本發(fā)明涉及船舶告警系統(tǒng)，具體為一種基于ai圖像自動識別過駁裝載作業(yè)不規(guī)范的告警系統(tǒng)。

背景技術：

1、船舶是各種船只的總稱，是能航行或停泊于水域進行運輸或作業(yè)的交通工具。船舶按不同的使用要求而具有不同的技術性能、裝備和結構型式。船舶的外型一般是利于克服流體阻力的流線性包絡，其材料隨著科技進步不斷更新，從早期的木、竹、麻等自然材料發(fā)展到近代的鋼材以及鋁、玻璃纖維、亞克力和各種復合材料。船舶在國防、國民經(jīng)濟和海洋開發(fā)等方面都占有十分重要的地位，按照用途，船舶一般分為軍用和民用兩大類，其中，民用船舶則一般分為運輸船、工程船、漁船、港務船等。

2、船舶過駁裝載作業(yè)不規(guī)范是指在船舶進行貨物過駁和裝載過程中，未按照既定的操作規(guī)程、安全標準或行業(yè)規(guī)范進行操作的行為，包括操作程序錯誤、安全措施不足、設備使用不當、人員操作失誤、環(huán)境管理不善等，一旦出現(xiàn)可能引發(fā)嚴重的安全、環(huán)境和經(jīng)濟問題。因此，必須加強對船舶過駁裝載作業(yè)的監(jiān)管和管理，確保作業(yè)過程的規(guī)范性和安全性。船舶告警系統(tǒng)是一個綜合性的安全系統(tǒng)，用于監(jiān)測船舶在運行過程中的各種狀態(tài)，并在發(fā)現(xiàn)異?；驖撛谖ｋU時發(fā)出警告。

3、然而，在自動識別過駁裝載作業(yè)不規(guī)范方面，由于現(xiàn)有的船舶告警系統(tǒng)主要側重于對船舶物理狀態(tài)的監(jiān)測(如液位、壓力等)，對于復雜的過駁裝載作業(yè)流程及其規(guī)范性的自動識別能力有限，技術上難以實現(xiàn)對所有裝載作業(yè)環(huán)節(jié)的實時監(jiān)控和自動判斷，且不同類型的船舶、不同的裝載作業(yè)場景有不同的規(guī)范要求，現(xiàn)有的告警系統(tǒng)難以適應這些多樣化的規(guī)則變化，從而導致誤報或漏報。

4、因此，急需對此缺點進行改進，本發(fā)明則是針對現(xiàn)有的技術及不足予以研究改良，提供有一種基于ai圖像自動識別過駁裝載作業(yè)不規(guī)范的告警系統(tǒng)。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種基于ai圖像自動識別過駁裝載作業(yè)不規(guī)范的告警系統(tǒng)，以解決上述背景技術中提出的問題。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術方案：一種基于ai圖像自動識別過駁裝載作業(yè)不規(guī)范的告警系統(tǒng)，包括：

3、圖像采集模塊，所述圖像采集模塊負責通過高清攝像頭或其他圖像采集設備，實時捕捉過駁裝載作業(yè)現(xiàn)場的畫面；

4、圖像預處理模塊，所述圖像預處理模塊負責對采集到的圖像或視頻數(shù)據(jù)進行預處理；

5、ai圖像識別模塊，所述ai圖像識別模塊負責利用深度學習等ai技術，對采集到的圖像進行實時分析和識別，自動識別過駁裝載作業(yè)中的不規(guī)范行為，如操作不當、裝載順序錯誤、貨物堆碼不穩(wěn)等；

6、告警觸發(fā)模塊，所述告警觸發(fā)模塊負責根據(jù)ai圖像識別模塊的結果，自動觸發(fā)告警機制，支持根據(jù)船舶的航行狀態(tài)和作業(yè)狀態(tài)來開啟或關閉相應的告警；

7、聯(lián)動告警模塊，所述聯(lián)動告警模塊負責集成多個告警系統(tǒng)的接口，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享和交互，當ai圖像識別模塊檢測到不規(guī)范行為并觸發(fā)告警時，聯(lián)動其他相關系統(tǒng)(如航行監(jiān)控系統(tǒng)、安全管理系統(tǒng)等)進行進一步確認和告警；

8、告警設置模塊，所述告警設置模塊負責根據(jù)用戶需求和實際情況靈活配置告警參數(shù)，包括設置告警等級、告警的處理時效以及通知方式；

9、工作職責監(jiān)管模塊，所述工作職責監(jiān)管模塊負責通過設置確警和處理的時效，對相關人員的工作職責進行有效的監(jiān)管，記錄和統(tǒng)計告警的處理情況，為后續(xù)的考核和評估提供依據(jù)；

10、系統(tǒng)管理模塊，所述系統(tǒng)管理模塊負責整個系統(tǒng)的配置、維護和管理，包括用戶權限管理、系統(tǒng)日志記錄、數(shù)據(jù)備份與恢復功能，確保系統(tǒng)的穩(wěn)定運行和數(shù)據(jù)的安全性。

11、進一步的，所述圖像預處理模塊的預處理步驟包括：

12、圖像去噪：使用中值濾波或雙邊濾波，從含有噪聲的圖像中恢復出干凈的圖像，以減少或消除噪聲對圖像質(zhì)量的影響，同時保留圖像中的細節(jié)信息；

13、圖像增強：采用直方圖均衡化(通過調(diào)整圖像的灰度分布，使得圖像的對比度得到改善)、伽馬校正(通過調(diào)整圖像的伽馬值，使得圖像的亮度得到改善)、銳化(通過增強圖像的邊緣信息，使得圖像的細節(jié)得到保留)依次對圖像進行處理，以提高圖像的對比度、亮度、清晰度等特性，改善圖像的視覺效果和可識別性，使圖像更加適合后續(xù)的分析和識別任務；

14、圖像分割：通過閾值分割(通過設定一個或多個閾值，將圖像中的像素劃分為不同的類別)、邊緣檢測(采用sobel、canny等邊緣檢測算子，檢測圖像中亮度變化明顯的邊緣來識別對象)、區(qū)域增長(從一組種子點開始，根據(jù)如像素相似性等預定的準則逐步合并周圍的像素，直到滿足特定條件)、深度學習方法(如u-net、mask?r-cnn等深度學習模型)，將圖像劃分為若干個具有相似特性的區(qū)域或?qū)ο蟆?/p>

15、進一步的，所述ai圖像識別模塊具體包括如下子模塊：

16、狀態(tài)判斷子模塊：用于判斷船舶當前的航行狀態(tài)(如航行中、錨泊中、停泊中)和作業(yè)狀態(tài)(如裝載作業(yè)中、卸載作業(yè)中、空閑狀態(tài))；

17、行為識別子模塊：用于識別船舶及作業(yè)人員的具體行為，判斷是否存在不規(guī)范操作；

18、風險評估子模塊：用于評估當前作業(yè)場景下的風險等級，判斷是否達到觸發(fā)告警的閾值；

19、時序分析子模塊：用于分析船舶及作業(yè)狀態(tài)的時間序列數(shù)據(jù)，識別異常變化并觸發(fā)告警。

20、進一步的，所述狀態(tài)判斷子模塊通過集成船舶航行數(shù)據(jù)接口(如ais系統(tǒng))獲取實時航行狀態(tài)信息，并通過深度學習模型分析現(xiàn)場視頻或圖像數(shù)據(jù)，判斷作業(yè)狀態(tài)。

21、進一步的，所述行為識別子模塊利用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡對圖像或視頻數(shù)據(jù)進行實時分析，識別船舶及作業(yè)人員的動作，并將識別結果與預設的不規(guī)范行為庫進行比對，以判斷行為是否存在不規(guī)范。

22、進一步的，所述風險評估子模塊綜合考慮船舶航行狀態(tài)、作業(yè)狀態(tài)、環(huán)境因素(如天氣、海況)以及歷史數(shù)據(jù)等多個維度進行風險評估，利用機器學習或統(tǒng)計模型對風險進行評估和預測。

23、進一步的，所述時序分析子模塊對船舶航行軌跡、作業(yè)效率、設備狀態(tài)的時間序列數(shù)據(jù)進行實時監(jiān)控和記錄，并利用時間序列分析技術(如arima模型、lstm神經(jīng)網(wǎng)絡等)檢測異常變化。

24、進一步的，所述告警觸發(fā)模塊包括四段觸發(fā)邏輯，分別用于狀態(tài)判斷子模塊、行為識別子模塊、風險評估子模塊和時序分析子模塊的觸發(fā)觸發(fā)告警機制，且觸發(fā)邏輯內(nèi)容具體如下：

25、觸發(fā)邏輯一：根據(jù)預設的規(guī)則或算法，當船舶處于特定航行狀態(tài)(如航行中)且作業(yè)狀態(tài)不符合規(guī)范時(如違規(guī)裝載)，觸發(fā)告警；

26、觸發(fā)邏輯二：當識別到不規(guī)范行為時(如未穿戴安全裝備、違規(guī)操作設備等)，立即觸發(fā)告警；

27、觸發(fā)邏輯三：當風險評估結果達到或超過預設的告警閾值時，觸發(fā)告警；

28、觸發(fā)邏輯四：當檢測到異常變化(如航速突變、作業(yè)效率大幅下降等)時，結合其他因素判斷是否需要觸發(fā)告警。

29、進一步的，所述告警設置模塊具體包括如下子模塊：

30、等級設置子模塊：允許用戶能夠根據(jù)不同告警類型的嚴重性和緊急性，自定義設置告警等級，通過精細的等級劃分，系統(tǒng)能夠更有效地分配資源，確保高優(yōu)先級告警得到及時處理；

31、時效設置子模塊：允許用戶根據(jù)實際需求，自定義告警的處理時效，確保相關人員及時響應，設置內(nèi)容包括告警有效時間(設置告警信息的有效時間，超過該時間范圍的告警信息將被視為過期，不再進行提醒)、處理時限(為不同等級的告警設置不同的處理時限，要求管理人員在規(guī)定的時間內(nèi)對告警進行響應和處理)、自動關閉功能(對于長時間未處理的告警，系統(tǒng)可以自動關閉并生成相應的記錄，以便后續(xù)追溯和分析)；

32、通知設置子模塊：支持多種告警通知方式，如短信、郵件等，允許用戶自定義告警通知的方式和接收對象，以便在外辦公的人員能及時收到告警信息，設置內(nèi)容包括通知方式(如手機短信、郵件、app推送、系統(tǒng)彈窗等，用戶可以根據(jù)實際需求選擇適合的通知方式或組合使用多種方式)、接收對象(允許用戶指定告警信息的接收對象，可以是個別人員、特定部門或全體成員，此外，還可以根據(jù)告警等級或類型自動確定接收對象)、通知模板(提供自定義通知模板功能，用戶可以根據(jù)實際需求設置通知內(nèi)容的格式和樣式，以便更好地傳達告警信息)。

33、進一步的，所述等級設置子模塊將告警等級共分為四級，自高到低依次為一級、二級、三級、四級，且每個等級設定明確的判定標準，這些標準基于ai圖像識別模塊識別出的不規(guī)范行為的類型、頻率、潛在危害等因素綜合確定，可以是基于上述因素的復合條件，也可以是單一條件的閾值設定，不同等級對應不同的嚴重性和處理優(yōu)先級，同時結合歷史數(shù)據(jù)中的類似行為及其處理結果，進一步細化判定標準，例如，如果某種類型的不規(guī)范行為在過去多次導致嚴重事故，那么其告警等級可能會被設定為更高級別。

34、本發(fā)明提供了一種基于ai圖像自動識別過駁裝載作業(yè)不規(guī)范的告警系統(tǒng)，具備以下有益效果：

35、本發(fā)明能夠基于ai圖像自動識別過駁裝載作業(yè)不規(guī)范，并具備靈活告警機制，能夠根據(jù)告警的類型設置等級，可按一級、二級、三級、四級進行設置，同時，自定義高級的處理時效和告警通知方式，通過設置確警和處理的時效，對相關人員的工作職責進行有效的監(jiān)管，除了平臺能夠查看告警信息外，可設置短信或郵件接收告警，在外辦公同時時刻關注監(jiān)管情況。本告警系統(tǒng)不僅提高了作業(yè)規(guī)范的監(jiān)管水平，還通過靈活的告警機制和高效的航行導航服務，為船舶的安全航行提供了有力保障。