[发明专利]一种基于边缘计算的水利一体化智能机柜

权利要求书

1.一种基于边缘计算的水利一体化智能机柜，其特征在于，包括:

柜体；

数据采集模块，设置在所述柜体内，用于采集水利站点内各个设备的数据信息；

电源供给模块，设置在所述柜体内，用于为所述水利站点内各个设备提供电能；

中央控制模块，设置在所述柜体内，与所述电源供给模块、所述数据采集模块电连接；

数据传输模块，设置在所述柜体内，与所述中央控制模块电连接；

身份验证模块，设置在所述柜体外侧，与所述中央控制模块电连接；

其中，所述中央控制模块包括：

边缘计算单元，用于通过数据传输模块与所述水利站点内的监控球机通讯连接；所述监控球机用于对所述水利站点内各个设备进行状态监控和对水利站点内各个预设的位置进行视频监控；

所述柜体从上至下设置有多个腔室，所述中央控制模块、所述数据传输模块、所述数据采集模块、所述电源供给模块依次从上至下分别设置在对应的所述腔室内；各个所述腔室都分别设置电控柜门；

所述身份验证设备包括：摄像头，设置在所述柜体正面中央位置，与所述中央控制器电连接，用于拍摄所述柜体前方的第一图像；

所述中央控制器执行如下操作：

获取后台服务器发送的检修指令；

解析所述检修指令，确定检修时间、检修人员的身份验证信息以及检修的设备的信息；

基于检修时间，确定允许用户进行身份验证的时间区间；在所述时间区间内开启所述摄像头并进入待触发验证模式；

基于检修人员的身份验证信息和检修的设备的信息，确定进行身份验证时的基准身份信息和验证通过后控制开启的所述电控柜门；

当处于所述待触发验证模式时，通过所述摄像头拍摄所述第一图像；

对所述第一图像进行轮廓识别，确定是否存在人体；

当存在人体时，将所述第一图像进行缓存；

当连续缓存的所述第一图像的数量达到预设的数量阈值时，基于缓存的所述第一图像对人体的行为进行预测，当所述人体的行为预测结果为打开所述柜体进行检修时，基于所述第一图像和所述基准身份信息，对所述人体的身份进行验证；当验证通过时控制所述电控柜门开启；

其中，基于缓存的所述第一图像对人体的行为进行预测，包括：

以所述柜体的中心点为原点构建所述柜体的前方的二维平面图；

基于所述第一图像，将所述人体的位置映射至所述二维平面图内，形成多个轨迹采样点；

基于相邻的两个所述轨迹采样点构建多个轨迹向量；

基于所述轨迹采样点与所述原点构建多个柜体方向向量；

将所述轨迹向量与所述柜体方向向量进行关联，计算相关联的所述轨迹向量与所述柜体方向向量的夹角，计算公式如下：

；

其中，θ为所述轨迹向量与所述柜体方向向量的夹角；x₁、y₁分别所述轨迹向量的横坐标和纵坐标；x₂、y₂分别所述柜体方向向量的横坐标和纵坐标；

当所述夹角小于等于预设的阈值的所述轨迹向量的个数占据总数的比值大于预设的比值时，确定所述人体行为为打开所述柜体进行检修；

当所述轨迹向量都为零向量时，确定所述轨迹采样点距离所述原点的距离；当所述距离小于预设的距离阈值时，确定所述人体行为为打开所述柜体进行检修；

所述边缘计算单元电还连接有异常监控模块，所述异常监控模块用于对所述水利站点内工作人员的异常行为进行监控；

所述异常监控模块执行如下操作：

获取所述边缘计算单元识别出的人体轮廓的图像；

基于预设的异常监控用的第二神经网络模型，对所述图像中的人员的行为进行异常行为识别；当识别出异常行为时，输出报警信息；

所述异常监控模块还执行如下操作：

构建所述水利站点的结构图；

基于所述监控球机的设备参数及设置位置，确定所述结构图中对应的监控区域；

当所述结构图中存在非监控区域时，基于用户从与所述非监控区域相邻的所述监控区域内消失时的第一参数信息和再次出现在所述监控区域内的第二参数信息，确定用户在所述非监控区域内的行为并对用户在所述非监控区域内的行为进行异常监测；

其中，基于用户从与所述非监控区域相邻的所述监控区域内消失时的第一参数信息和再次出现在所述监控区域内的第二参数信息，确定用户在所述非监控区域内的行为，包括：

基于所述第一参数信息和所述第二参数信息构建判断向量；

获取对应所述非监控区域的行为库；所述行为库中行为向量与行为结果一一对应；

计算所述判断向量与所述行为向量的相似度，提取所述相似度最大且大于预设的阈值的所述行为向量对应的行为结果作为用户在所述非监控区域内的行为；当所述判断向量与所述行为库中所有的所述行为向量的相似度都小于预设的阈值时，输出预设的行为异常信息；

所述第一参数信息包括：第一移动速度、第一移动方向、用户消失的第一时间、用户携带物品信息；

所述第二参数信息包括：第二移动速度、第二移动方向、用户出现的第二时间、用户携带物品信息。