CN116246204A - 一种采砂行为的监控方法、装置、***及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种采砂行为的监控方法、装置、***及存储介质，用于监控在禁止采砂区域发生的采砂行为，该方法包括：S1，获得水流方向，判断水流方向是否异常；S2，获得水质泥沙浊度，判断水质泥沙浊度是否异常；S3，当确定水流方向和水质泥沙浊度异常时，获得禁止采砂区域的视频监控图像，分析在水流方向和水质泥沙浊度异常的时间段内，视频监控图像中是否存在船舶滞留；如果在水流方向和水质泥沙浊度异常的时间段内，视频监控图像中存在船舶滞留且水流方向和水质泥沙浊度异常的时间段的长度超过预定的时间段长度阈值，则确定在禁止采砂区域存在采砂行为。利用上述技术方案，可实现对河道等水域非法采砂行为的有效监控。

Description

一种采砂行为的监控方法、装置、***及存储介质

技术领域

本发明涉及计算机领域，特别是涉及一种采砂行为的监控方法、装置、***及存储介质。

背景技术

河流是地球上水文循环的重要路径，而水是基础性的自然资源及生态控制要素。河道是水资源的重要载体和组成部分，是泥沙、盐类和化学元素等进入湖泊和海洋的通道。目前，随着如建筑等行业对砂子等基础建筑材料需求的增加，存在对河道的非法采砂现象。而长期的河道采砂会对饮水、甚至对水生态安全造成严重影响；因此，如何监控在河道等水域内的非法采砂是当前亟待解决的问题。

发明内容

本发明的实施例提供了一种采砂行为的监控方法、装置、***及存储介质，以实现对河道等水域非法采砂行为的有效监控。

为了实现上述目的，一方面，提供一种采砂行为的监控方法，用于监控在禁止采砂区域发生的采砂行为，包括：

S1，获得禁止采砂区域的水流方向，根据预定的水流方向异常条件判断水流方向是否异常；

S2，获得禁止采砂区域的水质泥沙浊度，根据预先设定的水质泥沙浊度异常条件判断水质泥沙浊度是否异常；

S3，当确定水流方向和水质泥沙浊度异常时，获得禁止采砂区域的视频监控图像，分析在水流方向和水质泥沙浊度异常的时间段内，视频监控图像中是否存在船舶滞留；如果在水流方向和水质泥沙浊度异常的时间段内，视频监控图像中存在船舶滞留且水流方向和水质泥沙浊度异常的时间段的长度超过预定的时间段长度阈值，则确定在禁止采砂区域存在采砂行为。

优选地，该监控方法还包括：获得禁止采砂区域的水流速度，根据预定的水流速度异常条件判断水流方向是否异常；

步骤S3中，当确定水流方向、水质泥沙浊度和水流速度异常时，获得禁止采砂区域的视频监控图像，分析在水流方向、水质泥沙浊度和水流速度异常的时间段内，视频监控图像中是否存在船舶滞留；如果在水流方向、水质泥沙浊度和水流速度异常的时间段内，视频监控图像中存在船舶滞留且水流方向、水质泥沙浊度和水流速度异常的时间段的长度超过预定的时间段长度阈值，则确定在禁止采砂区域存在采砂行为。

优选地，该监控方法中，步骤S1还包括：判断水流方向异常的持续时长是否超过预定的时长阈值；如是，才执行步骤S2；否则，继续监测并获得禁止采砂区域的水流方向；步骤S3为：当确定水质泥沙浊度异常时，获得禁止采砂区域的视频监控图像，分析视频监控图像中是否存在船舶；如果视频监控图像存在船舶，且船舶滞留的时间段的长度与水质泥沙浊度异常的持续时长相匹配且均超过预定的时间长度阈值时，确定在禁止采砂区域存在采砂行为。

优选地，该监控方法中，通过设置在禁止采砂区域水中的水流方向监测装置来监测得到禁止采砂区域的水流方向；通过设置在禁止采砂区域水中的水质泥沙浊度传感器来采集禁止采砂区域的水质泥沙浊度；监测到的水流方向和采集到的水质泥沙浊度被发送到与水流方向监测装置和水质泥沙浊度传感器连接的第一处理单元，由第一处理单元判断水流方向和/或水质泥沙浊度是否异常；通过第一处理单元将异常判断结果发送至与第二处理单元，由第二处理单元启动对视频监控图像的分析；其中，通过视频监控设备拍摄视频监控图像；第二处理单元与视频监控设备连接。

优选地，该监控方法中，水流方向监测装置包括：圆柱形的壳体，壳体具有顶部区域和底部区域，顶部区域的顶部密封、底部和中间镂空、侧壁镂空，在顶部区域的镂空侧壁内设置多个红外LED灯，多个红外LED灯具有信号线和电源线；底部区域为密封圆柱体，密封圆柱体内部镂空，设置有主控电路板；顶部区域和底部区域通过设置顶部区域空腔内的防水导管连接，多个红外LED灯与主控电路板通过布设在防水导管内的电源线和信号线相连；

其中，多个红外LED灯在顶部区域沿镂空的圆形侧壁等间距地分布，圆球通过线吊装在顶部壳体的中心位置，并垂落到顶部区域的空腔内；圆球到每一个红外LED灯的距离相等，当水进入顶部区域的空腔内并推动圆球运动，并使得圆球对多个红外LED灯中的一个或多个的光路造成影响时，受影响的红外LED灯向主控电路板发送信号；主控电路板接收信号，将所接收的信号与预先标定的方位进行比较，从而确定出当前的水流方向；

其中，圆球对多个红外LED灯中的一个或多个的光路造成影响包括：

圆球与多个红外LED灯中的一个或多个之间的距离小于预定的距离阈值，造成对多个红外LED灯中的一个或多个的遮挡。

优选地，该监控方法中，还包括：

在没有采砂行为的情况下，定期地在预先设定的采集时间段对禁止采砂区域进行水流方向监测和水质泥沙浊度采集，得到对应时间段禁止采砂区域的水流方向数据和水质泥沙浊度数据；

根据对应时间段的水流方向数据和水质泥沙浊度数据，形成对应时间段的水流方向和水质泥沙浊度数据比对样本库；

根据数据比对样本库确定对应时间段的正常水流方向数据范围和正常水质泥沙浊度数据范围；

其中，步骤S1中，当所获得的水流方向超出正常水流方向数据范围时，确定水流方向满足预定的水流方向异常条件；步骤S2中，当所获得的水质泥沙浊度超出水质泥沙浊度数据范围时，确定所采集的水质泥沙浊度满足预定的浊度异常条件。

另一方面，提供了一种采砂行为的监控装置，包括存储器和处理器，存储器存储有至少一段程序，至少一段程序由处理器执行以实现如上文任一所述的方法。

又一方面，提供了一种计算机可读存储介质，该存储介质中存储有至少一段程序，至少一段程序由处理器执行以实现如上文任一所述的方法。

又一方面，提供了一种采砂行为的监控***，用于监控在禁止采砂区域发生的采砂行为，包括：

水流方向监测装置，设置在禁止采砂区域的水中、用于监测禁止采砂区域的水流方向，并发送所监测到的水流方向；

水质泥沙浊度传感器，设置在禁止采砂区域的水中、用于采集禁止采砂区域的水质泥沙浊度，并发送所采集的水质泥沙浊度；

第一处理单元，与水流方向监测装置和/或水质泥沙浊度传感器连接，用于接收水流方向监测装置发送的水流方向和/或水质泥沙浊度传感器发送的水质泥沙浊度，并判断所接收的水流方向和/或水质泥沙浊度是否异常；如异常，则发送出现异常的信息，并统计和发送异常持续的时长；

视频监控设备，持续对禁止采砂区域进行视频监控，获得禁止采砂区域的视频监控图像；

第二处理单元，与第一处理单元和视频监控设备通信连接，用于接收第一处理单元发送的出现异常的信息和异常持续的时长；并在接收到出现异常的信息时，启动对视频监控图像的分析，确定视频监控图像中是否存在船舶滞留；如是，且船舶滞留的时长与异常持续的时长相匹配且均超过预定的时长阈值时，确定在禁止采砂区域存在采砂行为。

优选地，该监控***，其中，水流方向监测装置包括：圆柱形的壳体，壳体具有顶部区域和底部区域，顶部区域的顶部密封、底部和中间镂空、侧壁镂空，在顶部区域的镂空侧壁内设置多个红外LED灯，多个红外LED灯具有信号线和电源线；底部区域为密封圆柱体，密封圆柱体内部镂空，设置有主控电路板；顶部区域和底部区域通过设置在顶部区域空腔内的防水导管连接，多个红外LED灯与主控电路板通过布设在防水导管内的电源线和信号线相连；

其中，多个红外LED灯在顶部区域沿镂空的圆形侧壁等间距地分布，圆球通过线吊装在顶部壳体的中心位置，并垂落到顶部区域的空腔内；圆球到每一个红外LED灯的距离相等，当水进入顶部区域的空腔内并推动圆球运动，并使得圆球对多个红外LED灯中的一个或多个的光路造成影响时，受影响的红外LED灯向主控电路板发送信号；主控电路板接收信号，将所接收的信号与预先标定的方位进行比较，从而确定出当前的水流方向。

优选地，该监测方法中，圆球对多个红外LED灯中的一个或多个的光路造成影响包括：

圆球与多个红外LED灯中的一个或多个之间的距离小于预定的距离阈值，造成对多个红外LED灯中的一个或多个的遮挡。

上述技术方案具有如下技术效果：

本发明实施例的技术方案通过综合考虑禁止采砂区域的水流方向、水质泥沙浊度和视频监控图像中是否有船舶三者来确认在禁止采砂区域是否存在非法采砂行为，实现了对非法采砂行为的识别；且与单一的视频监控图像分析或单一传感器监测相比较而言，具有更高的准确性。

在本发明进一步的实施例中，采用低功耗设计，平时监测装置处于休眠状态，只有当水流方向异常才会触发水质泥沙浊度传感器进行工作，以及数据回传功能，装置具有较高的续航工作能力，能更有效的进行监控。

附图说明

图1为本发明一实施例的采砂行为的监控方法的流程示意图；

图2为本发明另一实施例的采砂行为的监控方法的流程示意图；

图3为本发明一实施例中，用于进行异常条件设定的比对样本数据的采集流程示意图；

图4为本发明一实施例中包含水流方向监测模块和水质泥沙浊度传感器的一体化设备的示例性实现原理示意图；

图5为本发明的一实施例中，包含水流方向监测装置或模块和水质泥沙浊度传感器的一体化设备和视频监控设备如监控摄像机的安装示意图；

图6-1和图6-2为本发明一实施例中采用的水流方向监测装置的结构示意图；其中，图6-1和图6-2中分别对水流方向监测装置的不同组件进行了标注；

图7为本发明一实施例的采砂行为的监控装置的结构示意图。

具体实施方式

为进一步说明各实施例，本发明提供有附图。这些附图为本发明揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本发明的优点。图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。

现结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。

实施例一：

图1为本发明一实施例的采砂行为的监控方法的流程示意图。如图1，该实施例的监控方法，用于监控在禁止采砂区域发生的采砂行为，包括：

S1，获得禁止采砂区域的水流方向，根据预定的水流方向异常条件判断水流方向是否异常；

S2，获得禁止采砂区域的水质泥沙浊度，根据预先设定的水质泥沙浊度异常条件判断水质泥沙浊度是否异常；

S3，当确定水流方向和水质泥沙浊度异常时，获得禁止采砂区域的视频监控图像，分析在水流方向和水质泥沙浊度异常的时间段内，视频监控图像中是否存在船舶滞留；如果在水流方向和水质泥沙浊度异常的时间段内，视频监控图像中存在船舶滞留且水流方向和水质泥沙浊度异常的时间段的长度超过预定的时间段长度阈值，则确定在禁止采砂区域存在采砂行为。

该实施例中，步骤S1和S2的没有执行的先后顺序。

实施例二：

在本发明的另一实施例中，可以不需要一直监测水流方向和水质泥沙浊度，而是可以只监测其中的一个参数，在这一个参数满足预定的条件时，才触发另一参数的监测；上述预定的条件可以为例如异常的时长达到预定时长阈值或预设的其它条件。从而，提高了监测或传感器的续航能力，节省了成本，且使得监控更有效。

示例性地，监测水流方向，当水流方向满足异常达预定时长阈值时，才启动对水质泥沙浊度的采集和获取。在此情况下，上述步骤S1还包括：判断水流方向异常的持续时长是否超过预定的时长阈值；如是，才执行步骤S2；否则，不启动对水质泥沙浊度的采集，继续监测并获得禁止采砂区域的水流方向；其中，步骤S3为：当确定水质泥沙浊度异常时，获得禁止采砂区域的视频监控图像，分析视频监控图像中是否存在船舶；如果视频监控图像存在船舶，且船舶滞留的时间段的长度与所述水质泥沙浊度异常的持续时长相匹配且均超过预定的时间长度阈值时，确定在禁止采砂区域存在采砂行为。具体地，参见图2所示的采砂行为的监控方法的流程示意图。图2中的逗留时间、水流方向和泥沙浊度恢复正常的时间是否同时异常指的是：船舶滞留时间、水流方向异常持续时间、水质泥沙浊度异常持续时间的长度是否匹配且均超出预定时长阈值。上述匹配指的是基本一致，如包含共同的时间段，即在船舶滞留、水流方向异常、水质泥沙浊度异常发生在同一时间段。预定时长阈值可以根据收集的采砂行为通常耗费时长等经验数据预先设定。该实施例中，还包括：当存在非法采砂行为时，发出报警信号，如进行预警回传；然后，可由管理人员进一步确认，例如通过回看视频监控、现场勘验等手段来确认是否实际存在非法采砂行为；并在确认存在非法采砂行为后，可采取相应的处置措施。

在其它实施例中，也可以是监测水质泥沙浊度，仅当水质泥沙浊度出现异常并持续异常达预定的时长阈值时，才启动对水流方向的监测；当水流方向异常并持续异常达预定的时长阈值时，才启动对视频监控图像的上述分析和根据分析结果对是否存在采砂行为进行判断。

在本发明的另一实施例中，还可以进一步考虑禁止采砂区域的水流速度因素，从而综合考虑水流方向、水流速度、水质泥沙浊度和视频监控图像四者来确认在禁止采砂区域是否存在非法采砂行为。

在考虑水流速度的情况下，该实施例的方法还包括：获得禁止采砂区域的水流速度，根据预定的水流速度异常条件判断所述水流方向是否异常；而且，在步骤S3中，当确定水流方向、水质泥沙浊度和水流速度异常时，获得禁止采砂区域的视频监控图像，分析在水流方向、水质泥沙浊度和水流速度异常的时间段内，视频监控图像中是否存在船舶滞留；如果在水流方向、水质泥沙浊度和水流速度异常的时间段内，视频监控图像中存在船舶滞留且所述水流方向、水质泥沙浊度和水流速度异常的时间段的长度超过预定的时间段长度阈值，则确定在禁止采砂区域存在采砂行为。水流速度可通过设置在禁止采砂区域水中的水流速度传感器来采集。

当然，与前面描述的内容类似，对水流方向、水质泥沙浊度和水流速度这三个参数的监测，也可以在开始的时候只对其中的一个或两个参数进行监测，出现异常且保持异常时长达到预设时长阈值时，才触发对另外一个或两个参数的监测或采集。然后，在触发另外一个或两个参数的监测或采集之后，发现出现异常且保持异常时长达到预设时长阈值时，才启动对视频监控图像的上述分析。具体内容参见上文描述，在此不再赘述。

具体实现中，通过设置在禁止采砂区域水中的水流方向监测装置来监测得到禁止采砂区域的水流方向；通过设置在禁止采砂区域水中的水质泥沙浊度传感器来采集禁止采砂区域的水质泥沙浊度；监测到的水流方向和采集到的水质泥沙浊度被发送到与水流方向监测装置和水质泥沙浊度传感器连接的第一处理单元，由第一处理单元判断水流方向和/或水质泥沙浊度是否异常；通过第一处理单元将异常判断结果发送至第二处理单元，由第二处理单元启动对视频监控图像的分析。

优选地，第二处理单元对视频监测图像的智能分析可以采用现有的目标检测方法来确定视频监测图像中是否存在船舶，如采用检测框标记和比对的方式来检测；本发明的发明点并不在于检测视频监测图像中船舶的方法，在此不再赘述。

预定的水流方向异常条件和预定的水质泥沙浊度异常条件可以根据预先采集的正常数据范围来确定，例如：

在没有采砂行为的情况下，定期地在预先设定的采集时间段对禁止采砂区域进行水流方向监测和水质泥沙浊度采集，得到对应时间段禁止采砂区域的水流方向数据和水质泥沙浊度数据；

根据对应时间段的水流方向数据和水质泥沙浊度数据，形成对应时间段的水流方向和水质泥沙浊度数据比对样本库；

根据所述数据比对样本库确定对应时间段的正常水流方向数据范围和正常水质泥沙浊度数据范围；

其中，步骤S1中，当所获得的水流方向超出正常水流方向数据范围时，确定水流方向满足预定的水流方向异常条件；步骤S2中，当所获得的水质泥沙浊度超出水质泥沙浊度数据范围时，确定所采集的水质泥沙浊度满足预定的浊度异常条件。

以类似的方式，可以获得水流速度的正常数据范围和对应的异常条件。

具体地，可以对每天采集到数据通过图表形式综合比对，得出该禁止采砂区域水域的正常水流方向和水流速度数据范围。后续根据季节气候不同，该数据库会形成年度某个时间段对应的正常水流方向和水中泥沙浊度的数据样本，可由管理人员进行切换。具体参见图3中示出的用于进行异常条件设定的、比对样本数据采集的流程示意图。进一步地，可以获得对应的正常水流速度数据范围。

优选地，第一处理单元也设置在禁止采砂区域水中。优选地，第一处理单元可以是存算一体化芯片模块。

优选地，水流方向监测装置或模块、水质泥沙浊度传感器和第一处理单元可以集成在一体化设备中。该一体化设备可以通过线缆固定在水底，水流方向监测装置和水质泥沙浊度传感器可以漂浮在水中。进一步地，一体化设备还包括发电装置如小型水利发电装置，该发电装置可以利用水流向一体化设备中的各装置和模块供电。图4为一体化设备的一种示例性实现。如图4，该例的一体化设备中：水流方向监测装置或模块可以通过不锈钢圆球和相应的触碰感应模块来实现；示例性地，相应的触碰感应模块可以通过红外LED灯来实现，具体可参见后面描述的水流方向监测装置或模块示例；水质泥沙浊度传感器可以通过传感器接口与实现第一处理单元功能的存算一体化芯片模块相连接；为实现相应的程序写入、数据传输和人员控制等功能；该示例性的一体化设备还包括：程序烧录接口、数据传输模块、内存、按键模块、接线模块、发电装置及与发电装置连接的防水接线端子。图4所示一体化设备仅为一种示例性的实现方式，在不改变本发明构思的情况下，结合现有技术，还可以有其它多种的实现方式，在此不再赘述。

图5为本发明的一实施例中，包含水流方向监测装置或模块和水质泥沙浊度传感器的一体化设备和视频监控设备如监控摄像机的安装示意图。该图中，示例性地，拍摄视频监控图像的视频监控设备可以设置位于岸边具有一定高度的柱子或杆上；例如，视频监控设备被设置得具有预定高度，可以拍摄禁止采砂区域的视频监控图像。一体化设备通过固定线缆固定在水底，水流方向监测装置或模块及水质泥沙浊度传感器设置漂浮在水中。一体化设备包含水力发电装置，以利用水流给水流方向监测装置或模块及水质泥沙浊度传感器供电。

本发明实施例的具体实现中，水流方向、水质泥沙浊度和水流速度可以采用现有的监测装置或传感器来获得。

优选地，水流方向监测装置包括：圆柱形的壳体，壳体具有顶部区域和底部区域，顶部区域的顶部密封、底部和中间镂空、侧壁镂空，在顶部区域的镂空侧壁内设置多个红外LED灯，多个红外LED灯具有信号线和电源线；底部区域为密封圆柱体，密封圆柱体内部镂空，设置有主控电路板；顶部区域和底部区域通过设置顶部区域空腔内的防水导管连接，多个红外LED灯与主控电路板通过布设在防水导管内的电源线和信号线相连；

其中，多个红外LED灯在顶部区域沿镂空的圆形侧壁等间距地分布，圆球通过线吊装在顶部壳体的中心位置，并垂落到顶部区域的空腔内；圆球到每一个红外LED灯的距离相等，当水通过壳体的镂空处如顶部区域壳体的镂空处从外部进入顶部区域的空腔内并推动圆球运动，并使得圆球对多个红外LED灯中的一个或多个的光路造成影响时，受影响的红外LED灯向主控电路板发送信号；主控电路板接收信号，将所接收的信号与预先标定的方位进行比较，从而确定出当前的水流方向；

其中，圆球对多个红外LED灯中的一个或多个的光路造成影响包括：

圆球与多个红外LED灯中的一个或多个之间的距离小于预定的距离阈值，造成对多个红外LED灯中的一个或多个的遮挡。

优选地，上述圆球为镀锌圆球如镀锌不锈钢圆球，且该圆球通过尼龙绳吊装在顶部壳体的中心位置。

图6-1和图6-2示出了一示例性水流方向监测装置的结构示意图。图6-1和图6-2分别示出了设置在顶部区域吊装的镀锌圆球；设置顶部区域镂空中间层内、呈圆环状分布的红外LED灯；水可通过顶部区域的壳体镂空处进入到顶部区域的空腔；圆球吊装在壳体顶部中心位置，并垂落到顶部区域的空腔内；顶部区域与底部区域通过设置的防水导管连接；底部区域的镂空腔体内设置有主控电路板和线缆。

示例性地，水流方向监测装置采用圆柱形设计，顶部区域采用底部和中间镂空、顶部密封、顶部区域侧壁是中间镂空，用于布置红外LED灯的信号线和电源线；装置底部则是上下左右密封圆柱体，内部镂空用于走线和安装主控电路板；顶部区域和底部区域的连接处用防水导管连接，用于布置电源线和信号线。整个装置结构外壳采用POM材质。在顶部区域的圆形内壁采用红外LED灯按照圆环进行设计。将一个镀锌圆球通过尼龙线吊装在装置顶部，圆球置于装置顶部中央位置，当装置还未部署在水中并且保持水平放置时，镀锌圆球与环状安装的各个方向红外LED灯的距离是一致，这时候不会触发任何遮挡报警。装置部署在水中后，根据水流方向会推动圆球朝装置某边靠近，圆球就会与某一个红外LED光源距离非常近，甚至直接遮挡，这时候对红外LED灯或光源产生了影响，水流监测装置的主控电路会产生信号回传到后端如控制端，通过与部署装置后预先标定的方位进行比对，从而判断出当前水流的大致方向。此外，如果水流方向保持一段时间不变情况下，例如保持预定的时间长度部变，则水流方向监测装置可以开启休眠模式，以省电。

具体地，可以设置非常近的含义为：预先设定距离阈值，当圆球与某一红外LED灯或光源距离小于预定的距离阈值时，确定为非常近，距离单位可以为mm。

在一种具体实现中，水质泥沙浊度传感器通过信号线和电源线与水流方向监测装置连接，传感器的探测头沉入在水中，通过红外LED光源，采用钝角散射光原理的测量方式，对水中泥沙浊度进行数据采集。水质泥沙浊度传感器的具体实现原理不是本发明的内容，在此不再赘述。优选地，水质泥沙浊度传感器满足不低于30天的水下工作能力，防护等级为IP68，量程为0-5000mg/L；目前满足该规格参数的传感器型号包括但不限于RS-SS-N01-1-5000。当某个时间点出现圆球朝向其他方向滚动，出现水流方向与正常水流方向不一致时，且持续时间较长，则触发水中泥沙浊度传感器工作。泥沙浊度传感器采集当前水中泥沙浊度，然后与正常泥沙浊度进行比对，一旦出现数据异常时，则将异常数据回传平台关联对应点位的视频监控，同时开始统计出现异常到恢复正常状态时的时间段。岸上视频监控设备根据平台回传的指令，启用对该水域地区的智能分析功能，判断是否有船舶，并统计船舶停留时间。然后，通过将视频监控计算的船舶停留时间与水中装置检测异常情况持续时间进行结合，以判断船舶是否存在较长逗留；从而，通过视频分析船舶检测数据、逗留时间以及水质水流方向特征，判断出该船是否在进行采砂行为。

实施例三：

本发明实施例还提供了一种采砂行为的监控***，用于监控在禁止采砂区域发生的采砂行为，该***包括：

水流方向监测装置，设置在禁止采砂区域的水中、用于监测禁止采砂区域的水流方向，并发送所监测到的水流方向；

水质泥沙浊度传感器，设置在禁止采砂区域的水中、用于采集禁止采砂区域的水质泥沙浊度，并发送所采集的水质泥沙浊度；

第一处理单元，与水流方向监测装置和/或水质泥沙浊度传感器连接，用于接收水流方向监测装置发送的水流方向和/或水质泥沙浊度传感器发送的水质泥沙浊度，并判断所接收的水流方向和/或水质泥沙浊度是否异常；如异常，则发送出现异常的信息，并统计和发送异常持续的时长；

视频监控设备，持续对禁止采砂区域进行视频监控，获得禁止采砂区域的视频监控图像；

第二处理单元，与第一处理单元和视频监控设备通信连接，用于接收第一处理单元发送的出现异常的信息和异常持续的时长；并在接收到出现异常的信息时，启动对视频监控图像的分析，确定视频监控图像中是否存在船舶滞留；如是，且船舶滞留的时长与异常持续的时长相匹配且均超过预定的时长阈值时，确定在禁止采砂区域存在采砂行为。

具体实现中，第一处理单元和第二处理单元可以包括相应的存储器和处理器，在存储器中存储有程序，处理器执行存储中的程序以实现上述相应的功能。

优选地，一实施例的监控***中采用具有上文所描述结构的水流方向监测装置，在此不再对所采用的水流方向监测装置的结构进行赘述。

优选地，该监控***中，第一处理单元进一步用于：判断水流方向异常的持续时长是否超过预定的时长阈值；如是，才触发水质泥沙浊度传感器开始工作；第二处理单元用于在确定水质泥沙浊度异常时，才启动对所获得的禁止采砂区域的视频监控图像的分析，确定视频监控图像中是否存在船舶；如果视频监控图像存在船舶，且船舶滞留的时间段的长度与水质泥沙浊度异常的持续时长相匹配且均超过预定的时间长度阈值时，确定在禁止采砂区域存在采砂行为。

优选地，该监控***还包括水流速度传感器，设置在禁止采砂区域的水中、用于采集禁止采砂区域的水流速度，并发送所采集到的水流速度给第一处理单元，由第一处理单元来判断水流速度是否异常和统计异常持续时间；关于加入水流速度后的具体监控参见上文描述的监控方法，在此不再赘述。

优选地，一实施例的监控***中可以采用现有技术的水流方向监测装置、水质泥沙浊度传感器和水流速度传感器。

实施例四：

本发明还提供一种采砂行为的监控装置，如图7所示，该装置包括处理器701、存储器702、总线703、以及存储在所述存储器702中并可在所述处理器701上运行的计算机程序，处理器701包括一个或一个以上处理核心，存储器702通过总线703与处理器701相连，存储器702用于存储程序指令，所述处理器执行所述计算机程序时实现本发明实施例一的上述方法实施例中的步骤。

进一步地，作为一个可执行方案，所述采砂行为的监控装置的装置可以是计算机单元，该计算机单元可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述计算机单元可包括，但不仅限于，处理器、存储器。本领域技术人员可以理解，上述计算机单元的组成结构仅仅是计算机单元的示例，并不构成对计算机单元的限定，可以包括比上述更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件。例如所述计算机单元还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等，本发明实施例对此不做限定。

进一步地，作为一个可执行方案，所称处理器可以是中央处理单元(CentralProcessing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital SignalProcessor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等，所述处理器是所述计算机单元的控制中心，利用各种接口和线路连接整个计算机单元的各个部分。

所述存储器可用于存储所述计算机程序和/或模块，所述处理器通过运行或执行存储在所述存储器内的计算机程序和/或模块，以及调用存储在存储器内的数据，实现所述计算机单元的各种功能。所述存储器可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作***、至少一个功能所需的应用程序；存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(SecureDigital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。

实施例五：

本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现本发明实施例上述方法的步骤。

所述计算机单元集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减。

本发明实施例的技术方案通过判断水中如水底水流方向以及浊度数据是否异常，然后结合对应时间段和监测点的实时视频图像分析该地是否有船舶停留，从而判断是否有船舶进行非法采砂；进一步地，在毗邻的多个监控点采用本发明实施例的方法进行监控，将多个监控点的监控结果关联，可以得出船舶的轨迹，达到取证和船舶轨迹追踪，便于执法管理人员执法的目的。

尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种采砂行为的监控方法，用于监控在禁止采砂区域发生的采砂行为，其特征在于，包括：

S1，获得禁止采砂区域的水流方向，根据预定的水流方向异常条件判断所述水流方向是否异常；

S2，获得禁止采砂区域的水质泥沙浊度，根据预先设定的水质泥沙浊度异常条件判断所述水质泥沙浊度是否异常；

S3，当确定所述水流方向和水质泥沙浊度异常时，获得禁止采砂区域的视频监控图像，分析在所述水流方向和水质泥沙浊度异常的时间段内，所述视频监控图像中是否存在船舶滞留；如果在所述水流方向和水质泥沙浊度异常的时间段内，所述视频监控图像中存在船舶滞留且所述水流方向和水质泥沙浊度异常的时间段的长度超过预定的时间段长度阈值，则确定在禁止采砂区域存在采砂行为。

2.根据权利要求1所述的监控方法，其特征在于，还包括：获得禁止采砂区域的水流速度，根据预定的水流速度异常条件判断所述水流方向是否异常；

所述步骤S3中，当确定所述水流方向、所述水质泥沙浊度和所述水流速度异常时，获得禁止采砂区域的视频监控图像，分析在所述水流方向、水质泥沙浊度和所述水流速度异常的时间段内，所述视频监控图像中是否存在船舶滞留；如果在所述水流方向、水质泥沙浊度和水流速度异常的时间段内，所述视频监控图像中存在船舶滞留且所述水流方向、水质泥沙浊度和水流速度异常的时间段的长度超过预定的时间段长度阈值，则确定在禁止采砂区域存在采砂行为。

3.根据权利要求1所述的监控方法，其特征在于，

所述步骤S1还包括：

判断所述水流方向异常的持续时长是否超过预定的时长阈值；如是，才执行步骤S2；否则，继续监测并获得禁止采砂区域的水流方向；

所述步骤S3为：

当确定所述水质泥沙浊度异常时，获得禁止采砂区域的视频监控图像，分析所述视频监控图像中是否存在船舶；如果所述视频监控图像存在船舶，且船舶滞留的时间段的长度与所述水质泥沙浊度异常的持续时长相匹配且均超过预定的时间长度阈值时，确定在禁止采砂区域存在采砂行为。

4.根据权利要求1所述的监控方法，其特征在于，通过设置在禁止采砂区域水中的水流方向监测装置来监测得到禁止采砂区域的水流方向；通过设置在禁止采砂区域水中的水质泥沙浊度传感器来采集禁止采砂区域的水质泥沙浊度；监测到的水流方向和采集到的水质泥沙浊度被发送到与所述水流方向监测装置和所述水质泥沙浊度传感器连接的第一处理单元，由所述第一处理单元判断所述水流方向和/或所述水质泥沙浊度是否异常；通过所述第一处理单元将异常判断结果发送至与第二处理单元，由所述第二处理单元启动对所述视频监控图像的分析；其中，通过视频监控设备拍摄所述视频监控图像；所述第二处理单元与所述视频监控设备连接。

5.根据权利要求4所述的监控方法，其特征在于，所述水流方向监测装置包括：圆柱形的壳体，所述壳体具有顶部区域和底部区域，所述顶部区域的顶部密封、底部和中间镂空、侧壁镂空，在所述顶部区域的镂空侧壁内设置多个红外LED灯，所述多个红外LED灯具有信号线和电源线；所述底部区域为密封圆柱体，所述密封圆柱体内部镂空，设置有主控电路板；所述顶部区域和所述底部区域通过设置所述顶部区域空腔内的防水导管连接，所述多个红外LED灯与所述主控电路板通过布设在所述防水导管内的电源线和信号线相连；

其中，所述多个红外LED灯在所述顶部区域沿镂空的圆形侧壁等间距地分布，所述圆球通过线吊装在所述顶部壳体的中心位置，并垂落到所述顶部区域的空腔内；所述圆球到每一个红外LED灯的距离相等，当水进入所述顶部区域的空腔内并推动所述圆球运动，并使得所述圆球对所述多个红外LED灯中的一个或多个的光路造成影响时，所述受影响的红外LED灯向所述主控电路板发送信号；所述主控电路板接收所述信号，将所接收的信号与预先标定的方位进行比较，从而确定出当前的水流方向；

其中，所述圆球对所述多个红外LED灯中的一个或多个的光路造成影响包括：

所述圆球与所述多个红外LED灯中的一个或多个之间的距离小于预定的距离阈值，造成对所述多个红外LED灯中的一个或多个的遮挡。

6.根据权利要求1所述的监控方法，其特征在于，还包括：

在没有采砂行为的情况下，定期地在预先设定的采集时间段对所述禁止采砂区域进行水流方向监测和水质泥沙浊度采集，得到对应时间段所述禁止采砂区域的水流方向数据和水质泥沙浊度数据；

根据所述对应时间段的所述水流方向数据和水质泥沙浊度数据，形成对应时间段的水流方向和水质泥沙浊度数据比对样本库；

根据所述数据比对样本库确定对应时间段的正常水流方向数据范围和正常水质泥沙浊度数据范围；

其中，所述步骤S1中，当所获得的水流方向超出所述正常水流方向数据范围时，确定所述水流方向满足预定的水流方向异常条件；所述步骤S2中，当所获得的水质泥沙浊度超出所述水质泥沙浊度数据范围时，确定所采集的水质泥沙浊度满足预定的浊度异常条件。

7.一种采砂行为的监控装置，其特征在于，包括存储器和处理器，所述存储器存储有至少一段程序，所述至少一段程序由处理器执行以实现如权利要求1至6任一所述的方法。

8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述存储介质中存储有至少一段程序，所述至少一段程序由处理器执行以实现如权利要求1至6任一所述的方法。

9.一种采砂行为的监控***，用于监控在禁止采砂区域发生的采砂行为，其特征在于，包括：

水流方向监测装置，设置在禁止采砂区域的水中、用于监测禁止采砂区域的水流方向，并发送所监测到的水流方向；

水质泥沙浊度传感器，设置在禁止采砂区域的水中、用于采集禁止采砂区域的水质泥沙浊度，并发送所采集的水质泥沙浊度；

第一处理单元，与所述水流方向监测装置和/或所述水质泥沙浊度传感器连接，用于接收所述水流方向监测装置发送的水流方向和/或所述水质泥沙浊度传感器发送的水质泥沙浊度，并判断所接收的所述水流方向和/或所述水质泥沙浊度是否异常；如异常，则发送出现异常的信息，并统计和发送异常持续的时长；

视频监控设备，持续对所述禁止采砂区域进行视频监控，获得所述禁止采砂区域的视频监控图像；

第二处理单元，与所述第一处理单元和所述视频监控设备通信连接，用于接收所述第一处理单元发送的出现异常的信息和异常持续的时长；并在接收到所述出现异常的信息时，启动对所述视频监控图像的分析，确定所述视频监控图像中是否存在船舶滞留；如是，且所述船舶滞留的时长与所述异常持续的时长相匹配且均超过预定的时长阈值时，确定在禁止采砂区域存在采砂行为。

10.根据权利要求9所述的监控***，其特征在于，所述水流方向监测装置包括：圆柱形的壳体，所述壳体具有顶部区域和底部区域，所述顶部区域的顶部密封、底部和中间镂空、侧壁镂空，在所述顶部区域的镂空侧壁内设置多个红外LED灯，所述多个红外LED灯具有信号线和电源线；所述底部区域为密封圆柱体，所述密封圆柱体内部镂空，设置有主控电路板；所述顶部区域和所述底部区域通过设置所述顶部区域空腔内的防水导管连接，所述多个红外LED灯与所述主控电路板通过布设在所述防水导管内的电源线和信号线相连；

其中，所述多个红外LED灯在所述顶部区域沿镂空的圆形侧壁等间距地分布，所述圆球通过线吊装在所述顶部壳体的中心位置，并垂落到所述顶部区域的空腔内；所述圆球到每一个红外LED灯的距离相等，当水进入所述顶部区域的空腔内并推动所述圆球运动，并使得所述圆球对所述多个红外LED灯中的一个或多个的光路造成影响时，所述受影响的红外LED灯向所述主控电路板发送信号；所述主控电路板接收所述信号，将所接收的信号与预先标定的方位进行比较，从而确定出当前的水流方向；

其中，所述圆球对所述多个红外LED灯中的一个或多个的光路造成影响包括：

所述圆球与所述多个红外LED灯中的一个或多个之间的距离小于预定的距离阈值，造成对所述多个红外LED灯中的一个或多个的遮挡。

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