CN105553113A - 一种基于智能识别的机器人防误操作系统及操作方法 - Google Patents

一种基于智能识别的机器人防误操作系统及操作方法 Download PDF

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Abstract

本发明实施例公开了一种基于智能识别的机器人防误操作系统及操作方法，应用于倒闸操作，包括用于采集外部信息的智能识别器以及智能闭锁控制器、智能识别标志牌、智能防误操作机器人和数据存储器；其中：智能防误操作机器人包括机器人无线通讯器、语音识别器、图像识别器、防误逻辑判断器、图像处理器、语音处理器和命令输出器。通过设置的智能防误操作机器人，可以实现单个操作人和智能防误操作机器人相结合的电厂与变电站电气设备在线可视化倒闸操作模式，减轻操作人员的工作负担，有效地提高倒闸操作的工作效率，同时，对现场操作步骤进行实时监控，能使得倒闸操作更加安全可靠。

Description

一种基于智能识别的机器人防误操作系统及操作方法
技术领域
本发明涉及电力系统倒闸操作技术领域，特别是涉及一种基于智能识别的机器人防误操作系统及操作方法。
背景技术
电气设备分为运行、备用(冷备用及热备用)和检修三种状态，将设备由一种状态转变为另一种状态的过程叫倒闸，所进行的操作叫倒闸操作。通过操作隔离开关、断路器以及挂、拆接地线将电气设备从一种状态转换为另一种状态或使系统改变了运行方式，这种操作就叫倒闸操作。
防误操作闭锁系统是利用自身既定的程序闭锁功能，装设在高压电气设备上以防止误操作的机械装置，发电厂、变电站的防误闭锁系统可以保证隔离开关、断路器和接地开关等一系列设备操作正确性，防止电力系统中频发的恶性误操作事故。现有技术中，防误操作闭锁系统一般采用微机五防闭锁系统，包括：防止误分、误合断路器；防止带负荷拉、合隔离开关；防止带电(挂)合接地线(开关)；防止带接地线(开关)合断路器(隔离开关)；防止误入带电间隔等五项功能。
然而，微机五防闭锁系统依然存在诸多缺点，如：在操作方式上，遥控与电脑钥匙操作间频繁交换，增加了操作环节，电脑钥匙携带不方便；在操作监视上，锁具操作结果由电脑钥匙检测或人工确认，则操作项目完成后形成的虚遥信应回传给五防工作站，缺乏可靠性、实时性；离线式操作顺序闭锁；操作人员需要携带录音笔、操作设备的必要工具和防护用具以及电脑钥匙，携带东西较多，存在录音虚假，且不能实现实时监控等不足。
发明内容
本发明实施例中提供了一种基于智能识别的机器人防误操作系统及操作方法，以解决现有技术中的微机五防系统操作繁琐、不能实时监控、需要两人操作且存在虚假录音等问题。
为了解决上述技术问题，本发明实施例公开了如下技术方案：
本发明实施例公开了一种基于智能识别的机器人防误操作系统，应用于倒闸操作，包括用于采集外部信息的智能识别器以及智能闭锁控制器、智能识别标志牌、智能防误操作机器人和数据存储器；其中：智能识别标志牌为与智能识别器相匹配的设备铭牌；智能防误操作机器人包括机器人无线通讯器、语音识别器、图像识别器、防误逻辑判断器、图像处理器、语音处理器和命令输出器；语音识别器和图像识别器的输入端以及命令输出器的输出端分别电连接至机器人无线通讯器，图像处理器的输入端电连接至图像识别器的输出端、图像处理器的输出端电连接至防误逻辑判断器，语音处理器的输入端电连接至语音识别器的输出端、语音处理器的输出端电连接至防误逻辑判断器的输入端，防误逻辑判断器的输出端电连接至命令输出器；智能识别器分别与机器人无线通讯器和数据存储器无线通讯连接；防误逻辑判断器和数据存储器之间电连接；命令输出器的输出端电连接至智能闭锁控制器。
优选地，智能识别器包括智能眼镜，智能眼镜包括拍照组件、对话组件、照明组件、微处理器组件和智能眼镜无线通讯组件，拍照组件、对话组件、照明组件、微处理器组件和智能眼镜无线通讯组件之间分别电连接。
优选地，数据存储器包括标志牌图像数据存储器、语音命令数据存储器和用户数据存储器。
优选地，基于智能识别的机器人防误操作系统包括一个或多个智能防误操作机器人。
优选地，智能闭锁控制器包括用于变电站和电厂的智能锁具，智能锁具包括闭锁断路器、隔离开关、接地开关和接地桩。
本发明实施例公开了一种智能识别的机器人防误操作方法，应用于倒闸操作，包括以下步骤：通过智能识别器采集外部信息，并将所述外部信息无线发送至数据存储器和智能防误操作机器人；智能防误操作机器人通过机器人无线通讯器接收所述外部信息，并将所述外部信息发送至语音识别器和图像识别器；语音识别器和图像识别器对所述外部信息进行识别和分类，并将分类后的外部信息分别发送至语音处理器和图像处理器；语音处理器和图像处理器对所述分类后的外部信息进行处理，得到处理信息，并将所述处理信息发送至防误逻辑判断器；防误逻辑判断器判断所述处理信息是否符合防误闭锁要求；如是，所述防误逻辑判断器发送解锁命令至命令输出器，所述命令输出器将解锁命令转换为电控信号，并将所述电控信号发送至智能闭锁控制器；智能闭锁控制器接收所述电控信号，并实现解锁功能。
优选地，外部信息包括图像信息和/或语音信息，其中：图像信息包括分布于各个采集点的智能识别标志牌中记录的信息，语音信息包括用户的录音、人机对话语句和命令语句。
优选地，语音处理器和图像处理器对所述分类后的外部信息进行处理，得到处理信息，包括：语音处理器将接收到的语音信息进行处理并形成语音处理信息；图像处理器将接收到的图像信息进行处理并形成图像处理信息。
优选地，通过防误逻辑判断器判断处理信息是否符合防误闭锁要求，包括：防误逻辑判断器调用数据存储器中的预设信息；防误逻辑判断器将图像处理信息和语音处理信息与预设信息进行比对；防误逻辑判断器判断所述图像处理信息和所述语音处理信息是否同时符合防误闭锁要求。
由以上技术方案可见，本发明实施例提供的基于智能识别的机器人防误操作系统及操作方法，可以实现单个操作人和智能防误操作机器人相结合的电厂与变电站电气设备在线可视化倒闸操作模式，减轻操作人员的工作负担，有效地提高倒闸操作的工作效率，同时，对现场操作步骤进行实时监控，能使得倒闸操作更加安全可靠。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种智能识别的机器人防误操作系统的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的一种智能识别的机器人防误操作方法的流程示意图；
图示说明：
1-用户，2-智能识别器，3-智能闭锁控制器，4-智能识别标志牌，5-智能防误操作机器人，6-数据存储器，51-机器人无线通讯器，52-语音识别器，53-图像识别器，54-防误逻辑判断器，55-图像处理器，56-语音处理器，57-命令输出器，61-标志牌图像数据存储器，62-语音命令数据存储器，63-用户数据存储器。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
参见图1，为本发明实施例提供的一种智能识别的机器人防误操作系统的结构示意图。
如图1所示，本发明实施例提供的基于智能识别的机器人防误操作系统，应用于倒闸操作中，包括用于采集外部信息的智能识别器2，以及智能闭锁控制器3、智能识别标志牌4、智能防误操作机器人5和数据存储器6。
其中，智能识别标志牌4为与智能识别器2相匹配的设备铭牌，智能识别器2可以跟踪、捕捉并采集智能识别标志牌4上的图像信息，智能识别器2还可以采集语音信息，如现场操作语音、人机对话语句和命令语句，智能识别器2将采集到的信息通过无线通讯连接的方式发送至智能防误操作机器人5和数据存储器6，智能防误操作机器人5用于对智能识别器2采集到的信息进行识别和处理，数据存储器6用于对系统内的信息以及用户1设定的预设信息进行存储，并供智能防误操作机器人5访问和调用。
智能识别器2可以为智能眼镜，智能眼镜包括拍照组件、对话组件、照明组件、微处理器组件和智能眼镜无线通讯组件，其中，拍照组件、对话组件、照明组件、微处理器组件和智能眼镜无线通讯组件之间分别电连接。用户1通过佩戴智能眼镜，便可实现对外部数据的采集。
智能防误操作机器人5包括机器人无线通讯器51、语音识别器52、图像识别器53、防误逻辑判断器54、图像处理器55、语音处理器56和命令输出器57，其中，机器人无线通讯器51用于与智能识别器2无线通讯连接，其可接受智能识别器2发送的外部信息，防误逻辑判断器54与数据存储器6电连接，其可访问和调用数据存储器6中的数据信息。本发明实施例提供的基于智能识别的防误操作系统可包括一个或多个智能防误操作机器人5，避免一个智能防误操作机器人5在使用中而影响整体的进程。
语音识别器52和图像识别器53的输入端均电连接至机器人无线通讯器51，机器人无线通讯器51将接受到的外部信息传输至语音识别器52和图像识别器53，语音识别器52和图像识别器53对外部信息进行识别和分类。其中，语音识别器52的输出端电连接至语音处理器56的输入端，语音识别器52将识别到的外部信息中的语音信息发送至语音处理器56，语音处理器56的输出端电连接至防误逻辑判断器54的输入端，语音处理器56对语音信息进行处理，形成语音处理信息并发送至防误逻辑判断器54；同理，图像识别器53的输出端电连接至图像处理器55的输入端，图像识别器53将识别到的外部信息中的图像信息发送至图像处理器55，图像处理器55的输出端电连接至防误逻辑判断器54的输入端，图像处理器55对图像信息进行处理，形成图像处理信息并发送至防误逻辑判断器54。
防误逻辑判断器54的输出端电连接至命令输出器57，防误逻辑判断器用于对语音处理信息和图像处理信息进行防误判读，判断语音处理信息和图像处理信息是否符合防误闭锁要求。命令输出器57的输出端电连接至智能闭锁控制器3，智能闭锁控制器3为用于变电站或电厂的智能锁具，智能锁具包括闭锁断路器、隔离开关、接地开关和接地桩。
数据存储器6用于存储智能识别器2采集的信息，并供智能防误操作机器人5访问和调用，数据存储器6包括标志牌图像数据存储器61、语音命令数据存储器62和用户数据存储器63。其中，标志牌图像数据存储器61用于存储智能识别器2所采集的智能识别标志牌4的图像信息；语音命令数据存储器62用于存储能识别器2所采集的语音信息，如现场操作语音、人机对话语句和命令语句；用户数据存储器63用于存储用户1的基本信息、用户1操作的基本信息以及用户1所设定的预设信息。
参见图2，为本发明实施例提供的一种智能识别的机器人防误操作方法的流程示意图。
如图2所示，本发明实施例提供的基于智能识别的机器人防误操作方法，应用于倒闸操作中，包括以下步骤：
步骤S1，用户1通过智能识别器2采集外部信息，并将外部信息无线发送至数据存储器6和智能防误操作机器人5；其中，外部信息包括图像信息或语音信息，或既包括图像信息又包括语音信息，图像信息包括智能识别器2所采集的分布于各个采集点的智能识别标志牌4中记录的信息，语音信息包括用户的录音、人机对话语句和命令语句。智能识别器2通过无线发送的方式，将采集到的图像信息和语音信息均发送至数据存储器6和智能防误操作机器人5，数据存储器6分别将图像信息保存至图像数据存储器61，将语音信息保存至语音命令存储器62中。
步骤S2，智能防误操作机器人5通过机器人无线通讯器51接收外部信息，并将外部信息发送至语音识别器52和图像识别器53。
步骤S3，语音识别器52和图像识别器53对外部信息进行识别和分类，并将分类后的外部信息分别发送至语音处理器56和图像处理器55；其中包括，语音识别器52对语音信息进行识别，并将识别后的语音信息发送至语音处理器56，同时，图像识别器53对图像信息进行识别，并将识别后的图像信息发送至图像处理器55。
步骤S4，语音处理器56和图像处理器55对分类后的外部信息进行处理，得到处理信息，并将处理信息发送至防误逻辑判断器54；其中包括，语音处理器56将接收到的语音信息进行处理并形成语音处理信息，并将语音处理信息发送至防误逻辑判断器54，同时，图像处理器55将接收到的图像信息进行处理并形成图像处理信息，并将图像处理信息发送至防误逻辑判断器54。
步骤S5，防误逻辑判断器54判断处理信息是否符合防误闭锁要求；包括，防误逻辑判断器54调用用户数据存储器63中的用户预设信息，并将图像处理信息和语音处理信息与用户预设信息进行比对，同时防误逻辑判断器54判断图像处理信息和语音处理信息是否均与用户预设信息一致，如果均一致，则判断图像处理信息和语音处理信息同时符合防误闭锁要求，如有一项不一致或两项均不一致，则判断不符合防误闭锁要求。
步骤S6，如是，防误逻辑判断器54发送解锁命令至命令输出器57，命令输出器57将解锁命令转换为电控信号，并将电控信号发送至智能闭锁控制器3；如果防误逻辑判断器54判断符合防误闭锁要求，则发送解锁命令至命令输出器57，而命令输出器57则将接收到的解锁命令转换为可以控制智能闭锁器3的电控信号，同时将该电控信号发送至智能闭锁器3。如果判断不符合防误闭锁要求，则发出操作终止信号，禁止智能闭锁器3开启，从而避免造成错误操作。
步骤S7，智能闭锁控制器3接收电控信号，并实现解锁功能。
由以上技术方案可见，本发明实施例提供的基于智能识别的机器人防误操作系统及操作方法，可以实现单个操作人和智能防误操作机器人相结合的电厂与变电站电气设备在线可视化倒闸操作模式，减轻操作人员的工作负担，有效地提高倒闸操作的工作效率，同时，对现场操作步骤进行实时监控，能使得倒闸操作更加安全可靠。
需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种基于智能识别的机器人防误操作系统，应用于倒闸操作，其特征在于，包括用于采集外部信息的智能识别器(2)以及智能闭锁控制器(3)、智能识别标志牌(4)、智能防误操作机器人(5)和数据存储器(6)；其中：
所述智能识别标志牌(4)为与所述智能识别器(2)相匹配的设备铭牌；
所述智能防误操作机器人(5)包括机器人无线通讯器(51)、语音识别器(52)、图像识别器(53)、防误逻辑判断器(54)、图像处理器(55)、语音处理器(56)和命令输出器(57)；
所述语音识别器(52)和图像识别器(53)的输入端以及命令输出器(57)的输出端分别电连接至所述机器人无线通讯器(51)，所述图像处理器(55)的输入端电连接至所述图像识别器(53)的输出端、所述图像处理器(55)的输出端电连接至所述防误逻辑判断器(54)的输入端，所述语音处理器(56)的输入端电连接至所述语音识别器(52)的输出端、所述语音处理器(56)的输出端电连接至所述防误逻辑判断器(54)的输入端，所述防误逻辑判断器(54)的输出端电连接至所述命令输出器(57)；
所述智能识别器(2)分别与所述机器人无线通讯器(51)和所述数据存储器(6)无线通讯连接；所述防误逻辑判断器(54)和所述数据存储器(6)之间电连接；所述命令输出器(57)的输出端电连接至所述智能闭锁控制器(3)。
2.根据权利要求1所述的基于智能识别的机器人防误操作系统，其特征在于，所述智能识别器(2)包括智能眼镜，所述智能眼镜包括拍照组件、对话组件、照明组件、微处理器组件和智能眼镜无线通讯组件，所述拍照组件、对话组件、照明组件、微处理器组件和智能眼镜无线通讯组件之间分别电连接。
3.根据权利要求1所述的基于智能识别的机器人防误操作系统，其特征在于，所述数据存储器(6)包括标志牌图像数据存储器(61)、语音命令数据存储器(62)和用户数据存储器(63)。
4.根据权利要求1所述的基于智能识别的机器人防误操作系统，其特征在于，所述基于智能识别的机器人防误操作系统包括一个或多个所述智能防误操作机器人(5)。
5.根据权利要求1所述的基于智能识别的机器人防误操作系统，其特征在于，所述智能闭锁控制器(3)包括用于变电站或电厂的智能锁具，所述智能锁具包括闭锁断路器、隔离开关、接地开关和接地桩。
6.一种基于智能识别的机器人防误操作方法，应用于倒闸操作，其特征在于，包括以下步骤：
通过智能识别器采集外部信息，并将所述外部信息无线发送至数据存储器和智能防误操作机器人；
所述智能防误操作机器人通过机器人无线通讯器接收所述外部信息，并将所述外部信息发送至语音识别器和图像识别器；
所述语音识别器和图像识别器对所述外部信息进行识别和分类，并将分类后的外部信息分别发送至语音处理器和图像处理器；
所述语音处理器和图像处理器对所述分类后的外部信息进行处理，得到处理信息，并将所述处理信息发送至防误逻辑判断器；
所述防误逻辑判断器判断所述处理信息是否符合防误闭锁要求；
如是，所述防误逻辑判断器发送解锁命令至命令输出器，所述命令输出器将解锁命令转换为电控信号，并将所述电控信号发送至智能闭锁控制器；
所述智能闭锁控制器接收所述电控信号，并实现解锁功能。
7.根据权利要求6所述的基于智能识别的机器人防误操作方法，其特征在于，所述外部信息包括图像信息和/或语音信息，其中：
所述图像信息包括分布于各个采集点的智能识别标志牌中记录的信息，所述语音信息包括用户的录音、人机对话语句和命令语句。
8.根据权利要求7所述的基于智能识别的机器人防误操作方法，其特征在于，所述语音处理器和图像处理器对所述分类后的外部信息进行处理，得到处理信息，包括：
所述语音处理器将接收到的语音信息进行处理并形成语音处理信息；
所述图像处理器将接收到的图像信息进行处理并形成图像处理信息。
9.根据权利要求8所述的基于智能识别的机器人防误操作方法，其特征在于，所述防误逻辑判断器判断所述处理信息是否符合防误闭锁要求，包括：
所述防误逻辑判断器调用所述数据存储器中预设信息；
所述防误逻辑判断器将所述图像处理信息和所述语音处理信息与所述预设信息进行比对；
所述防误逻辑判断器判断所述图像处理信息和所述语音处理信息是否同时符合防误闭锁要求。
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