[发明专利]基于区块链与BIM的钢丝绳断裂预警系统

权利要求书

1.一种基于区块链与BIM的钢丝绳断裂预警系统，其特征在于，该系统包括：

钢丝绳分割编码器，用于对钢丝绳彩色图像编码提取特征，得到钢丝绳语义特征图；

钢丝绳分割解码器，用于对钢丝绳语义特征图解码表征，得到包含钢丝绳主体、钢丝绳断丝毛刺与其他无关元素语义的遮罩图像；

断丝毛刺区域提取单元，用于利用遮罩图像从钢丝绳彩色图像中提取断丝毛刺区域，得到断丝毛刺区域图像；

边缘信息提取单元，用于对断丝毛刺区域图像进行阈值化处理，对阈值化处理后的图像进行中值滤波，对滤波处理后的图像进行边缘检测，得到断丝毛刺区域边缘图；

边缘特征编码器，用于对断丝毛刺区域边缘图进行编码特征提取，得到断丝毛刺区域边缘特征图；

第一全连接网络，用于对断丝毛刺区域边缘特征图进行加权分类，得到钢丝绳断裂风险等级预测结果；

系统还包括服务器集群，对于接收到的钢丝绳彩色图像，在服务器集群中配置钢丝绳断裂风险预测深度神经网络区块链私链，并执行网络推理，得到钢丝绳断裂风险等级预测结果，并发送至工地区域建筑信息模型。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述对于接收到的钢丝绳彩色图像，在服务器集群中配置钢丝绳断裂风险预测深度神经网络区块链私链包括：

钢丝绳分割编码器、钢丝绳分割解码器、断丝毛刺区域提取单元、边缘信息提取单元、边缘特征编码器、全连接层是钢丝绳断裂风险预测深度神经网络的主要组成模块；

服务器集群中所有节点加载钢丝绳断裂风险预测深度神经网络所需参数；

对于接收到的钢丝绳彩色图像，从服务器集群中选择多个可用节点，将分别分布于不同可用节点的钢丝绳分割编码器、钢丝绳分割解码器、断丝毛刺区域提取单元、断丝毛刺区域提取单元、边缘信息提取单元、全连接层是钢丝绳断裂风险预测深度神经网络所需参数作为对应节点的区块数据，按照钢丝绳断裂风险预测深度神经网络推理顺序将节点区块连接，生成钢丝绳断裂风险预测深度神经网络区块链私链。

3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，系统还包括数据采集单元，用于采集钢丝绳彩色图像。

4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述区块链私链中的区块对其要传输至下一区块的神经网络推理中间结果数据进行加密，对其从上一区块接收到的神经网络推理中间结果数据进行解密。

5.如权利要求4所述的系统，其特征在于，所述区块进行加密、解密的方法具体为：

为区块链私链生成密钥查找表，密钥查找表中包括区块加入的无效通道数n以及每一无效通道的插入位置；根据密钥查找表，对区块待传输的张量数据C*H*W，根据无效通道插入位置加入n通道的无效数据作为混淆数据，n为整数，n＝0，区块待传输的数据加密变形为(C+n)*H*W；区块对接收到的张量数据，根据密钥查找表中每一无效通道的插入位置将n通道无效数据从张量数据中剔除，完成解密。

6.如权利要求1所述的系统，其特征在于，对钢丝绳分割编码器、钢丝绳分割解码器、断丝毛刺区域提取单元、边缘信息提取单元、边缘特征编码器、全连接层分别进行适当细分，将分别分布于不同节点的细分后的每一模块的参数作为区块数据，按照钢丝绳断裂风险等级预测深度神经网络推理顺序，生成钢丝绳断裂风险等级预测深度神经网络区块链私链。

7.如权利要求1-6任一项所述的系统，其特征在于，所述工地区域建筑信息模型是基于BIM技术构建的工地区域三维模型，包括工地场景建模信息、监控区域信息、钢丝绳断裂风险等级预测结果。