一种智慧电厂安全生产空天防御的装置及方法与流程

本发明涉及电厂安全生产，具体为一种智慧电厂安全生产空天防御的装置及方法。

背景技术：

1、由于电力的不可储存性(针对未上储能的电厂)，火电厂发出来的电要能被瞬间利用，所以就要求电力设备必须连续不断地运行，否则就会影响企业的生产、家庭生活甚至会影响社会的稳定，这给电力企业带来巨大的挑战。

2、目前，传统电厂的安全生产主要确保以人和设备管理为中心的安全、经济、可靠运行，针对空天领域基本上未开展过研究，而是以“人防”为主。智慧电厂从空天安全角度探索，从人防转变为技防解决火电厂的边界安全问题，摸索空天的盲区的探测及安全解决方案，是智慧电厂建设的一大组成部分，电厂上空飞行异物主要包括：无人机、风筝、气球、孔明灯等低空飘浮物体，现有的空天防御装置存在空天安全盲区，人工无法有效探测问题；人工肉眼可视距离短，无法做到24小时全天候监控导致未能保障安全生产的问题；无技术手段，实现高效的空天事件的应急处置，针对上述问题，需要对现有设备进行改进。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种智慧电厂安全生产空天防御的装置及方法，以解决上述背景技术中提出的现有的空天防御装置存在空天安全盲区，人工无法有效探测问题；人工肉眼可视距离短，无法做到24小时全天候监控导致未能保障安全生产的问题；无技术手段，实现高效的空天事件的应急处置的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种智慧电厂安全生产空天防御的装置，包括摄像头和无线电频谱智能探测设备，所述摄像头设置有四组，且摄像头与无线电频谱智能探测设备电性连接，同时摄像头分别部署于厂区的东南西北四个方向。

3、优选的，一种智慧电厂安全生产空天防御的方法，包括下述操作步骤：

4、s1：构建异物检测模型，将四组监控设备部署于厂区的东南西北四个方向与无线频谱探测设备相结合；

5、s2：应急处置方法数据化，将空天事故事件与关联的应急处置方法数据化，建立知识图谱；

6、s3：处置方式选择，通过算法识别异物的具体类型，并根据类型选择合理的处置方式。

7、优选的，所述s1阶段监控设备设置有两种，监控设备包括远程红外摄像头和光摄像监控设备，同时s1阶段通过空中飞行物的红外热成像和可见光图像的形状进行机器智能识别的方法，并结合无线电频谱探测技术，实现自动识别、自动预警。

8、优选的，所述s1阶段采用yolo异物识别算法，且yolo异物识别算法的即被理念是在yolo中，输入图像被分割成一个个网格，每个网格负责检测该处的物体，在训练和预测时，yolo会为每个网格生成几个可能的边界框，并为这些框赋予置信度分数。

9、优选的，所述s1阶段yolo异物识别算法的识别流程为创建一个所需的异物类别的数据集，使用这个数据集训练yolo，在测试时，如果检测到的物体不在训练中使用的类别列表里，就可以认为它是异物。

10、优选的，所述s1阶段无线电频谱智能探测设备通过无线电频谱智能识别算法判断是否存在无人机，且无线电频谱智能识别算法主要依赖于认知无线电技术和频谱感知技术，其主要通过能量检测算法完成，能量检测算法是一种典型的感知算法，其主要原理是在特定频段上测量某段观测时间内接收信号的总能量，然后与某一设定门限比较来判决主信号是否存在，同时无线电频谱探测优先于yolo异物识别算法。

11、优选的，所述s2阶段根据空天事故事件与关联的应急处置方法的图谱关系，在机器检测到空中异物类型后，自动启动与该异物相关的应急处置方案，实现“自动应急处置，无人值守”的目的，同时建立的知识图谱中的异物包括无人机、风筝、气球、孔明灯和热气球。

12、优选的，所述s3阶段的处置方式设置有三种：第一种针对无人机、第二种针对风筝和气球、第三种针对热气球和孔明灯。

13、优选的，所述s3阶段针对无人机的处置方案根据门岗的分析进行处置，且处置方法包括定点诱骗、拒止和击落。

14、优选的，所述s3阶段针对风筝和气球的处置方案根据门岗的分析进行处置，且s3阶段针对热气球和孔明灯的处置方案为击落。

15、与现有技术相比，本发明的有益效果是：该智慧电厂安全生产空天防御的装置及方法，

16、本发明通过s1、s2和s3的配合使用可有效解决现有的空天防御装置存在空天安全盲区，人工无法有效探测问题；人工肉眼可视距离短，无法做到24小时全天候监控导致未能保障安全生产的问题；无技术手段，实现高效的空天事件的应急处置的问题，针对空天安全盲区探测问题本申请将远程红外与可见光摄像监控设备即“电厂慧眼”分别部署于厂区的东南西北四个方向与无线频谱探测设备相结合的方案，采用人工智能识别与无线频谱探测结合技术，可全天候探测火电厂厂区范围内的空中飞行异物及无人机等，以安防事件的事前防范、事中处理、事后分析提供有效的技术支持为基本要求，建立起“人防部署到位、物防设施完善、技术手段先进、应急处置高效”的集管理、防范、控制于一体的安全保障体系，对各类事件做到预知、预判、预防、预警和有效处置，切实加强安全保障能力和应急响应能力；其次针对人工肉眼可视距离短，无法做到24小时全天候监控导致未能保障安全生产的问题。本申请采用机器学习与图像识别、视频识别结合的方式，根据空中飞行物的红外热成像和可见光图像的形状进行机器智能识别的方法，并结合无线电频谱探测技术，实现自动识别、自动预警，减少人工参与度；最后针对无技术手段，实现高效的空天事件应急处置问题，本申请中采用将空天事故事件数据化、信息化，并通过知识图谱相结合的方法，这样就能做到“自动预警，自动应急处置”，同时针对厂区上空允许飞行的飞行物，本申请中采用黑白名单机制实现。

1.一种智慧电厂安全生产空天防御的装置，包括摄像头和无线电频谱智能探测设备，其特征在于：所述摄像头设置有四组，且摄像头与无线电频谱智能探测设备电性连接，同时摄像头分别部署于厂区的东南西北四个方向。

2.一种智慧电厂安全生产空天防御的方法，其特征在于，其应用于权利要求1所述的一种智慧电厂安全生产空天防御的装置，包括下述操作步骤：

3.根据权利要求2所述的一种智慧电厂安全生产空天防御的方法，其特征在于：所述s1阶段监控设备设置有两种，监控设备包括远程红外摄像头和光摄像监控设备，同时s1阶段通过空中飞行物的红外热成像和可见光图像的形状进行机器智能识别的方法，并结合无线电频谱探测技术，实现自动识别、自动预警。

4.根据权利要求2所述的一种智慧电厂安全生产空天防御的方法，其特征在于：所述s1阶段采用yolo异物识别算法，且yolo异物识别算法的即被理念是在yolo中，输入图像被分割成一个个网格，每个网格负责检测该处的物体，在训练和预测时，yolo会为每个网格生成几个可能的边界框，并为这些框赋予置信度分数。

5.根据权利要求2所述的一种智慧电厂安全生产空天防御的方法，其特征在于：所述s1阶段yolo异物识别算法的识别流程为创建一个所需的异物类别的数据集，使用这个数据集训练yolo，在测试时，如果检测到的物体不在训练中使用的类别列表里，就可以认为它是异物。

6.根据权利要求2所述的一种智慧电厂安全生产空天防御的方法，其特征在于：所述s1阶段无线电频谱智能探测设备通过无线电频谱智能识别算法判断是否存在无人机，且无线电频谱智能识别算法主要依赖于认知无线电技术和频谱感知技术，其主要通过能量检测算法完成，能量检测算法是一种典型的感知算法，其主要原理是在特定频段上测量某段观测时间内接收信号的总能量，然后与某一设定门限比较来判决主信号是否存在，同时无线电频谱探测优先于yolo异物识别算法。

7.根据权利要求2所述的一种智慧电厂安全生产空天防御的方法，其特征在于：所述s2阶段根据空天事故事件与关联的应急处置方法的图谱关系，在机器检测到空中异物类型后，自动启动与该异物相关的应急处置方案，实现“自动应急处置，无人值守”的目的，同时建立的知识图谱中的异物包括无人机、风筝、气球、孔明灯和热气球。

8.根据权利要求2所述的一种智慧电厂安全生产空天防御的方法，其特征在于：所述s3阶段的处置方式设置有三种：第一种针对无人机、第二种针对风筝和气球、第三种针对热气球和孔明灯。

9.根据权利要求2所述的一种智慧电厂安全生产空天防御的方法，其特征在于：所述s3阶段针对无人机的处置方案根据门岗的分析进行处置，且处置方法包括定点诱骗、拒止和击落。

10.根据权利要求2所述的一种智慧电厂安全生产空天防御的方法，其特征在于：所述s3阶段针对风筝和气球的处置方案根据门岗的分析进行处置，且s3阶段针对热气球和孔明灯的处置方案为击落。