一种电网运维过程图像监测系统及监测方法技术方案

本发明专利技术提供了一种电网运维过程图像监测系统及监测方法，属于电网运维监测领域。该系统包括依次连接的图像采集单元、图像第一储存单元、图像识别单元、图像第二存储单元、图像分析单元、远程监控单元、预警引导单元，图像采集单元将获取的实时图像传输给图像第一储存单元临时存储，第一储存单元再传输图像信息至图像识别单元进行识别后分类存储入图像第二存储单元，图像分析单元进行图像数据处理，远程监控单元调取实时显示现场图像信息及图像分析单元处理的数据结果，预警引导单元接收远程监控单元的预警指令后进行现场预警。本发明专利技术的系统能够监控变电运维场景中的实时图像信息，对工作人员进行预警及引导。对工作人员进行预警及引导。对工作人员进行预警及引导。

【技术实现步骤摘要】
一种电网运维过程图像监测系统及监测方法


[0001]本专利技术属于电网运维监测领域，特别涉及一种电网运维过程图像监测系统及监测方法。

技术介绍

[0002]图像采集是指摄像机摄取图像增强器的光学图像转换为视频信号，传送至图像采集卡进行数字化，形成数字图像数据，供计算机进行处理和保存的过程。图像采集有两个指标即灰度等级和采集分辨率：将通过视觉传感器采集的光信号转换成电信号，在空间采样和幅值量化后，这些信号就形成了一幅数字图像。图像采集通常可以分成两类：一类是静态图像采集，也就是拍摄照片，以得到某个时刻的图像为目的；另外一类是动态图像采集，也就是拍摄视频，以获得某个时段的连续图像为目的。
[0003]基于电力设备的图像采集技术以高质量图像的获取为核心，其目的是在采集到的图像中尽量包含采集设备所处情况的所有有效信息。以往的采集技术效率低下，图像获取手段单一，图像质量差，并且不能自动感知环境并做出相应调整。更重要的是，这些技术获得的图像必须传回系统后台进行统一处理，这对系统的稳定程度和复杂度都会产生影响。
[0004]目前电厂和变电站已经大量安装了视频监控系统，可实现现场设备图像采集、监视、控制远程摄像机运动、数字视频录像等功能。但这些视频采集和监控系统绝大多数都只有视频监视功能，没有视频图像识别模块。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种电网运维过程图像监测系统及监测方法，对变电运维过程进行实施远程监控及预警和引导。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：
[0007]一种电网运维过程图像监测系统，包括依次连接的图像采集单元、图像第一储存单元、图像识别单元、图像第二存储单元、图像分析单元、远程监控单元、预警引导单元，图像采集单元将获取的实时图像传输给图像第一储存单元临时存储，第一储存单元将临时存储的图像数据传输给图像识别单元进行识别后分类存储入图像第二存储单元，图像分析单元调取图像第二存储单元内存储的数据进行数据分析及处理，远程监控单元用于调取图像第二存储单元存储的数据和实时显示现场采集到的图像信息及图像分析单元的分析结果，预警引导单元接收远程监控单元的预警指令后进行现场预警。
[0008]进一步的，在本专利技术的一些实施方案中，所述图像采集单元包括变电站设备状态采集摄像头、变电站环境状态采集红外摄像头、人体行为状态及手势动作采集摄像头、工器具状态采集摄像头。
[0009]进一步的，在本专利技术的一些实施方案中，所述图像采集单元还包括穿戴式视频采集智能终端。
[0010]作为优选，在本专利技术的一些实施方案中，所述穿戴式视频采集智能终端为智能安
全帽，智能安全帽包括帽体及帽体上设置的WIFI无线通信模块、4G无线通信模块、差分全球卫星导航定位模块、电池模块、计算模块、视觉处理模块、9轴惯性传感器、鱼眼相机、眼动追踪相机、TOF相机，视觉处理模块分别与9轴惯性传感器、鱼眼相机、眼动追踪相机、TOF相机、计算模块、电池模块电性连接，计算模块分别与WIFI无线通信模块、4G无线通信模块、差分全球卫星导航定位模块电性连接，9轴惯性传感器、鱼眼相机、眼动追踪相机、TOF相机设置于帽体前侧，视觉处理模块、WIFI无线通信模块、4G无线通信模块、差分全球卫星导航定位模块、电池模块、计算模块设置于帽体顶部。
[0011]进一步的，在本专利技术的一些实施方案中，所述帽体上还设有红外热成像相机，红外热成像相机设于帽体的前侧，红外热成像相机与视觉处理模块电性连接。
[0012]进一步的，在本专利技术的一些实施方案中，所述帽体顶部还设有超宽带无线定位模块，超宽带无线定位模块与计算模块电性连接。
[0013]进一步的，在本专利技术的一些实施方案中，所述帽体上还设有扬声器、麦克风及用于向工作人员预警的指示灯，扬声器、麦克风分别通过编码解码器与视觉处理模块电性连接，指示灯与视觉处理模块电性连接。
[0014]进一步的，在本专利技术的一些实施方案中，图像识别单元包括表计读数识别模块、开关刀闸分合状态识别模块、开关柜和保护屏的保护压板状态识别模块、多目标人员作业行为识别模块、工器具姿态及轨迹识别模块。
[0015]本专利技术还提供了利用上述电网运维过程图像监测系统进行电网运维监测的方法，包括：
[0016](1)变电站模型建设
[0017]基于可视化三维激光雷达扫描变电运维场景下变电站设备，获取变电站点云数据，利用Unity3d进行场景底图建模从而建立影像底图，并通过数据配准、去除噪音、模型生成、纹理贴图过程生成三维实景变电站，数据存入图像第一存储单元；
[0018](2)图像采集
[0019]基于电网运维过程图像监测系统的图像采集单元对变电站设备状态、工作人员行为状态及手势动作、工器具状态及轨迹、环境温度进行视频图像采集，然后存入图像第一储存单元；
[0020](3)状态识别
[0021]图像识别单元在变电站设备模型数据的基础上，融合联用图像采集单元采集的视频图像数据，实现变电站设备状态、工作人员状态及工器具状态的识别，图像识别单元进行识别后分类存储入图像第二存储单元；
[0022](4)引导预警
[0023]远程监控单元调取图像第二存储单元存储的数据，在图像分析单元进行数据分析及处理，处理结果经远程监控单元发送至预警引导单元，预警引导单元对变电运维工作人员进行现场预警或引导。
[0024]本专利技术的有益技术效果是：利用本专利技术的电网运维过程图像监测系统能够监控变电运维场景中的实时图像信息，对进入作业现场未正确佩戴安全帽、工作服着装不规范、高处作业未系安全带或安全带、安全绳使用不规范、操作接地线未穿绝缘鞋、未佩戴绝缘手套等不规范行为的作业人员进行实时提醒及远程引导，提升变电运维人员现场作业行为的规
范化和标准化水平；在变电运维人员现场工作过程中，系统可以自动识别场景中的设备，分析人员行动轨迹和当前任务进展情况，智能提示工作危险点、操作步骤、操作方法，交互引导运维人员巡视、检查和操作，降低记忆负荷，提升现场作业速度以及准确性和规范性。
附图说明
[0025]图1为本专利技术一实施例的电网运维过程图像监测系统结构示意图；
[0026]图2为本专利技术一实施例的电网运维过程图像监测系统中智能安全帽的结构示意图；
[0027]图3为本专利技术一实施例的电网运维过程图像监测系统中智能安全帽的原理框图；
[0028]图4为本专利技术一实施例的人体关节点检测流程图；
[0029]图5为本专利技术一实施例的手部关节点检测流程图；
[0030]图6为本专利技术一实施例的工器具轨迹提取算法流程图；
[0031]图中标记：1
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帽体，101
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视觉处理模块，102
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9轴惯性传感器，103
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红外热成像相机，104
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麦克风,105
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扬声器，106
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电网运维过程图像监测系统，其特征在于，包括依次连接的图像采集单元、图像第一储存单元、图像识别单元、图像第二存储单元、图像分析单元、远程监控单元、预警引导单元，图像采集单元将获取的实时图像传输给图像第一储存单元临时存储，第一储存单元将临时存储的图像数据传输给图像识别单元进行识别后分类存储入图像第二存储单元，图像分析单元调取图像第二存储单元内存储的数据进行数据分析及处理，远程监控单元用于调取图像第二存储单元存储的数据和实时显示现场采集到的图像信息及图像分析单元的分析结果，预警引导单元接收远程监控单元的预警指令后进行现场预警。2.根据权利要求1所述电网运维过程图像监测系统，其特征在于：所述图像采集单元包括变电站设备状态采集摄像头、变电站环境状态采集红外摄像头、人体行为状态及手势动作采集摄像头、工器具状态采集摄像头。3.根据权利要求2所述电网运维过程图像监测系统，其特征在于：所述图像采集单元还包括穿戴式视频采集智能终端。4.根据权利要求3所述电网运维过程图像监测系统，其特征在于：所述穿戴式视频采集智能终端为智能安全帽，智能安全帽包括帽体及帽体上设置的WIFI无线通信模块、4G无线通信模块、差分全球卫星导航定位模块、电池模块、计算模块、视觉处理模块、9轴惯性传感器、鱼眼相机、眼动追踪相机、TOF相机，视觉处理模块分别与9轴惯性传感器、鱼眼相机、眼动追踪相机、TOF相机、计算模块、电池模块电性连接，计算模块分别与WIFI无线通信模块、4G无线通信模块、差分全球卫星导航定位模块电性连接，9轴惯性传感器、鱼眼相机、眼动追踪相机、TOF相机设置于帽体前侧，视觉处理模块、WIFI无线通信模块、4G无线通信模块、差分全球卫星导航定位模块、电池模块、计算模块设置于帽体顶部。5.根据权利要求4所述电网运维过程图像监测系统，其特征在于：所述帽...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵金雄，张驯，马志程，杨勇，马宏忠，
申请(专利权)人：国网甘肃省电力公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：