CN109801548B - 一种基于增强现实管网巡查检修终端 - Google Patents

Abstract

本发明涉及管网巡检设备领域，具体涉及一种基于增强现实管网巡查检修终端，包括终端本体，终端本体包括后置摄像模块、定位模块、显示模块、检修教学模块、处理模块、检修模块和AR模块，后置摄像模块获取地理环境图像发送至处理模块，处理模块将地理环境图像发送至显示模块，AR模块用于形成管网的立体图像模型并叠加到地理环境图像上，处理模块将立体图像模型叠加至显示模块上，检修模块供检修人员在检修时向处理模块发送检修信号，处理模块根据检修信号获取检修教学模块中检修教学信息发送至AR模块，AR模块将检修教学信息形成维修图像模型在显示模块上。本发明指示检修人员对管网进行检修，提高管网检修速度。

Description

一种基于增强现实管网巡查检修终端

技术领域

本发明涉及管网巡检设备领域，具体涉及一种基于增强现实管网巡查检修终端。

背景技术

增强现实技术简称AR，它是一种将真实世界信息和虚拟世界信息“无缝”集成的新技术，是把原本现实世界的一定时间空间范围内很难体验到的实体信息(视觉信息、声音、味道和触觉等)，通过电脑等科学技术将虚拟的信息应用到真实世界，被人类感官所感知。随着科学技术发展和城市化建设进程的推进，城市人口呈爆炸性增长，这也使得城市中的供水管网、燃气管网和电力线网越来越庞大，越来越复杂，而且供水管网、燃气管网和电力线网还相互重叠，当任一管网有损坏时，检修人员很难找准损坏位置，且检修的工作量十分大

当检修人员在对管网进行检修时，检修人员往往在管网出现问题时挖开地面露出故障位置进行检修，但是，检修人员需要在挖开地面露出故障后才制定检修方案，检修人员如果对检修方式不清楚，难以快速对故障位置进行维修。

发明内容

本发明意在提供一种基于增强现实管网巡查检修终端，以解决检修人员对管网因检修方式不清楚难以快速检修的问题。

本方案中的基于增强现实管网巡查检修终端，包括终端本体，所述终端本体包括后置摄像模块、定位模块、显示模块、检修教学模块、处理模块、检修模块和AR模块，所述后置摄像模块获取地理环境图像发送至处理模块，所述处理模块将地理环境图像发送至显示模块，所述定位模块获取终端本体的实际地理位置信息发送至处理模块，所述处理模块根据实际地理位置信息调取预存的管网属性信息，所述处理模块将管网属性信息发送至显示模块显示，所述AR模块用于形成管网的立体图像模型并发送至处理模块，所述处理模块将立体图像模型叠加至显示模块上，所述检修模块供检修人员在检修时向处理模块发送检修信号，所述处理模块根据检修信号获取检修教学模块中检修教学信息发送至AR模块，所述AR模块将检修教学信息形成维修图像模型在显示模块上。

本方案的有益效果是：

进修管网检修时，由定位模块对检修人员所处的位置进行定位获取实际地理位置信息发送至处理模块，同时由后置摄像模块获取终端本体所处的地理环境图像发送至处理模块，处理模块根据实际地理位置信息将预存的管网属性信息叠加显示到显示模块上，处理模块同时将AR模块形成的管网的立体图像模型叠加都显示模块上，让检修人员在不挖开地面的情况下看到立体状的管网走向，提高检修人员查看管网的速度。

当检修人员发现管网故障时，检修人员可通过检修模块向处理模块发送检修信号，处理模块根据检修信号获取检修教学模块中的检修教学信息，然后处理模块获取AR模块中的检修教学信息的维修图像模型，并将维修图像模块显示在显示模块上，由此来指导检修人员进行检修，提高检修人员的检修速度。

进一步，所述终端本体还包括通信模块，所述通信模块用于与后端的服务器通信并接收服务器的更新管网属性信息，所述处理模块从通信模块获取更新管网属性信息进行存储。

当终端本体内的信息未及时更新时，终端本体可通过通信模块接收更新的管网属性信息，让检修人员能够及时获取管网的属性信息，保持管网的属性信息准确性，避免检修人员遗漏掉管网的故障。

进一步，所述显示模块为触摸屏，所述检修模块通过检修图标显示在显示模块上，所述检修模块供检修人员点击并向处理模块发送检修信号。

当检修人员在显示模块上看到检修图标时，可以提醒检修人员对该处重点检查，并让检修人员在发现故障时及时向处理模块发送检修信号，让管网故障能够快速得到检修。

进一步，所述通信模块接收服务器的故障信息发送至处理模块，所述处理模块根据故障信息在立体图像模型的故障处标识故障图标。

在服务器提前获取到管网的故障且检修人员未发现时，服务器可向通信模块发送管网的故障信息并标识出故障图标，让检修人员及时发现管网的故障并进行检修，减少检修人员在巡检过程中耽搁的时间。

进一步，所述检修教学信息包括检修步骤，所述处理模块等间隔获取检修步骤并进行展示。

在对检修人员待检修的故障处的检修教学信息的维修图像模型进行展示时，将维修步骤依次展示出来，由此来指导检修人员进行检修工作，即使检修人员不知道怎样进行检修工作，也能加速检修人员动手进行检修工作，减少摸索检修过程中耽搁的时间，避免在摸索检修过程中损坏管网。

进一步，所述终端本体还包括导航模块，所述导航模块对检修人员展示地图并指示移动方向。

在进行检修之前，导航模块可对管网的走向进行导航，导向检修人员对管网进行检修，避免检修人员在走错路线时耽搁的时间，提高检修位置的准确性。

附图说明

图1为本发明基于增强现实管网巡查检修终端实施例的示意性框图；

图2为本发明基于增强现实管网巡查检修终端另一实施例的示意性框图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明。

实施例基本如附图1所示：包括终端本体，终端本体包括后置摄像模块、定位模块、显示模块、检修教学模块、处理模块、检修模块、AR模块、通信模块和导航模块。

其中，后置摄像模块获取地理环境图像发送至处理模块，后置摄像模块可用现有的摄像头，处理模块将地理环境图像发送至显示模块，显示模块为触摸屏，处理模块可用现有主频为2.5GHz的处理芯片，定位模块获取终端本体的实际地理位置信息发送至处理模块，定位模块可用现有的GPS定位芯片，处理模块内预存有管网属性信息，处理模块根据实际地理位置信息调取预存的管网属性信息，处理模块将管网属性信息发送至显示模块显示，AR模块用于形成管网的立体图像模型并发送至处理模块，AR模块可通过现有的Cuberille算法和管网属性信息形成立体图像模型，处理模块将立体图像模型叠加至显示模块上。

检修模块供检修人员在检修时向处理模块发送检修信号，检修模块通过检修图标显示在显示模块上，检修模块供检修人员点击并向处理模块发送检修信号，处理模块等间隔获取检修步骤并进行展示，导航模块对检修人员展示地图并指示移动方向，导航模块包括现有计量空间走向的磁力计、计量空间平面的加速度计和计量旋转视角的陀螺仪，处理模块根据检修信号获取检修教学模块中检修教学信息发送至AR模块，检修教学模块可通过预存储各种检修教学信息进行，检修教学信息包括检修步骤，检修步骤可通过展示每个步骤来进行，如展示先拆开的螺帽，再拧下螺钉，最后再分开法兰盘，AR模块将检修教学信息形成维修图像模型在显示模块上。

通信模块用于与后端的服务器通信并接收服务器的更新管网属性信息，通信模块可用现有华为公司MU709S-6系列的3G通信模块，处理模块从通信模块获取更新管网属性信息进行存储，通信模块接收服务器的故障信息发送至处理模块，处理模块根据故障信息在立体图像模型的故障处标识故障图标。

具体实施过程如下：

在检修人员管网检修的过程中，检修人员通过导航模块对环境中管网的走向进行导航，让检修人员跟着导航对管网进行检修，避免检修人员在走错路线时耽搁的时间，提高检修位置的准确性。

在导航模块进行导航的过程中，由定位模块对检修人员所处的位置进行定位并获取实际地理位置信息发送至处理模块，同时由后置摄像模块获取终端本体所处的地理环境图像发送至处理模块，处理模块根据实际地理位置信息将预存的管网属性信息叠加显示到显示模块上，预存的管网属性信息可以是管网类型、名称、经纬度、填埋深度和维护单位等，处理模块同时将AR模块形成的管网的立体图像模型叠加都显示模块上，让检修人员在不挖开地面的情况下看到立体状的管网走向，提高检修人员查看管网的速度。

在发现管网故障时，检修人员可通过检修模块在显示屏上的检修图标向处理模块发送检修信号，处理模块根据检修信号获取检修教学模块中的检修教学信息，然后处理模块获取AR模块中的检修教学信息的维修图像模型，并将维修图像模块显示在显示模块上，由此来指导检修人员进行检修，提高检修人员的检修速度。

当终端本体内的信息未及时更新时，检修人员实际勘测出的管网信息与终端本体上显示的管网信息不符合，终端本体可通过通信模块接收更新的管网属性信息，让检修人员能够及时获取管网的属性信息，保持管网的属性信息准确性，避免检修人员遗漏掉管网的故障，若在服务器提前获取到管网的故障且检修人员未发现时，服务器可向通信模块发送管网的故障信息并在故障处标识出故障图标，让检修人员及时发现管网的故障并进行检修，提醒检修人员重点关注此处，减少检修人员在巡检过程中耽搁的时间。

在另一实施例中，与上述实施例的区别在于，如图2所示，还包括人员等级模块、地质信息模块、检修工具模块和检修结果模块，人员等级模块用于存储检修人员的检修等级，检修等级可以是普通检修的基础等级和针对复杂地质条件检修的中级等级，地质信息模块中存储有管网地理位置的地质信息，地质信息包括地下水位信息、断裂构造信息和沉降信息，处理模块根据实际地理位置信息和人员等级模块中的检修等级调取地质信息模块中的地质信息，处理模块根据地质信息调取预存的管网属性信息，例如检修等级为中级等级，调取的管网属性信息是对具有沉降信息和断裂构造信息的，处理模块在实际地理位置信息和检修等级不匹配时通过通信模块向后端的服务器发送等级错位信息。

检修工具模块中存储有检修工具的图像信息，处理模块根据人员等级模块中的检修等级调取检修工具模块中检修工具的图像信息，处理模块将检修工具的图像信息发送至显示模块进行展示，检修结果模块获取检修后管网的修理结果信息，修理结果信息可以是是否漏气、是否漏水以及焊接是否牢固，检修结果模块将修理结果信息发送至处理模块，处理模块根据修理结果信息给检修等级添加结果标签，结果标签可以在漏气作为修理结果信息时为差，结果标签可以在不漏气作为修理结果信息时为合格。

当检修人员在巡检过程中定位到某个位置后，处理模块根据实际地理位置信息和检修等级获取地质信息，处理模块根据地质信息调取管网属性信息，当实际地理位置信息与检修等级不匹配时，处理模块向后端的服务器发送等级错位信息，针对不同的地质条件来确定不同等级的检修人员，避免因地质变化让管网检修难度提高导致检修人员无法处理或不会处理，防止检修人员在自身等级不够的情况下加重管网损坏。

在检修人员进行管网检修时，处理模块根据检修等级获取检修工具模块中检修工具的图像信息进行展示，指导检修人员使用对应的工具进行维修，减少检修人员摸索工具进行检修过程中耽搁的时间，同时，由检修结果模块获取修理结果信息，对修理结果进行监控并反馈，避免检修时未完成管网的修理而导致二次返修耽搁时间以及浪费人力物力，并由处理模块根据修理结果信息给检修等级添加结果标签，由此来反馈检修人员的检修情况，监督检修人员保质保量地完成检修工作，提高检修人员检修工作监督的准确性。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (6)

1.一种基于增强现实管网巡查检修终端，包括终端本体，其特征在于：所述终端本体包括后置摄像模块、定位模块、显示模块、检修教学模块、处理模块、检修模块和AR模块，所述后置摄像模块获取地理环境图像发送至处理模块，所述处理模块将地理环境图像发送至显示模块，所述定位模块获取终端本体的实际地理位置信息发送至处理模块，所述处理模块根据实际地理位置信息调取预存的管网属性信息，所述处理模块将管网属性信息发送至显示模块显示，所述AR模块用于形成管网的立体图像模型并发送至处理模块，所述处理模块将立体图像模型叠加至显示模块上，所述检修模块供检修人员在检修时向处理模块发送检修信号，所述处理模块根据检修信号获取检修教学模块中检修教学信息发送至AR模块，所述AR模块将检修教学信息形成维修图像模型在显示模块上；

还包括人员等级模块和地质信息模块，人员等级模块用于存储检修人员的检修等级，地质信息模块中存储有管网地理位置的地质信息，地质信息包括地下水位信息、断裂构造信息和沉降信息，处理模块根据实际地理位置信息和人员等级模块中的检修等级调取地质信息模块中的地质信息，处理模块在实际地理位置信息和检修等级不匹配时通过通信模块向后端的服务器发送等级错位信息。

2.根据权利要求1所述的基于增强现实管网巡查检修终端，其特征在于：所述终端本体还包括通信模块，所述通信模块用于与后端的服务器通信并接收服务器的更新管网属性信息，所述处理模块从通信模块获取更新管网属性信息进行存储。

3.根据权利要求1所述的基于增强现实管网巡查检修终端，其特征在于：所述显示模块为触摸屏，所述检修模块通过检修图标显示在显示模块上，所述检修模块供检修人员点击并向处理模块发送检修信号。

4.根据权利要求2所述的基于增强现实管网巡查检修终端，其特征在于：所述通信模块接收服务器的故障信息发送至处理模块，所述处理模块根据故障信息在立体图像模型的故障处标识故障图标。

5.根据权利要求1所述的基于增强现实管网巡查检修终端，其特征在于：所述检修教学信息包括检修步骤，所述处理模块等间隔获取检修步骤并进行展示。

6.根据权利要求1所述的基于增强现实管网巡查检修终端，其特征在于：所述终端本体还包括导航模块，所述导航模块对检修人员展示地图并指示移动方向。

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