一种基于智能机器狗的作业现场数字化监督系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于智能机器狗的作业现场数字化监督系统及方法，将智能机器狗与边缘计算主机有机的结合，运用智能机械狗的运动能力和避障能力适应各种复杂条件下的作业现场，同时在识别到现场作业条件的一些异常情况下，整套系统可以自动判断当前是否需要监控或者是否需要移动，从而适时的调整监控角度和位置，达到更好地监控识别效果。智能机器狗与各智能安全工器具实现实时通信，时刻监测现场工作人员的工作情况，减少由作业不规范、工器具本身损伤、意外隐患等不确定因素所引发的安全事故。通过边缘计算主机关联现场各类视频设备，自动选取识别违章的最佳角度和位置，提高违章识别的准确性。违章识别的准确性。违章识别的准确性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于智能机器狗的作业现场数字化监督系统及方法


[0001]本专利技术属于智能监控
，特别是涉及一种基于智能机器狗的作业现场数字化监督系统及方法。

技术介绍

[0002]目前，围绕智能化安全管控，现有技术主要是从平台端和现场端进行技术创新，通过信息系统平台和智能安全终端实施远程监控和现场管控，但远程安全监控受限于网络通道和现场作业规模，在及时性和有效性方面存在制约，而以智能安全工器具、安全机器人、可穿戴设备为代表的智能安全终端，虽然种类多样，但缺乏有效整合，未能形成管控现场的合力。
[0003]因此，如何解决上述现有技术存在的缺陷成为了该领域技术人员努力的方向。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的就是提供一种基于智能机器狗的作业现场数字化监督系统及方法，本专利技术基于智能机器狗实现现场作业监督，智能机器狗技术属于机器人技术范畴，不仅具备普通机器人面对突发险情减少人身伤亡的优势，还具有更优秀的运动性、稳定性、可拓展性，更适用于崎岖不平的道路状况，满足偏远现场的管控需求。并且，智能机器狗搭载边缘计算主机是智能处理现场违章情况的“大脑”，边缘计算作为一种新兴技术，具有低时延、高可靠、海量连接等特点，并在边缘侧发起，以产生更快的服务响应，满足现场实时业务需求。将边缘计算依托智能机器狗应用于现场安全管控，具备了有效关联后台数据、整合前端装备的功能，结合搭载的智能算法，将安全管控工作的重心落到现场、落到一线，可有效解决平台端和现场端存在的问题和不足，既大大减少网络带宽压力，减轻后台工作量，缩小安全管控死角，又能聚集各类智能终端的安全管控合力，切实提升作业现场的数字化安全管控水平，能完全解决上述现有技术的不足之处。
[0005]本专利技术的目的通过下述技术方案来实现：
[0006]一种基于智能机器狗的作业现场数字化安全监督系统，包括智能机器狗、手持终端、智能安全工器具和监控中心；所述智能机器狗具有监控摄像头，并内置有边缘计算主机；所述智能安全工器具与机器狗通信，并向机器狗传输数据；所述手持终端与机器狗通信，机器狗、手持终端与监控中心通信。
[0007]进一步，所述智能安全工器具包括智能安全带、智能安全帽、电子围栏、移动式布控球和智能接地线。
[0008]进一步，所述智能机器狗具有四个腿部，且每个腿部均具有髋关节、膝关节和脚踝关节。
[0009]一种基于智能机器狗的作业现场数字化安全监督方法，包括上述的监督系统，智能机器狗对作业人员、设备所在区域、方位、环境、地形进行测距和图像识别，并生成预设巡视路线，智能机器狗沿巡视路线对工作区域进行视频监控，并将监控图像传输给边缘计算
主机进行分析判断，边缘计算主机根据分析判断结果，对应控制智能机器狗的行为，同时智能机器狗接收各智能安全工器具传输的数据，并通过边缘计算主机进行分析判断后输出结果。
[0010]作为优选，所述巡视路线上设置4
‑
6个监控点，监控点与工作区域之间的距离为5
‑
15米。
[0011]作为优选，所述智能机器狗在移动过程中遇到障碍物，将自动避开障碍物。
[0012]作为优选，所述智能机器狗通过监控摄像头抓拍图片，并将图片传输给边缘计算主机，边缘计算主机采用视频分析算法对图片进行分析，步骤如下：
[0013]A.图片输入后，先进入场景识别模块判断是室内场景还是室外场景；
[0014]B.对功能项进行划分，根据目标检测的复杂程度将图片放入不同的目标检测模块；
[0015]C.对送入目标检测模块的图片检测出目标中心位置和尺寸大小，对需要进行细化分类的目标类型，抠出图片；
[0016]D.根据分类任务的是单标签还是多标签分别送入目标识别模块或多标签分类模块；
[0017]E.将得到的目标中心位置、尺寸大小、目标类型、整图场景类型、人体关键点送入功能逻辑判断模块，对功能进行判断输出结果。
[0018]作为优选，所述步骤C中如果图片尺寸过小或者过于模糊，则进行超分辨率重建或者对监控摄像头控制调整。
[0019]作为优选，所述边缘计算主机包括有负样本库，目标检测后发现为负样本，负样本库模块对召回率较高的负样本异常结果进行清除。
[0020]与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：
[0021]1.将智能机器狗与边缘计算主机有机的结合，运用智能机械狗的运动能力和避障能力适应各种复杂条件下的作业现场，同时在识别到现场作业条件的一些异常情况下，整套系统可以自动判断当前是否需要监控或者是否需要移动，从而适时的调整监控角度和位置，达到更好地监控识别效果；
[0022]2.智能机器狗与各智能安全工器具实现实时通信，时刻监测现场工作人员的工作情况，减少由作业不规范、工器具本身损伤、意外隐患等不确定因素所引发的安全事故；
[0023]3.专利技术能根据目标检测的复杂程度自适应地选择相应的目标检测算法，降低计算量的同时能保持检测性能；
[0024]4.本专利技术能进行摄像头控制或者超分辨率重建来提升目标的尺寸和分辨率；
[0025]5.本专利技术通过负样本库模块能自适应地对重复出现的负样本进行快速消除。
附图说明
[0026]图1是本专利技术的总体结构框图；
[0027]图2是本专利技术中的智能机器狗的结构示意图；
[0028]图3是智能机器狗巡视路线示意图；
[0029]图4是智能机器狗的工作流程框图；
[0030]图5是电子围栏的结构示意图；
[0031]图6是电子围栏的现场作业示意图；
[0032]图7是本专利技术中视频分析算法的结构框图。
具体实施方式
[0033]下面结合具体实施例和附图对本专利技术作进一步的说明。
[0034]如图1至图7所示，一种基于智能机器狗的作业现场数字化安全监督系统，包括智能机器狗、手持终端、智能安全工器具和监控中心。
[0035]所述智能安全工器具与机器狗通信，并向机器狗传输数据；所述手持终端与机器狗通信，机器狗、手持终端与监控中心通信。
[0036]所述智能机器狗包括头部1、躯干2、四个腿部3和柔性尾部4，所述躯干 2两端对应安装头部1和柔性尾部4，躯干2下方设置四个腿部3，所述每个腿部3均具有髋关节5、膝关节6和脚踝关节7。在躯干2内设有柔性脊柱8、柔索9、伺服马达10以及可拆卸式边缘计算主机11。柔索9分别连接伺服马达10 和四个腿部3，伺服马达10通过正反转以及速度变化调整柔索9的收缩张紧度，以达到控制四个腿部3活动的目的。该智能机器狗一共使用16个伺服马达10，达到16个自由度，伺服马达10输出端分别连接至头部1、柔性脊柱8、柔性尾部4以及四个腿部3的髋关节5、膝关节6和脚踝关节7。智能机器狗每条腿有 3个自由度，共计12个自由度。关节由大功率直流电机、精密减速机构和绝对式旋转编码器组成，可提供强大的关节动力、良好的力控性能以及高精度的角度反馈信息，可以满足各种高动态运动控制和步态规划本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于智能机器狗的作业现场数字化安全监督系统，其特征在于：包括智能机器狗、手持终端、智能安全工器具和监控中心；所述智能机器狗具有监控摄像头，并内置有边缘计算主机；所述智能安全工器具与机器狗通信，并向机器狗传输数据；所述手持终端与机器狗通信，机器狗、手持终端与监控中心通信。2.根据权利要求1所述的基于智能机器狗的作业现场数字化安全监督系统，其特征在于：所述智能安全工器具包括智能安全带、智能安全帽、电子围栏、移动式布控球和智能接地线。3.根据权利要求1所述的基于智能机器狗的作业现场数字化安全监督系统，其特征在于：所述智能机器狗具有四个腿部，且每个腿部均具有髋关节、膝关节和脚踝关节。4.一种基于智能机器狗的作业现场数字化安全监督方法，包括权利要求1
‑
3任一项所述的监督系统，其特征在于：智能机器狗对作业人员、设备所在区域、方位、环境、地形进行测距和图像识别，并生成预设巡视路线，智能机器狗沿巡视路线对工作区域进行视频监控，并将监控图像传输给边缘计算主机进行分析判断，边缘计算主机根据分析判断结果，对应控制智能机器狗的行为，同时智能机器狗接收各智能安全工器具传输的数据，并通过边缘计算主机进行分析判断后输出结果。5.根据权利要求4所述的监督方法，其特征在于：所述巡视路线上...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗玉娟，
申请(专利权)人：四川兴济电力设备有限公司，
类型：发明
国别省市：