[发明专利]干滩检测方法、系统及存储介质

说明书

本发明公开了一种干滩检测方法、系统及存储介质，方法包括：获取通过预先部署的摄像头拍摄到的覆盖整个尾矿干滩区域的图片、图片中干滩实际可能到达的梯形区域范围，以及梯形区域上边实际长度和下边实际长度，作为后续计算的初始值，梯形区域的一边以坝体直线作为截止区域，图片包括坝体、干滩和积水水面；对摄像头拍摄到的图片进行边沿识别处理得到边沿曲线，并基于AI对积水区域进行识别处理，得到积水水面区域；根据梯形区域上边实际长度和下边实际长度，采用预设方式计算同时在梯形区域、边沿曲线上和积水水面区域的像素点到坝体的最小距离。本发明结合图片边沿识别和AI识别提升了干滩检测的准确率，降低了干滩检测成本，且适用性广。

技术领域

本发明涉及干滩监测技术领域，特别涉及一种基于摄像头拍摄和AI识别干滩的干滩检测方法、系统及存储介质。

背景技术

尾矿库是指筑坝拦截谷口或围地都成的，用以堆存金属或非金属矿山进行矿石选别后排出尾矿或其他工业废渣的场所，尾矿库是一个具有高势能的人造泥石流危险源，存在溃坝危险，一旦失事，容易造成重特大事故。

为确保尾矿库安全，国家对于尾矿库具有一系列强制安全标准。其中，干滩的监测是尾矿库安全重要指标之一。

如图1所示，矿砂排放形成一个坡面，即干滩。干滩底部会在低洼处形成一到多个积水区域，水面距离坝体的最小距离，称为干滩长度，当干滩长度距离过小，说明水面已经距离坝体太近，对坝体稳定性造成严重威胁。因此，需要时刻监测水面的变化，并得到干滩距离。

在传统尾矿库检测方案中，一般采用以下方法：

1、超声波探测

如图2所示，在干滩坡面上的监测点1和监测点2部署两个超声波传感器，传感器位置固定，在施工安装的时候，测量得到两个传感器的海拔高程H1、H2，以及两个传感器的水平距离，输入到系统保存，供后续计算用。

超声波传感器通过发射超声波返回，得到,传感器到干滩地面的距离L1、L2，传感器安装的海拔高程，减去传感器到滩面的距离，得到监测点1和监测点2两点坡面的海拔高程h1、h2，其中：

h1＝监测点1海拔H1-L1；

h2＝监测点2海拔H2-L2；

安全超高＝大坝坝顶海拔-水面高程；

则根据相似三角形原理：坡比＝(h1-h2)/监测点1到监测点2水平距离＝安全超高/滩长。

以上等式中，监测点1到监测点2距离为固定值，施工时测量得到；大坝坝顶海拔为固定值；水面高度由其他传感器测量得到。计算出干滩长度。

超声波计算干滩长度方法，主要存在两个缺点。首先是误差较大，其核心算法把干滩看作一个均匀的三角形斜边，通过相似三角形进行估算干滩长度，实际上尾矿库矿砂排沙形成的坡面，根据地形和排放口的不同，滩面会离理想的三角形斜边有较大差别。其次计算出来的长度，仅代表传感器所在切面干滩长度。由于积水水面并非规则直线，因此在实际项目中，一般需要部署至少两组(每组包含1，2两个超声波传感器)测量设备。

2、干滩施工+摄像头+人工判断

在干滩坡面上，每隔一定距离插一排标志物(例如每隔5米，插一排不同颜色的旗子，或者不同颜色的水泥桩)，摄像头拍摄干滩水面，人工观察拍摄的图片，通过水面漫过哪一排旗子，来大概估算干滩长度。这种方法精度较高，理论上只要标志物部署的足够密集，精度足够达到项目要求。缺点在于施工和后续维护困难，尾矿库矿砂腐蚀性强，标志物难以部署，且随着排沙和时间推移，标志物容易被埋或者损毁，并且依赖于人工判断后输入保存数据，容易造成数据丢失。

发明内容

本发明的主要目的在于提出一种基于摄像头拍摄和AI识别干滩的干滩检测方法、系统及存储介质，旨在降低干滩检测成本，提升干滩检测的准确率。