(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210804597.X (22)申请日 2022.07.08 (71)申请人 慧之安信息技 术股份有限公司 地址 100000 北京市海淀区昆明湖南路51 号A座二层217号 (72)发明人 余丹　张腾怀　兰雨晴　王丹星　 (74)专利代理 机构 北京广技专利代理事务所 (特殊普通 合伙) 11842 专利代理师 张国香 (51)Int.Cl. H04N 7/18(2006.01) H04N 5/225(2006.01) H04N 5/247(2006.01) G08B 25/00(2006.01) H04L 67/10(2022.01)G01C 13/00(2006.01) (54)发明名称 基于边缘计算的海上开采平台安全监控方 法 (57)摘要 本发明提供了基于边缘计算的海上开采平 台安全监控 方法， 其通过设置分布式摄像系统和 水下传感器， 分别对海上开采平台的海平面上方 区域和海平面下方区域进行海上开采平台影像 拍摄和水流状态信息采集； 再对海 上开采平台影 像和水流状态信息进行分析处理， 判断是否发生 设备倾倒事件和海上开采平台震动事件， 以此生 成报警通知消息， 并将所述报警通知消息发送至 相应的工作人员终端； 上述方法对海 上开采平台 的海平面上方区域和海平面下方区域同时进行 监测， 这样能够获得平台上的作业设备和平台自 身的结构的实况状态， 从而对海 上开采平台进行 全面可靠的安全监控， 以及提高海 上开采平台的 安全预警及时性。 权利要求书3页 说明书8页 附图1页 CN 115225860 A 2022.10.21 CN 115225860 A 1.基于边 缘计算的海上开采平台安全监控方法， 其特 征在于， 其包括如下步骤： 步骤S1， 在海上开采平台的海平面上方 区域设置若干摄像头， 以组成分布式摄像系统； 将所述分布式摄像系统接入到边缘计算 终端， 并通过所述边缘计算 终端收集所述分布式摄 像系统拍摄的海上开采平台影 像； 步骤S2， 通过所述边缘计算终端对所述海上开采平台影像进行分析处理， 确定位于所 述海上开采平台的海平面上方区域的设备动作状态信息； 根据所述设备动作状态信息， 判 断是否发生设备倾倒事 件； 步骤S3， 在海上开采平台的海平面下方区域设置水下传感器， 其用于采集所述海平面 下方区域的水流状态信息； 所述边缘计算终端用于对所述水流状态信息进行分析处理， 判 断是否发生海上开采平台震动事 件； 步骤S4， 根据上述关于设备倾倒事件和海上开采平台震动事件发生与否的判断结果， 生成相应的报警通知消息， 并将所述报警通知消息发送至相应的工作人员终端。 2.如权利要求1所述的基于边 缘计算的海上开采平台安全监控方法， 其特 征在于： 在所述步骤S1中， 在海上开采平台的海平面上方区域设置若干摄像头， 以组成分布式 摄像系统具体包括： 在海上开采平台的海平面上方区域面对每个作业设备的视场范围一一对应设置广角 摄像头， 并将每个广角摄像头通过独立的双向通信链路接入到边缘计算终端， 从而组成分 布式摄像系统。 3.如权利要求2所述的基于边 缘计算的海上开采平台安全监控方法， 其特 征在于： 在所述步骤S1中， 通过所述边缘计算终端收集所述分布式摄像系统拍摄的海上开采平 台影像具体包括： 通过所述边缘计算终端向每个广角摄像头分别发送拍摄动作指令后， 所述广角摄像头 根据所述拍摄动作指 令包含的拍摄焦距和扫描拍摄周期， 进 行相应的拍摄焦距和扫描拍摄 周期调整， 并对相应的作业设备进行扫描拍摄， 从而得到相应的海上开采平台影 像； 当所述广角摄像头完成一个完整周期的扫描拍摄后， 将所述海上开采平台影像上传至 所述边缘计算终端。 4.如权利要求3所述的基于边 缘计算的海上开采平台安全监控方法， 其特 征在于： 在所述步骤S2中， 通过所述边缘计算终端对所述海上开采平台影像进行分析处理， 确 定位于所述海上开采平台的海平面上 方区域的设备动作状态信息具体包括： 通过所述边缘计算终端从所述海上开采平台影像的每一帧图像中提取得到作业设备 的外形轮廓， 并确定相邻两帧图像对应的外形轮廓的相对位移； 对所述海上开采平台影像的所有帧图像中所有的相邻两帧图像对应的外形轮廓的相 对位移进行分析， 确定所述作业设备的摇摆幅度和摇摆频率。 5.如权利要求 4所述的基于边 缘计算的海上开采平台安全监控方法， 其特 征在于： 在所述步骤S2中， 根据所述设备动作状态信息， 判断是否发生设备倾倒事 件具体包括： 若所述摇摆幅度大于或等于预设幅度阈值， 或所述摇摆频率大于或等于预设频率阈 值， 则判断会发生设备倾倒事 件； 否则， 判断不会发生设备倾倒事 件。 6.如权利要求5所述的基于边 缘计算的海上开采平台安全监控方法， 其特 征在于： 在所述步骤S3中， 还 包括：权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115225860 A 2所述水下传感器通过电缆与 所述边缘计算终端连接， 其通过电联将采集得到的水流状 态信息上传到所述边缘计算终端； 所述水下传感器的外表面形成有浮力材料， 并且所述水 下传感器绑定有重物抛载， 所述重物抛载用于将所述水下传感器向下拉动到相应海底深度 位置； 当所述重物抛载与所述水下传感器分离时， 所述水下传感器能够在所述浮力材料产 生的浮力作用下上升到海面上； 所述电缆能够进行长度伸缩， 使得所述水下传感器到达相 应海底深度位置； 所述边缘计算 终端以预定时间间隔周期性向所述水下传感器获取水流状 态信息， 若所述水下传感器连续若干次均未向所述边缘计算终端反馈水流状态信息， 则所 述水下传感器会自动断开与所述重物抛载的连接， 使得所述水下传感器在所述浮力材料产 生的浮力作用下上升到海面上； 其中， 所述水下传感器与所述重物抛载通过不锈钢丝进行 连接， 当所述水下传感器需要断开与所述重物抛载 的连接时， 通过通电端向所述不锈钢丝 进行通电， 所述通电端的阳极与所述不锈钢丝连接， 所述通电端的阴极与铜块连接， 利用牺 牲阳极的方式对所述不锈钢丝进 行熔断， 同时还根据所述水下传感器均未向所述边缘计算 终端反馈水流状态信息的持续时间， 控制所述 通电端的电压， 其过程 为： 步骤S301， 利用下面公式(1)， 根据当前时刻和当前时刻之前所述水下传感器未向所述 边缘计算 终端反馈水流状态信息的总连续次数， 控制所述通电端的阳极对 所述不锈钢丝进 行通电， 在上述公式(1)中， D(t)表示当前时刻通电端的阳极对不锈钢丝进行通电的控制值； t 表示当前时刻； t0表示水下传感器首次向边缘计算终端反馈水流状态信息的时刻； T表示所 述预定时间间隔； n表示当前时刻之前所述水下传感器未向所述边缘计算终端反馈水流状 态信息的总连续次数； a表示整数变量； floor()表示求取不大于括号内数值的整数值； 表示水下传感器与边缘计算终端的第 次进行水流 状态信息时， 边缘计算终端对应的接收信息反馈值， 若水下传感器在第 次 与 边 缘 计 算 终 端 交 互 时 成 功 向 边 缘 计 算 终 端 反 馈 水 流 状 态 信 息 ，则 若水下传感器在第 次与边缘计算终端交互时 未成功向边 缘计算终端反馈水流状态信息， 则 若D(t)＝1， 则表示当前时刻需要通电端的阳极对不锈钢丝进行通电； 若D(t)＝0， 则表示当前时刻不需要通电端的阳极对不锈钢丝进行通电； 步骤S302， 若当前时刻需要通电端的阳极对不锈钢丝进行通电， 利用下面公式(2)， 根 据当前时刻水下传感器检测得到的海底水压， 确定通电端对不锈钢丝进 行通电的初始电压 值， 在上述公式(2)中， u0(t)表示通电端对不锈钢丝进行通电的初始电压值； UM表示通电端权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115225860 A 3