CN109038826A - 基于物联网和ar技术的变电站设备巡视系统及巡视方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于物联网和AR技术的变电站设备巡视系统及巡视方法，该巡视系统包括服务器、AR巡视眼镜、人机交互模块和设备识别标签；其中，所述AR巡视眼镜为具有图像采集、图像展示和通信功能的眼镜；所述的AR巡视眼镜和人机交互模块均分别与服务器进行信息交互；该基于物联网和AR技术的变电站设备巡视系统及巡视方法解决了变电站传统巡视方法中，巡视人员携带纸质资料繁多、设备历史信息掌握不及时、设备状态记录滞后等现实问题，提升了变电站巡视工作的便捷度和工作效率。

Description

基于物联网和AR技术的变电站设备巡视系统及巡视方法

技术领域

本发明涉及变电站巡检作业技术领域，特别涉及一种基于物联网和AR技术的变电站设备巡视系统及巡视方法。

背景技术

变电站设备巡视作业作为变电站日常主要工作，具有工作频率高、查询资料多、巡视内容密集等特点，传统的变电站巡视作业多以巡视人员人工巡视、纸质化记录缺陷隐患为主要执行方式，而近年来兴起的机器人巡检，也同时需要巡视人员在室内终端对现场情况进行监控，判断是否有故障发生，对已记录缺陷的检查处理仍需依赖纸质记录。在传统作业模式下，变电站巡视工作无法摆脱携带大量纸张的弊端，而作业质量过分依赖巡视人员的专业素养和责任感。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于物联网和AR技术的变电站设备巡视系统及巡视方法。

为此，本发明技术方案如下：

一种基于物联网和AR技术的变电站设备巡视系统，包括服务器、AR巡视眼镜、人机交互模块和设备识别标签；其中，所述AR巡视眼镜为具有图像采集、图像展示和通信功能的眼镜；所述的AR巡视眼镜和人机交互模块均分别与服务器进行信息交互。

进一步的，还包括巡视人员随身携带的报警模块和定位模块。

一种基于物联网和AR技术的变电站设备巡视系统的巡视方法，包括按顺序进行的下列步骤：

1)巡视人员通过人机交互模块制定巡视计划，并将巡视计划、设备识别标签、变电站设备信息和变电站设备安全巡视距离存储在服务器中；

2)巡视人员佩戴AR巡视眼镜，并通过AR巡视眼镜从服务器获取巡视计划；

3)巡视人员根据巡视计划开始巡视工作，并通过AR巡视眼镜上的扫描设备读取设备识别标签来调取后台设备台账，验证设备运行状态与服务器中记录的是否一致，验证结果一致，则继续验证下一台设备，若不一致，则进入下一步；

4)巡视人员启动AR巡视眼镜的拍照功能，将当前设备的状态以图片的形式进行记录，并发送发服务器进行识别；

5)巡视工作完成后，巡视人员通过人机交互模块登录服务器查询设备识别结果，并进行核实，若识别结果正确，则更新该设备的台账，若识别结果错误，则进行记录，并将该设备加入下一次巡视计划。

进一步的，所述的巡视人员随身携带报警模块和定位模块，定位模块实时地将巡视人员的位置信息发送到服务器，服务器将该位置信息与设备安全巡视距离进行对比，若巡视人员处于非安全距离，则报警模块发出警报，否则，报警模块不动作。

与现有技术相比，该基于物联网和AR技术的变电站设备巡视系统和巡视方法具有如下优势：

解决了变电站传统巡视方法中，巡视人员携带纸质资料繁多、设备历史信息掌握不及时、设备状态记录滞后等现实问题，以科技手段优化巡视作业流程，降低巡视人员工作负重，解放巡视人员双手，结合图像识别技术，简化巡视过程中设备状态记录流程，提升变电站巡视工作的便捷度和工作效率。

附图说明

图1为本发明提供的基于物联网和AR技术的变电站设备巡视方法的流程图。

图2为本发明提供的基于物联网和AR技术的变电站设备巡视系统的结构框图。

图3为图像识别示意图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步的说明，但下述实施例绝非对本发明有任何限制。

一种基于物联网和AR技术的变电站设备巡视系统，如图1所示，包括服务器、AR巡视眼镜、人机交互模块和设备识别标签；其中，所述AR巡视眼镜为具有图像采集、图像展示和通信功能的眼镜；所述的AR巡视眼镜和人机交互模块均分别与服务器进行信息交互；所述的设备识别标签为包含了设备信息的二维码或条形码。

除此之外，还包括巡视人员随身携带的报警模块和定位模块；所述的报警模块和定位模块集成在一块定位手表上。

在变电站设备巡视之前，需要做以下准备工作，首先，应进行局部物联网的布设，将设备识别标签粘贴于设备便于扫描的位置，以便让每台检修设备拥有唯一的ID；其次，部署定位服务基站：根据变电站的类型选择适宜的定位方式，分别针对室内站和室外站选择适宜的定位产品，出于安全性考虑，定位精度要求为厘米级；最后，在硬件设备上搭载运行软件，调试完成后形成包含各变电站设备信息的物联网系统；

一种基于物联网和AR技术的变电站设备巡视方法，如图2所示，包括按顺序进行的下列步骤：

1)巡视人员通过人机交互模块制定巡视计划，并将巡视计划、设备识别标签、变电站设备信息和变电站设备安全巡视距离存储在服务器中；

2)巡视人员佩戴AR巡视眼镜，并通过AR巡视眼镜从服务器获取巡视计划；

3)巡视人员根据巡视计划开始巡视工作，并通过AR巡视眼镜上的扫描设备读取设备识别标签来调取后台设备台账，验证设备运行状态与服务器中记录的是否一致，验证结果一致，则继续验证下一台设备，若不一致，则进入下一步；

4)巡视人员启动AR巡视眼镜的拍照功能，将当前设备的状态以图片的形式进行记录，并发送发服务器进行识别；

5)巡视工作完成后，巡视人员通过人机交互模块登录服务器查询设备识别结果，并进行核实，若识别结果正确，则更新该设备的台账，若识别结果错误，则进行记录，并将该设备加入下一次巡视计划。

在整个变电站设备巡视过程中，所述的巡视人员随身携带报警模块和定位模块，定位模块实时地将巡视人员的位置信息发送到服务器，服务器将该位置信息与设备安全巡视距离进行对比，若巡视人员处于非安全距离，则报警模块发出警报，否则，报警模块不动作；为了便于携带，此处将报警模块和定位模块集成在一个定位手表上；

服务器在对AR巡视眼镜拍摄的图片进行识别时，使用模板匹配算法对变电设备进行识别，找出电力设备上具有某种特殊特征的某一郝分作为模板特征，作为模板，到待识别的图像中去找其存在的问题。

以8位图像(其1个像素由1个字节描述)为例，如图3所示。模板T(m*n 个像素)叠放在被搜索图S(WXH个像素)上平移，模板覆盖被搜索图的那块区域称为子图S^i,j，其中，i,j为子图左上角在被搜索图S上的坐标。搜索范围为：

1≤i≤W-m，1≤i≤H-n；

用下式衡量T和S^i,j相似性：

上式中的第一项为子图的能量，第三项为模板的能量，都与模版匹配无关。第二项是模板和子图的互相关，随(i,j)改变。当模板和子图匹配时，该项有极大值，将其归一化，得模板匹配的相关系数：

当模板和子图完全一样时，相关系数R＝1，在被搜索图S中完成全部搜索后，找出R的最大值，对应的子图S即为匹配目标。

Claims (4)

1.一种基于物联网和AR技术的变电站设备巡视系统，其特征在于，包括服务器、AR巡视眼镜、人机交互模块和设备识别标签；其中，所述AR巡视眼镜为具有图像采集、图像展示和通信功能的眼镜；所述的AR巡视眼镜和人机交互模块均分别与服务器进行信息交互。

2.根据权利要求1所述的基于物联网和AR技术的变电站设备巡视系统，其特征在于，还包括巡视人员随身携带的报警模块和定位模块。

3.一种基于权利要求1所述的基于物联网和AR技术的变电站设备巡视系统的巡视方法，其特征在于，包括按顺序进行的下列步骤：

1)巡视人员通过人机交互模块制定巡视计划，并将巡视计划、设备识别标签、变电站设备信息和变电站设备安全巡视距离存储在服务器中；

2)巡视人员佩戴AR巡视眼镜，并通过AR巡视眼镜从服务器获取巡视计划；

3)巡视人员根据巡视计划开始巡视工作，并通过AR巡视眼镜上的扫描设备读取设备识别标签来调取后台设备台账，验证设备运行状态与服务器中记录的是否一致，验证结果一致，则继续验证下一台设备，若不一致，则进入下一步；

4)巡视人员启动AR巡视眼镜的拍照功能，将当前设备的状态以图片的形式进行记录，并发送发服务器进行识别；

5)巡视工作完成后，巡视人员通过人机交互模块登录服务器查询设备识别结果，并进行核实，若识别结果正确，则更新该设备的台账，若识别结果错误，则进行记录，并将该设备加入下一次巡视计划。

4.根据权利要求3所述的基于物联网和AR技术的变电站设备巡视方法，其特征在于，所述的巡视人员随身携带报警模块和定位模块，定位模块实时地将巡视人员的位置信息发送到服务器，服务器将该位置信息与设备安全巡视距离进行对比，若巡视人员处于非安全距离，则报警模块发出警报，否则，报警模块不动作。