1.基于动态轨迹追踪的架空线路威胁分级评估方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤S1,实时获取包含架空线路及其周边环境的视频数据流和空间位置数据;基于视频数据流和空间位置数据,构建架空线路的三维空间模型,并在三维空间模型周围定义出至少一个三维安全区域;步骤S2,在视频数据流中识别潜在威胁对象;持续追踪潜在威胁对象的运动过程,生成潜在威胁对象在三维空间模型中的动态轨迹;在此过程中,获取潜在威胁对象的类别与尺寸信息;步骤S3,基于动态轨迹,预测潜在威胁对象未来的三维空间位置;分析潜在威胁对象在视频数据流中的实时作业姿态,并将实时作业姿态量化为一个或多个姿态威胁参数;基于姿态威胁参数计算预期侵入时间,具体为基于动态轨迹,建立潜在威胁对象的运动趋势模型;根据运动趋势模型和姿态威胁参数计算出潜在威胁对象侵入不同三维安全区域的预期侵入时间;步骤S4,通过比较潜在威胁对象未来的三维空间位置与架空线路的三维空间模型,通过综合威胁评分函数对预期侵入时间、动态威胁参数、姿态威胁参数和潜在威胁对象的类别与尺寸信息进行评分,获取综合威胁分值,基于综合威胁分值确定威胁等级;根据威胁等级,生成并发布分级预警信息;步骤S4中通过评估确定威胁等级的过程具体为:步骤S401,通过一个多变量输入的综合威胁评分函数,将至少一个从以下组中选出的参数,映射为综合威胁分值;参数包括:动态威胁参数,姿态威胁参数,预期侵入时间,潜在威胁对象的类别与尺寸信息;动态威胁参数包括:瞬时空间距离,瞬时空间距离为在某一时刻潜在威胁对象的三维空间坐标与架空线路的三维空间模型之间的最短距离;瞬时速度矢量,瞬时速度矢量为潜在威胁对象三维空间坐标对时间的一阶导数;瞬时径向速度,瞬时径向速度为瞬时速度矢量在连接潜在威胁对象与架空线路的最短距离方向上的投影分量;瞬时加速度矢量,瞬时速度矢量为潜在威胁对象三维空间坐标对时间的二阶导数;以架空线路的三维空间模型为参考,将瞬时加速度矢量分解为相互正交的径向加速度分量和切向加速度分量;径向加速度分量表示趋近或远离架空线路的加速度;切向加速度分量表示垂直于径向方向的加速度;步骤S402,将综合威胁分值与一组预设的等级划分阈值进行比较,确定对应的威胁等级;根据威胁等级,生成并发布分级预警信息。
2.根据权利要求1所述的基于动态轨迹追踪的架空线路威胁分级评估方法,其特征在于:步骤S2具体为:步骤S201,从视频数据流中检测出潜在威胁对象,并识别潜在威胁对象的类别与尺寸信息;步骤S202,结合视频数据流中潜在威胁对象的位置和巡检设备的空间位置数据,计算出潜在威胁对象在每一时刻的三维空间坐标;步骤S203,将按时间顺序排列的三维空间坐标组织成一个时序三维坐标序列,以作为三维空间中的动态轨迹。
3.基于动态轨迹追踪的架空线路威胁分级评估系统,用于如权利要求1或2所述的基于动态轨迹追踪的架空线路威胁分级评估方法,其特征在于:包括:数据采集模块,用于实时获取包含架空线路及其周边环境的视频数据流和空间位置数据;数据处理与分析模块,与数据采集模块连接,基于视频数据流和空间位置数据,构建架空线路的三维空间模型;在视频数据流中识别潜在威胁对象,并追踪潜在威胁对象的运动过程,基于运动过程生成潜在威胁对象在三维空间中的动态轨迹;基于动态轨迹,预测潜在威胁对象未来的三维空间位置;通过比较潜在威胁对象未来的三维空间位置与架空线路的三维空间模型,来评估威胁等级;预警与可视化模块,与数据处理与分析模块连接,用于根据威胁等级,生成并发布分级预警信息。
4.根据权利要求3所述的基于动态轨迹追踪的架空线路威胁分级评估系统,其特征在于:数据处理与分析模块包括:线路三维空间定位子模块,用于处理视频数据流和空间位置数据,构建架空线路的三维空间模型,并在三维空间模型周围定义出至少一个三维安全区域;动态目标检测与分类子模块,用于从视频数据流中检测并识别潜在威胁对象,并确定潜在威胁对象的类别与尺寸信息;多目标动态追踪子模块,用于为每一个被识别的潜在威胁对象生成一个时序三维坐标序列作为潜在威胁对象的动态轨迹;其中,时序三维坐标序列 为: ,式中, 为潜在威胁对象的索引, 为第 个潜在威胁对象在时刻 的三维空间坐标;动态威胁评估子模块,基于时序三维坐标序列预测潜在威胁对象是否将进入三维安全区域,并以此评估威胁等级。
5.根据权利要求4所述的基于动态轨迹追踪的架空线路威胁分级评估系统,其特征在于:动态威胁评估子模块还包括动态威胁推理引擎,动态威胁推理引擎的处理流程具体为:接收一组输入数据,输入数据包括:动态威胁参数,从潜在威胁对象的类别和尺寸信息、外部场景信息中提取的至少一种;外部场景信息包括气象数据、交通流量数据和施工活动数据;基于输入数据,通过内置的概率图模型进行推理,以输出综合威胁分值作为威胁等级的依据;概率图模型采用隐马尔可夫模型或贝叶斯网络;概率图模型包含至少一个隐状态节点,隐状态节点用于表征潜在威胁对象不可直接观测的威胁意图。