CN109040681A - 基于视频分析的配电室智能运维终端 - Google Patents

Abstract

本发明提供的基于视频分析的配电室智能运维终端，包括处理器、输入设备、输出设备和存储器，处理器被配置用于调用所述程序指令，执行以下方法：采集传感器的环境信息；采集摄像头拍摄到的视频；当检测到的环境信息不满足预设的安全环境范围时，生成报警信号进行报警；当接收到用户的视频监控开启指令时，接收用户的选取指令，在所述视频中选取一帧画面作为参考帧，在参考帧上划出参考区域；获取视频中与参考帧的参考区域像素点信息不同的画面，输出该画面；根据输出的画面生成报警信号进行报警。该终端能够实时监控并记录配电室的监控数据，实现自动化管理，减少了人力成本和时间成本。

Description

基于视频分析的配电室智能运维终端

技术领域

本发明属于电力系统技术领域，具体涉及基于视频分析的配电室智能运维终端。

背景技术

配电室，用于为用户或用电设施直接配送电能，其运行维护非常重要。配电室管理包括门禁管理、温湿度监控、缺氧或SF泄露、排水监控、防盗监控、短路漏电监控等。然而现有的配电室管理还是主要停留在人工维护的阶段。工作人员可以定时定点地检查配电室是否出现异常情况，增加了人力成本。且现有的配电室管理不能实现实时监控的功能，对于临时出现的突发情况，不能第一时间通知到相关人员。另外，现有的配电室管理都是通过工作人员手动记录监控数据，监控数据查找的过程非常困难，费时费力。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明提供基于视频分析的配电室智能运维终端，能够实时监控并记录配电室的监控数据，实现自动化管理，减少了人力成本和时间成本。

一种基于视频分析的配电室智能运维终端，包括处理器、输入设备、输出设备和存储器，所述处理器、输入设备、输出设备和存储器相互连接，其中，所述存储器用于存储计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，所述处理器被配置用于调用所述程序指令，执行以下方法：

采集传感器的环境信息，所述传感器设置于配电室内；

采集摄像头拍摄到的视频，所述摄像头设置于配电室内；

当检测到的环境信息不满足预设的安全环境范围时，生成报警信号进行报警；

当接收到用户的视频监控开启指令时，接收用户的选取指令，在所述视频中选取一帧画面作为参考帧，在参考帧上划出参考区域；

获取视频中与参考帧的参考区域像素点信息不同的画面，输出该画面；

根据输出的画面生成报警信号进行报警。

优选地，所述环境信息包括温度、湿度、烟雾浓度、风速和环境含水量。

优选地，所述获取视频中与参考帧的参考区域像素点信息不同的画面具体包括：

记录参考帧中参考区域内像素点的灰度值；

接收用户的时间输入指令，输入筛选起始时间和筛选结束时间；

根据筛选起始时间和筛选结束时间截取视频中的片段，定义为筛选片段；

读取筛选片段的每一帧画面中与参考区域相对应的像素点的灰度值；

统计该画面中灰度值与参考区域内对应像素点的灰度值不同的像素点的个数，得到差异数；

如果差异数超过预设的差异阈值时，定义该画面为差异画面；

输出所述差异画面。

优选地，当所述视频监控开启指令为物品盗取时，所述根据输出的画面生成报警信号进行报警具体包括：

保存所述参考帧和差异画面的时间；

获取时间在参考帧的时间之前、且与参考帧的时间间隔最小的差异画面，定义为盗窃前画面；

获取时间在参考帧的时间之后、且与参考帧的时间间隔最小的差异画面，定义为盗窃后画面；

分别读取盗窃前画面和盗窃后画面的时间，生成包含有该时间的报警信号。

优选地，当所述视频监控开启指令为闯入检测时，所述根据输出的画面生成报警信号进行报警具体包括：

保存所述参考帧和差异画面的时间；

获取时间在参考帧的时间之后、且与参考帧的时间间隔最小的差异画面，定义为闯入画面；

读取闯入画面的时间，生成包含有该时间的报警信号。

优选地，所述处理器被配置用于调用所述程序指令，还执行以下方法：

存储所述传感器的环境信息、摄像头拍摄到的视频和报警信号。

优选地，所述处理器被配置用于调用所述程序指令，还执行以下方法：

当检测到配电室智能运维终端由在线切换至离线时，将最新更新时间内更新的环境信息、摄像头拍摄到的视频和报警信号存储至缓存区中；

当检测到配电室智能运维终端由离线切换至在线，且缓存区中存在环境信息、摄像头拍摄到的视频和报警信号时，将环境信息、摄像头拍摄到的视频和报警信号上传给外部设备。

优选地，所述存储所述传感器的环境信息、摄像头拍摄到的视频和报警信号具体包括：

将数据库按预设容量值分配的多个存储区块；

将所述传感器的环境信息、摄像头拍摄到的视频和报警信号进行分类，得到分类数据；

将分类数据按预设容量值分割为多个部分，并分别存储至不同的所述存储区块；

为每个分类数据分配对应的辨识号。

优选地，所述将所述传感器的环境信息、摄像头拍摄到的视频和报警信号进行分类具体包括：

将所述传感器的环境信息、摄像头拍摄到的视频和报警信号按照时间或地点进行分类，得到不同时间或不同地点对应的分类数据。

由上述技术方案可知，本发明提供的基于视频分析的配电室智能运维终端，可以采集配电室周边的环境数据，实时监控配电室的环境是否安全，还实时通过摄像头拍摄周围的视频，并能够对拍摄的视频进行筛选，自动筛选出与用户选择的参考画面不同的画面，该终端能够实时监控并记录配电室的监控数据，实现自动化管理，减少了人力成本和时间成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为实施例一提供的配电室智能运维终端的硬件框图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。

应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

还应当理解，在此本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。

如在本说明书和所附权利要求书中所使用的那样，术语“如果”可以依据上下文被解释为“当...时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地，短语“如果确定”或“如果检测到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦检测到[所描述条件或事件]”或“响应于检测到[所描述条件或事件]”。

实施例一：

一种基于视频分析的配电室智能运维终端，包括处理器801、输入设备802、输出设备803和存储器804，所述处理器801、输入设备802、输出设备803和存储器804通过总线805相互连接，其中，所述存储器804用于存储计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，所述处理器801被配置用于调用所述程序指令，执行以下方法：

S1：采集传感器的环境信息，所述传感器设置于配电室内；

具体地，所述环境信息包括温度、湿度、烟雾浓度、风速和环境含水量。传感器包括但不限于温湿度传感器、烟感传感器、含水量传感器、风速传感器等。该运维终端还可以连接红外双鉴探测器、SF6传感器或电缆测温设备等检测设备。该配电室智能运维终端能够检测配电室的环境信息。

S2：采集摄像头拍摄到的视频，所述摄像头设置于配电室内；

S3：当检测到的环境信息不满足预设的安全环境范围时，生成报警信号进行报警；

具体地，配电室在运行中需要时刻关注浸水、温湿度、供电参数等情况，需对监控环境数据，并根据监测情况控制相应的排风扇、加热器等装置动作。所以该运维终端还可以根据报警信号控制相应的排风扇、加热器等装置动作。报警方式包括声光报警、短信报警或远程报警等。

S4：当接收到用户的视频监控开启指令时，接收用户的选取指令，在所述视频中选取一帧画面作为参考帧，在参考帧上划出参考区域；

具体地，用户可以选择视频中任一帧画面作为参考帧，参考帧相当于用来对比的标准画面。参考区域位置、大小、形状可以由用户自行设定。参考帧画面上也可以设置多个网格，用户通过选中一个或多个网格构成参考区域。用户也可以在参考帧画面上手动划出参考区域的范围。

S5：获取视频中与参考帧的参考区域像素点信息不同的画面，输出该画面；

具体地，该终端可以自动筛选出在参考区域位置处，与参考帧画面不同的其他画面。该方法可以用于防盗或闯入检测。

S6：根据输出的画面生成报警信号进行报警。

该配电室智能运维终端可以采集配电室周边的环境数据，实时监控配电室的环境是否安全，还实时通过摄像头拍摄周围的视频，并能够对拍摄的视频进行筛选，自动筛选出与用户选择的参考画面不同的画面，该终端能够实时监控并记录配电室的监控数据，实现自动化管理，减少了人力成本和时间成本。

应当理解，在本发明实施例中，所称处理器801可以是中央处理单元(CentralProcessing Unit，CPU)，该处理器还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(DigitalSignal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

输入设备802可以包括触控板、指纹采传感器(用于采集用户的指纹信息和指纹的方向信息)、麦克风等，输出设备803可以包括显示器(LCD等)、扬声器等。

该存储器804可以包括只读存储器和随机存取存储器，并向处理器801提供指令和数据。存储器804的一部分还可以包括非易失性随机存取存储器。例如，存储器804还可以存储设备类型的信息。

实施例二：

实施例二提供的运维终端在实施例一的基础上，增加了以下内容：

所述获取视频中与参考帧的参考区域像素点信息不同的画面具体包括：

S11：记录参考帧中参考区域内像素点的灰度值；

具体地，通过灰度值来对比参考帧和其他帧画面内参考区域是否存在不同。该步骤可以建立参考数据库，记录参考区域内每个像素点的位置及对应的灰度值，方便后面步骤中进行对比。

S12：接收用户的时间输入指令，输入筛选起始时间和筛选结束时间；

具体地，选择视频筛选的时间，筛选起始时间在筛选结束时间之前。例如：筛选起始时间选择今天早上8:00，筛选结束时间选择今天晚上8:00，即表示筛选今天早上8:00到晚上8:00的视频。

S13：根据筛选起始时间和筛选结束时间截取视频中的片段，定义为筛选片段；

S14：读取筛选片段的每一帧画面中与参考区域相对应的像素点的灰度值；

具体地，在对比时只对比参考区域内像素点的灰度值。如果筛选片段中包括100帧画面，那么步骤S14需要分别读取这100帧画面中参考区域内像素点的灰度值。

S15：统计该画面中灰度值与参考区域内对应像素点的灰度值不同的像素点的个数，得到差异数；

具体地，如果参考帧和其他帧画面中参考区域内像素点的灰度值是一样的，说明参考帧和其他帧画面中参考区域内画面是一样的。如果其他帧画面中参考区域内像素点与参考帧不同，说明其他帧画面中参考区域内发生变化，例如：物品移动、人物移动等。

由于光线的强度会影响视频中像素点的灰度值，所以当其他帧画面中参考区域内没有发生变化时，还是能检测到少量的像素点和参考帧不同，因此为了避免误判，需要统计灰度值不同的像素点的个数，只有该个数过大，才认为是其他帧画面中参考区域内发生变化。

S16：如果差异数超过预设的差异阈值时，定义该画面为差异画面；

具体地，差异阈值由用户自行设置，如果差异数超过预设的差异阈值时，说明该画面在参考区域内存在过多的像素点的灰度值与参考帧不一样，该画面参考区域内发生了变化。

S17：输出所述差异画面。

以下列出上述方法的两种应用。

1、物品防盗查询。

现有的很多场景还是选择通过监控来查询物品被盗情况。用户可以通过查询监控来找到被盗的物品和盗窃者，但是用户在查询时，为了避免遗漏，需要通过观看整个监控视频来进行查找，耗时长。为此可以采用上述方法，运维终端自动找出与参考帧画面不同的画面，用户不需要观看完整个监控视频，快捷方便。

当所述视频监控开启指令为物品盗取时，所述根据输出的画面生成报警信号进行报警具体包括：

S21：保存所述参考帧和差异画面的时间；

S22：获取时间在参考帧的时间之前、且与参考帧的时间间隔最小的差异画面，定义为盗窃前画面；

S23：获取时间在参考帧的时间之后、且与参考帧的时间间隔最小的差异画面，定义为盗窃后画面；

S24：分别读取盗窃前画面和盗窃后画面的时间，生成包含有该时间的报警信号。

具体地，用户可以在视频中选出包含有被盗物品的画面作为参考帧，并划出包含有被盗物品的参考区域，同时筛选时间位于参考帧后面的视频即可。为了进一步地减少对比量，参考区域选刚刚包括完被盗物品为最佳。参考区域除被盗物品所处的像素点以外的像素点为无效像素点，所以无效像素点越少，终端的对比量就越少，计算速度越快。为了减少计算量，筛选视频的选取也十分重要，例如在物品防盗查询应用中，只需要查询参考帧后面的视频即可，不需要查询参考帧的视频，所以筛选起始时间可以设定为参考帧的时间，从参考帧往后进行筛选。当然用户也可以筛选物品被盗前的情况，通过被盗前的情况可以判断出物品开始被监控的时间。

由于摄像头的位置都是固定的，所以如果物品的位置没有发生移动，则物品在视频中的位置是固定的。当物品被盗时，物品的位置就会发生移动，则在摄像头拍摄到物品被盗瞬间的画面中，参考区域像素点的灰度值就会发生变化。该方法能自动输出盗窃前画面、盗窃后画面及对应的时间，快捷方便。

2、闯入检测。

该方法还可以用于闯入检测，例如：非法闯入。例如检测是否有人在非工作时间内进入配电室等情况。或者是检测是否有人在非法时间(例如不能进入时间)内靠近某地点或设备。

当所述视频监控开启指令为闯入检测时，所述根据输出的画面生成报警信号进行报警具体包括：

S31：保存所述参考帧和差异画面的时间；

S32：获取时间在参考帧的时间之后、且与参考帧的时间间隔最小的差异画面，定义为闯入画面；

S33：读取闯入画面的时间，生成包含有该时间的报警信号。

具体地，用户可以在视频中选出无人环境下的画面作为参考帧，并划出包含有被监测物品的参考区域，例如配电室的门、窗等出入口或整个配电室等。筛选起始时间和筛选结束时间可以设置为非法时间段或不能进入时间段。例如：如果检测晚上8点到第二天7点前是否有人进入配电室，筛选起始时间设置为晚上8点，筛选结束时间设置为第二天7点。

这样当有人在非法时间靠近被监测物品时，在摄像头拍摄到有人闯入瞬间的画面中，参考区域像素点的灰度值就会发生变化。该方法能自动输出闯入画面及对应的时间，快捷方便。

本发明实施例所提供的终端，为简要描述，实施例部分未提及之处，可参考前述系统实施例中相应内容。

实施例三：

实施例三提供的运维终端在其他实施例的基础上，增加了以下内容：

所述处理器被配置用于调用所述程序指令，还执行以下方法：

存储所述传感器的环境信息、摄像头拍摄到的视频和报警信号。

具体地，存储环境信息、视频和报警信号，方便后期查询。

除此以外，本实施例的终端还提供离线保存的功能。

所述处理器被配置用于调用所述程序指令，还执行以下方法：

当检测到配电室智能运维终端由在线切换至离线时，将最新更新时间内更新的环境信息、摄像头拍摄到的视频和报警信号存储至缓存区中；

当检测到配电室智能运维终端由离线切换至在线，且缓存区中存在环境信息、摄像头拍摄到的视频和报警信号时，将环境信息、摄像头拍摄到的视频和报警信号上传给外部设备。

具体地，该终端还用于将存储的数据上传给外部设备(例如：外部终端、服务器等)。为了第一时间将存储的数据上传，当该终端离线或掉线时，依然保存接收到的数据，并进行缓存。当终端重新上线后，再将缓存的数据第一时间上传，使得外部设备能第一时间接收到终端检测到的数据。

除此以外，本实施例的终端还提供一种数据存储方法。

首先，将数据库按预设容量值分配的多个存储区块。其次，将所述传感器的环境信息、摄像头拍摄到的视频和报警信号进行分类，得到分类数据；然后，将分类数据按预设容量值分割为多个部分，并分别存储至不同的所述存储区块，并分配对应的辨识号(ID)。分类数据在读取时，根据所述辨识号从所述不同存储区块将被分割的分类数据各部分还原成完整的分类数据并读取。该方法快速，灵活，查询检索方便。

该方法可以使用数据库相关的命令，快速查出符合条件的分类数据的存储位置，而不需要在一个大类中循环查找，查询的结果信息可以分页的方式返回，节省的服务器的资源和查找时间。

所述将所述传感器的环境信息、摄像头拍摄到的视频和报警信号进行分类具体包括：

将所述传感器的环境信息、摄像头拍摄到的视频和报警信号按照时间或地点进行分类，得到不同时间或不同地点对应的分类数据。

具体地，按照时间或地点进行分类，方便用户管理和维护。

本发明实施例所提供的系统，为简要描述，实施例部分未提及之处，可参考前述系统实施例中相应内容。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (9)

1.一种基于视频分析的配电室智能运维终端，其特征在于，包括处理器、输入设备、输出设备和存储器，所述处理器、输入设备、输出设备和存储器相互连接，其中，所述存储器用于存储计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，所述处理器被配置用于调用所述程序指令，执行以下方法：

采集传感器的环境信息，所述传感器设置于配电室内；

采集摄像头拍摄到的视频，所述摄像头设置于配电室内；

当检测到的环境信息不满足预设的安全环境范围时，生成报警信号进行报警；

当接收到用户的视频监控开启指令时，接收用户的选取指令，在所述视频中选取一帧画面作为参考帧，在参考帧上划出参考区域；

获取视频中与参考帧的参考区域像素点信息不同的画面，输出该画面；

根据输出的画面生成报警信号进行报警。

2.根据权利要求1所述基于视频分析的配电室智能运维终端，其特征在于，

所述环境信息包括温度、湿度、烟雾浓度、风速和环境含水量。

3.根据权利要求1所述基于视频分析的配电室智能运维终端，其特征在于，所述获取视频中与参考帧的参考区域像素点信息不同的画面具体包括：

记录参考帧中参考区域内像素点的灰度值；

接收用户的时间输入指令，输入筛选起始时间和筛选结束时间；

根据筛选起始时间和筛选结束时间截取视频中的片段，定义为筛选片段；

读取筛选片段的每一帧画面中与参考区域相对应的像素点的灰度值；

统计该画面中灰度值与参考区域内对应像素点的灰度值不同的像素点的个数，得到差异数；

如果差异数超过预设的差异阈值时，定义该画面为差异画面；

输出所述差异画面。

4.根据权利要求3所述基于视频分析的配电室智能运维终端，其特征在于，当所述视频监控开启指令为物品盗取时，所述根据输出的画面生成报警信号进行报警具体包括：

保存所述参考帧和差异画面的时间；

获取时间在参考帧的时间之前、且与参考帧的时间间隔最小的差异画面，定义为盗窃前画面；

获取时间在参考帧的时间之后、且与参考帧的时间间隔最小的差异画面，定义为盗窃后画面；

分别读取盗窃前画面和盗窃后画面的时间，生成包含有该时间的报警信号。

5.根据权利要求3所述基于视频分析的配电室智能运维终端，其特征在于，当所述视频监控开启指令为闯入检测时，所述根据输出的画面生成报警信号进行报警具体包括：

保存所述参考帧和差异画面的时间；

获取时间在参考帧的时间之后、且与参考帧的时间间隔最小的差异画面，定义为闯入画面；

读取闯入画面的时间，生成包含有该时间的报警信号。

6.根据权利要求1所述基于视频分析的配电室智能运维终端，其特征在于，所述处理器被配置用于调用所述程序指令，还执行以下方法：

存储所述传感器的环境信息、摄像头拍摄到的视频和报警信号。

7.根据权利要求6所述基于视频分析的配电室智能运维终端，其特征在于，所述处理器被配置用于调用所述程序指令，还执行以下方法：

当检测到配电室智能运维终端由在线切换至离线时，将最新更新时间内更新的环境信息、摄像头拍摄到的视频和报警信号存储至缓存区中；

当检测到配电室智能运维终端由离线切换至在线，且缓存区中存在环境信息、摄像头拍摄到的视频和报警信号时，将环境信息、摄像头拍摄到的视频和报警信号上传给外部设备。

8.根据权利要求6所述基于视频分析的配电室智能运维终端，其特征在于，所述存储所述传感器的环境信息、摄像头拍摄到的视频和报警信号具体包括：

将数据库按预设容量值分配的多个存储区块；

将所述传感器的环境信息、摄像头拍摄到的视频和报警信号进行分类，得到分类数据；

将分类数据按预设容量值分割为多个部分，并分别存储至不同的所述存储区块；

为每个分类数据分配对应的辨识号。

9.根据权利要求8所述基于视频分析的配电室智能运维终端，其特征在于，所述将所述传感器的环境信息、摄像头拍摄到的视频和报警信号进行分类具体包括：

将所述传感器的环境信息、摄像头拍摄到的视频和报警信号按照时间或地点进行分类，得到不同时间或不同地点对应的分类数据。