_base根据轮船的报警预警类别进行取值，
22.当轮船产生锚泊报警时，c_base取值为a1；
23.当轮船产生一级预警时，c_base取值为a2；
24.当轮船产生二级预警时，c_base取值为a3；
25.当轮船产生三级预警时，c_base取值为a4；
26.当轮船未产生报警预警时，c_base取值为a5。
27.优选地，轮船的报警预警类别的划分方式为：与海缆的距离小于d0的区域为锚泊报警区，与海缆的距离位于d0和d1之间的区域为一级预警区，与海缆的距离位于d1和d2之间的区域为二级预警区，与海缆的距离位于d2和d3之间的区域为三级预警区，d0＜d1＜d2＜d3，其中，
28.当轮船位于锚泊报警区内时，产生锚泊报警；
29.当轮船位于一级预警区内时，产生一级预警；
30.当轮船位于二级预警区内时，产生二级预警；
31.当轮船位于三级预警区内时，产生三级预警。
32.在海缆保护区范围内划分出锚泊报警区、一级预警区、二级预警区和三级预警区，使得报警预警系统能直接对位于不同区域内的轮船作出不同的报警预警级别，同时也能起到警示过往轮船的作用。
33.优选地，c_offset根据以下条件取值：
34.当d_offset大于d3时，c_offset＝b1；
35.当d_offset小于或等于d3时，c_offset＝b*(1-d_offset/d3)；其中，d_offset为轮船与海缆的距离。
36.优选地，c_black根据以下条件取值：
37.如果轮船是合法轮船，则c_black＝c1；
38.如果轮船不是合法轮船，则c_black＝c2。
39.优选地，c_anchor的取值采用以下公式计算：
40.c_anchor＝c_anchor1 c_anchor2；
41.其中，c_anchor1的取值条件为：当轮船速度小于v时，则c_anchor1＝e1，否则c_anchor1＝e2；
42.c_anchor2的取值条件为：当轮船有抛锚时，则c_anchor2＝e3，否则c_anchor2＝e4。
43.优选地，当有两条及以上的轮船的危险系数大于f时，则开启轮询模式跟踪轮船；否则，选择危险系数最大的轮船进行跟踪。
44.只有当两条或两条以上的轮船危险系数大于f时，才开启轮询模式，减少了跟踪设备的工作量，能够延长其寿命。
45.第二方面，本公开提供了一种海缆保护区基于轮船危险系数的智能跟踪系统，包括：
46.数据获取单元，用于获取当前区域内对海缆产生危险的轮船，并获取所述轮船的轮船数据信息；
47.计算单元，用于根据所述轮船的各个数据信息计算所述当前区域内所有所述轮船的危险系数；
48.跟踪单元，用于判断当前区域内是否存在危险系数大于或等于设定阈值的轮船；
49.若有，则跟踪所述危险系数大于或等于所述设定阈值的轮船；
50.否则，选择危险系数最大的轮船进行跟踪。
51.本公开的有益效果为：本公开通过获取对海缆产生危险的轮船数据信息，计算出处于海缆保护区内的轮船的危险系数，使得跟踪设备在海缆保护区中能够筛选出危险系数高的轮船进行跟踪，轮船的危险系数越高，将越有可能会对海缆造成危害。同时，本公开根据轮船的危险系数设定了阈值，使得跟踪设备能够筛选出危险系数大于设定阈值的轮船进行重点跟踪，不仅在一定程度上减少了跟踪设备的工作量，同时也能够快速准确地获取轮船对海缆产生危害的证据，便于日后进行查证。
附图说明
52.为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简要介绍，应当理解，以下附图仅示出了本公开的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关附图。
53.图1是本公开中海缆保护区基于轮船危险系数的智能跟踪方法的流程图。
54.图2是本公开中的报警预警区的划分示意图。
具体实施方式
55.以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例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。
56.需要说明的是，在本发明的描述中，术语“中”、“上”、“下”、“横”、“内”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述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。此外，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。
57.此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”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；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。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。本公开中，步骤前的编号并非对顺序的限定，在不冲突的情况下也可以调换顺序。
58.实施例一：
59.如图1所示，海缆保护区基于轮船危险系数的智能跟踪方法，包括：
60.s100、获取当前区域内对海缆产生危险的轮船，并获取所述轮船的轮船数据信息；
61.s200、根据所述轮船的各个数据信息计算所述当前区域内所有所述轮船的危险系数；
62.s300、判断当前区域内是否存在危险系数大于或等于设定阈值的轮船；
63.若有，则跟踪所述危险系数大于或等于所述设定阈值的轮船；
64.否则，选择危险系数最大的轮船进行跟踪。
65.其中，轮船数据信息包括：轮船到海缆的距离、轮船速度、轮船抛锚状态信息和/或轮船合法信息。
66.其中，设定阈值是指根据轮船的危险系数和海缆保护区的具体情况提前设定好的数值。
67.在上述方案的基础上，在步骤s300中，所述判断当前区域内是否存在危险系数大于或等于设定阈值的轮船包括：
68.判断当前区域内是否存在所述危险系数大于或等于设定阈值的轮船；
69.若当前区域内存在所述危险系数大于或等于设定阈值的轮船，则判断所述危险系数大于或等于所述设定阈值的轮船数量是否大于或等于2；
70.若是，则开启轮询模式跟踪所有所述轮船；以及，
71.若当前区域内不存在所述危险系数大于或等于设定阈值的轮船，则跟踪当前区域内所述危险系数最大的轮船。
72.其中，轮询模式是指当有两条或两条以上的轮船超过设定阈值时，先跟踪定位某一条船一段时间再跟踪定位另外一条船一段时间(比如1分钟)，如此反复，最终将违法船只的违停的证据录入视频整列，以便日后调查取证。
73.实施例二：
74.在上述实施例的基础上，所述轮船数据信息包括：轮船到海缆的距离、轮船速度、轮船抛锚状态信息和/或轮船合法信息；
75.轮船的危险系数由以下公式确定，
76.cof＝c_base c_offset c_black c_anchor；
77.其中，cof为轮船的危险系数，c_base为轮船的危险系数的基数，c_offset为由轮船到海缆的距离产生的系数，c_black为轮船合法信息产生的系数，c_anchor为轮船抛锚状态信息产生的系数。
78.其中，轮船合法信息是基于该轮船是否被列入海缆保护系统中的黑名单，如果没有被列入黑名单，为合法轮船；如果被列入黑名单，则不是合法轮船。
79.其中，轮船抛锚状态信息是通过观测设备进行图像识别先定位船只，船头和船尾，对船头和船尾进行图像识别有没有抛锚(就是船头或者船尾有一条抛锚的绳缆)。
80.在上述方案的基础上，c_base根据轮船的报警预警类别进行取值，
81.当轮船产生锚泊报警时，c_base取值为a1；
82.当轮船产生一级预警时，c_base取值为a2；
83.当轮船产生二级预警时，c_base取值为a3；
84.当轮船产生三级预警时，c_base取值为a4；
85.当轮船未产生报警预警时，c_base取值为a5。
86.其中，a1、a2、a3、a4和a5可根据具体的情况确定具体的数值，例如，a1取值为40，a2取值为30，a3取值为20，a4取值为10，a5取值为0。
87.在上述任一方案的基础上，如图2所示，轮船的报警预警类别的划分方式为：与海缆的距离小于d0的区域为锚泊报警区，与海缆的距离位于d0和d1之间的区域为一级预警区，与海缆的距离位于d1和d2之间的区域为二级预警区，与海缆的距离位于d2和d3之间的区域为三级预警区，d0＜d1＜d2＜d3，其中，
88.当轮船位于锚泊报警区内时，产生锚泊报警；
89.当轮船位于一级预警区内时，产生一级预警；
90.当轮船位于二级预警区内时，产生二级预警；
91.当轮船位于三级预警区内时，产生三级预警。
92.其中，d0、d1、d2和d3均为预先设定好的数值。
93.在上述任一方案的基础上，c_offset根据以下条件取值：
94.当d_offset大于d3时，c_offset＝b1；
95.当d_offset小于或等于d3时，c_offset＝b*(1-d_offset/d3)；其中，d_offset为轮船与海缆的距离。
96.其中，b1和b可根据具体的情况确定具体的数值，例如，b1取值为0，b取值为10。
97.在上述任一方案的基础上，c_black根据以下条件取值：
98.如果轮船是合法轮船，则c_black＝c1；
99.如果轮船不是合法轮船，则c_black＝c2。
100.其中，c1和c2可根据具体的情况确定具体的数值，例如，c1取值为10，c2取值为0。
101.在上述任一方案的基础上，c_anchor的取值采用以下公式计算：
102.c_anchor＝c_anchor1 c_anchor2：
103.其中，c_anchor1的取值条件为：当轮船速度小于v时，则c_anchor1＝e1，否则c_anchor1＝e2；
104.c_anchor2的取值条件为：当轮船有抛锚时，则c_anchor2＝e3，否则c_anchor2＝e4。
105.其中，e1、e2、e3和e4可根据具体的情况确定具体的数值，例如，e1取值为5，e2取值为0，e3取值为5，e4取值为0。
106.在上述任一方案的基础上，当有两条及以上的轮船的危险系数大于f时，则开启轮询模式跟踪轮船；否则，选择危险系数最大的轮船进行跟踪。
107.其中，f可根据具体的情况确定具体的数值，例如，f取值为40。
108.实施例三：
109.本实施例采用海缆保护区基于轮船分级危险系数的智能跟踪系统，用于对上述任一实施例的方法进行运算，包括：
110.数据获取单元，用于获取当前区域内对海缆产生危险的轮船，并获取所述轮船的轮船数据信息；
111.计算单元，用于根据所述轮船的各个数据信息计算所述当前区域内所有所述轮船的危险系数；
112.跟踪单元，用于判断当前区域内是否存在危险系数大于或等于设定阈值的轮船；
113.若有，则跟踪所述危险系数大于或等于所述设定阈值的轮船；
114.否则，选择危险系数最大的轮船进行跟踪。
115.至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。