地铁保护区监控方法及系统

技术领域

本发明涉及监控相关技术领域。更具体地说，本发明涉及一种地铁保护区监控方法及系统。

背景技术

地铁保护区是在地铁车站、地铁出入口、地铁通风亭、地铁变电站等建筑物周围划定的控制保护区。地铁保护区一般禁止施工，因为施工过程可能导致地铁结构变形，进而引发地铁运营风险，因此有必要对地铁保护区进行监控。目前，主要采取人工巡检的方式对地铁保护区进行监控，但显然该方式成本较高，且对人的责任心依赖较大。还有一些现有技术采用视频监控的方式，利用图像识别技术识别施工行为，如申请号为2021115841175的发明专利，但地铁保护区的范围较大，因而该方式需要处理的数据量较大，而且对于隐蔽的施工行为也难以确定。因此，有必要设计一种能够一定程度克服上述缺陷的技术方案。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种地铁保护区监控方法及系统，能够实现精准监控，减少了计算量，易识别隐蔽施工。

为了实现本发明的这些目的和其它优点，根据本发明的一个方面，本发明提供了地铁保护区监控系统，包括：多个监控杆，多个所述监控杆间隔布设在地铁保护区内，所述监控杆内设置有振动传感器；摄像头，其以可旋转的方式设置；控制器，用于接收多个所述监控杆的振动信号，根据多个所述监控杆的振动信号确定风险区域，并使所述摄像头转向所述风险区域，以采集所述风险区域的视频数据。

进一步地，多个所述监控杆将所述地铁保护区分割为多个监控区域，根据围绕所述监控区域的所述监控杆的振动信号判断所述监控区域是否为所述风险区域。

进一步地，所述监控杆下端埋设在所述地铁保护区的土壤内，所述监控杆的上部设置有容纳腔，所述容纳腔内设置有所述振动传感器和通信模块，所述监控杆通过所述通信模块向所述控制器传输所述振动信号。

进一步地，当围绕所述监控区域的至少一个所述监控杆的所述振动信号大于预定值，则判断所述监控区域为所述风险区域。

进一步地，所述摄像头设置在云台上，所述云台设置在支架上，用于使所述摄像头在水平方向旋转和在竖直方向旋转。

进一步地，所述控制器内存储有与各所述监控区域对应的所述摄像头的水平转角和竖直转角；所述控制器根据所述风险区域对应的水平转角和竖直转角控制所述摄像头转动，以采集所述风险区域的视频数据。

进一步地，所述控制器识别所述视频数据中的对象，提取所述对象的轮廓信息，追踪所述对象在所述视频数据的每帧图像中的位置，获取所述对象的运动信息，根据所述轮廓信息和所述运动信息，判断所述风险区域内的施工行为。

根据本发明的另一个方面，还提供了地铁保护区监控方法，包括：S1：接收多个监控杆的振动信号，多个所述监控杆间隔布设在地铁保护区内，所述监控杆内设置有振动传感器；S2：根据多个所述监控杆的振动信号确定风险区域；S3：使摄像头转向所述风险区域，以采集所述风险区域的视频数据。

进一步地，根据预存的各所述监控区域对应的所述摄像头的水平转角和竖直转角，控制所述摄像头转动，以采集所述风险区域的视频数据。

进一步地，还包括：识别所述视频数据中的对象，提取所述对象的轮廓信息，追踪所述对象在所述视频数据的每帧图像中的位置，获取所述对象的运动信息，根据所述轮廓信息和所述运动信息，判断所述风险区域内的施工行为。

本发明至少包括以下有益效果：

本发明包括多个监控杆、摄像头和控制器，监控杆间隔布设在地铁保护区内，监控杆内设置有振动传感器，根据监控杆的振动信号确定风险区域，并使摄像头转向所述风险区域，以采集风险区域的视频数据，对风险区域进行进一步监控；本发明利用监控杆判断地内振动是否属于风险振动，若属于，则使摄像头转向风险区域获取视频数据，实现了精准监控，避免了盲目监控，减少了计算量，并易识别隐蔽施工，提升了监控效果。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本申请一个实施例的流程图；

图2为本申请一个实施例监控杆、摄像头分布图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。

本申请的实施例提供了地铁保护区监控系统，包括：多个监控杆1，多个所述监控杆1间隔布设在地铁保护区内，所述监控杆1内设置有振动传感器；摄像头2，其以可旋转的方式设置；控制器，用于接收多个所述监控杆1的振动信号，根据多个所述监控杆1的振动信号确定风险区域，并使所述摄像头2转向所述风险区域，以采集所述风险区域的视频数据；

在上述实施例中，可选地，监控杆1设置在地铁保护区内的建筑物或自然物上，并覆盖整个地铁保护区；优选地，监控杆1下端埋设在所述地铁保护区的土壤内，并覆盖整个地铁保护区，以捕捉地内振动，所述监控杆1的上部设置有容纳腔，所述容纳腔内设置有所述振动传感器和通信模块，所述监控杆通过所述通信模块向所述控制器传输所述振动信号；可选地，通信模块采用有线或无线通信方式向控制器传输振动信号；可选地，摄像头2为一个或多个，能够覆盖整个地铁保护区即可；可选地，所述摄像头2设置在云台上，所述云台设置在支架上，用于使所述摄像头2在水平方向旋转和在竖直方向旋转；可选地，云台上设置至少两个方向的电机，以实现水平方向和竖直方向的旋转；控制器可以是远程服务器，也可以是本地服务器，具有存储功能和数据处理功能；

控制器对接收到的振动信号进行分析，振动信号带有各监控杆1的标识，经过分析确定风险振动的来源，即是否由施工带来的振动，如钻孔、挖掘、撞击等，进而确定地铁保护区内存在的风险区域；随后控制器根据确定的风险区域控制摄像头2旋转，并对准风险区域，采集风险区域内的视频数据，以针对性地精准监控风险区域是否存在施工行为；也就是说，本实施例利用监控杆1判断地内振动是否属于风险振动，若属于，则确定风险区域，并使摄像头2转向风险区域获取视频数据，实现了精准监控，避免了盲目监控，减少了计算量，并且通过振动传感器了解地内土壤活动情况，易识别隐蔽施工，提升了监控效果。

如图1所示，在另一个实施例中，多个所述监控杆1将所述地铁保护区分割为多个监控区域3，根据围绕所述监控区域3的所述监控杆1的振动信号判断所述监控区域3是否为所述风险区域；可选地，多个监控杆1埋设在土壤内，并呈矩阵状分布，将地铁监控区划分为多个矩形的监控区域3；可选地，多个监控杆1根据地铁监控区的建筑物、自然物的分布划定，能够覆盖整个地铁监控区即可；当围绕一监控区域3的监控杆1检测到风险振动时，则判断该监控区域3为风险区域；可选地，当围绕所述监控区域3的至少一个所述监控杆1的所述振动信号大于预定值，则判断所述监控区域3为所述风险区域；预定值包括振幅、振动频率、峰值等，在各类施工场地采集，并处理得到；可选地，从监控杆1的振动信号中获取振幅、振动频率、峰值等参数，并与预定值比对，当两个或多个参数大于预定值，则判断属于风险振动，监控杆1围绕的区域为风险区域。

在另一个实施例中，所述控制器内存储有与各所述监控区域3对应的所述摄像头2的水平转角和竖直转角；所述控制器根据所述风险区域对应的水平转角和竖直转角控制所述摄像头2转动，以采集所述风险区域的视频数据；可选地，各监控区域3对应的摄像头2的水平转角和竖直转角预先标定得到，例如在监控区域3内放置标志物，利用摄像头2获取标志物的图像，记录此时摄像头2的水平转角和竖直转角，即得；当任一监控区域3被确定为风险区域，则利用存储的水平转角和竖直转角控制摄像头2相对于原始位置转动。

在另一个实施例中，所述控制器识别所述视频数据中的对象，提取所述对象的轮廓信息，追踪所述对象在所述视频数据的每帧图像中的位置，获取所述对象的运动信息，根据所述轮廓信息和所述运动信息，判断所述风险区域内的施工行为；在获取视频数据后，需要进一步对视频数据进行处理分析，判断施工行为的具体类型，以针对性的采取措施；视频数据中的对象包括人和机械，对于每个对象均提取其轮廓信息，再对每个对象进行追踪，得到其随着时间变化的运动信息；可选地，从每个对象上选取若干特征点进行追踪；根据轮廓信息和运动信息，再结合对应的振动信号，即可大致判断施工行为的类型，例如识别到打桩机的打桩行为、挖掘机的挖掘行为和人的施工动作；对判断得到的施工行为进行分类，对于风险大的施工行为快速上报和持续监控。

如图1所示，本申请的实施例还提供了地铁保护区监控方法，包括：

S1：接收多个监控杆1的振动信号，多个所述监控杆1间隔布设在地铁保护区内，所述监控杆1内设置有振动传感器；可选地，监控杆1内还设置有通信模块，监控杆通过通信模块向控制器传输振动信号；

S2：根据多个所述监控杆1的振动信号确定风险区域；即对接收到的振动信号进行分析，振动信号带有各监控杆1的标识，经过分析确定风险振动的来源，即是否由施工带来的振动，如钻孔、挖掘、撞击等，进而确定地铁保护区内存在的风险区域；

S3：使摄像头2转向所述风险区域，以采集所述风险区域的视频数据；即根据确定的风险区域控制摄像头2旋转，并对准风险区域，采集风险区域内的视频数据，以针对性地精准监控风险区域是否存在施工行为；本实施例利用监控杆1判断地内振动是否属于风险振动，若属于，则确定风险区域，并使摄像头2转向风险区域获取视频数据，实现了精准监控，避免了盲目监控，减少了计算量，并且通过振动传感器了解地内土壤活动情况，易识别隐蔽施工，提升了监控效果。

在另一个实施例中，根据预存的各所述监控区域3对应的所述摄像头2的水平转角和竖直转角，控制所述摄像头2转动，以采集所述风险区域的视频数据；可选地，各监控区域3对应的摄像头2的水平转角和竖直转角预先标定得到，例如在监控区域3内放置标志物，利用摄像头2获取标志物的图像，记录此时摄像头2的水平转角和竖直转角，即得；当任一监控区域3被确定为风险区域，则利用存储的水平转角和竖直转角控制摄像头2相对于原始位置转动。

在另一个实施例中，还包括：

S4：识别所述视频数据中的对象，提取所述对象的轮廓信息，追踪所述对象在所述视频数据的每帧图像中的位置，获取所述对象的运动信息，根据所述轮廓信息和所述运动信息，判断所述风险区域内的施工行为；本实施例进一步对视频数据进行处理分析，判断施工行为的具体类型，以针对性的采取措施；视频数据中的对象包括人和机械等，对于每个对象均提取其轮廓信息，再对每个对象进行追踪，得到其随着时间变化的运动信息，根据轮廓信息和运动信息，即可大致判断施工行为的类型，例如识别到打桩机的打桩行为、挖掘机的挖掘行为和人的施工动作；对判断得到的施工行为进行分类，对于风险大的施工行为快速上报和持续监控。

这里说明的设备数量和处理规模是用来简化本发明的说明的。对本发明地铁保护区监控系统的应用、修改和变化对本领域的技术人员来说是显而易见的。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。