CN110738289A - 电力作业标准化的多维联动综合研判装置及其使用方法 - Google Patents

电力作业标准化的多维联动综合研判装置及其使用方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及电力作业技术领域，是一种电力作业标准化的多维联动综合研判装置及其使用方法，前者包括环境信息采集控制单元、设备信息采集控制单元、作业信息采集控制单元、语音采集识别单元、前端显示控制单元、第一通信单元、第二通信单元和后端显示控制单元；所述语音采集识别单元包括语音传感器和语音识别模块。本发明能基于窄带无线通信网络、I2C总线、串行通信等方式实现对作业的气象环境、人员装备、工作票、作业设备、人员作业行为等内容进行采集与判断，同时根据判断结果提醒作业人员，即实现对电力作业的多维联动综合研判，有效减少了现场督察人员数量，减轻了现场督察的工作量，提高了工作效率，规范了作业行为，保证了作业安全。

Description

电力作业标准化的多维联动综合研判装置及其使用方法
技术领域
本发明涉及电力作业技术领域，是一种电力作业标准化的多维联动综合研判装置及其使用方法。
背景技术
随着电网建设的快速发展，电网建设及运行检修等生产业务持续增加，针对于作业现场的工作人员、电网设备、作业环境的潜在风险也在逐步增大。目前，变电站现场作业依靠现场督察人员及工作负责人进行人工检查，造成难以有效并及时发现和制止违章作业；并且无法通过现场作业人员、设备及作业环境的多维度综合预测来及时杜绝事故的发生。从而对电网安全、人员安全造成潜在的影响，造成人员及财产的直接损失。
发明内容
本发明提供了一种电力作业标准化的多维联动综合研判装置及其使用方法，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决变电站作业现场依不能对作业环境、条件进行判断检测的问题。
本发明的技术方案之一是通过以下措施来实现的：一种电力作业标准化的多维联动综合研判装置，包括环境信息采集控制单元、设备信息采集控制单元、作业信息采集控制单元、语音采集识别单元、前端显示控制单元、第一通信单元、第二通信单元和后端显示控制单元；所述语音采集识别单元包括语音传感器和语音识别模块，语音传感器与语音识别模块连接；环境信息采集控制单元、设备信息采集控制单元、作业信息采集控制单元、语音识别模块均通过第一通信单元与前端显示控制单元连接，前端显示控制单元通过第二通信单元与后端显示控制单元连接。
下面是对上述发明技术方案的进一步优化或/和改进：
上述环境信息采集控制单元包括用于采集雷电、湿度、风力和分向数据的气象采集模块和能根据气象信息判断气象状况的气象判断控制模块，所述气象采集模块与气象判断控制模块连接，气象判断控制模块通过第一通信单元与前端显示控制单元连接。
上述设备信息采集控制单元包括比对控制模块和设置在前端电网设备上的RFID电子标签、能读取RFID电子标签信息的RFID信息采集模块，RFID信息采集模块与比对控制模块连接，比对控制模块通过第一通信单元与前端显示控制单元连接；或/和，所述作业信息采集控制单元包括视频判断控制模块和用于采集作业设备信息、作业人员作业行为的视频采集模块，视频采集模块与视频判断控制模块连接，视频判断控制模块通过第一通信单元与前端显示控制单元连接。
上述后端控制单元包括服务器、上位机、显示模块和报警单元，所述服务器与上位机连接，上位机分别与显示模块和报警单元连接。
本发明的技术方案之二是通过以下措施来实现的：一种上述电力作业标准化的多维联动综合研判装置的使用方法，包括以下步骤：
第一步，前端显示控制单元进行前端信息检测，判断是否满足全部前端检测条件，响应于是，前端显示控制单元控制环境信息采集控制单元对人员作业行为进行监控；
其中前端检测条件包括：
环境信息采集控制单元判断当前环境符合作业条件；
作业信息采集控制单元判断作业人员装备符合作业条件；
语音采集识别单元获取工作票信息，判断工作票信息正常；
设备信息采集控制单元查找到工作票作业范围内的电网设备；
第二步，作业信息采集控制单元对人员作业行为进行监控，判断是否出现违规操作，响应于是，前端显示控制单元进行告警。
下面是对上述发明技术方案的进一步优化或/和改进：
上述语音采集识别单元获取工作票信息，判断工作票信息正常，包括
（一）语音传感器获取作业人员播报的工作票内容；
（二）语音识别模块识别语音传感器获取的具体内容，并与前端显示控制单元通信，确定工作票内容是否正常，响应于不正常，则通过前端显示控制单元进行告警。
上述设备信息采集控制单元查找到工作票作业范围内的电网设备，包括：
（一）RFID信息采集模块接收识别某一RFID电子标签的RFID信息；
（二）比对控制模块与前端显示控制单元通信，将该RFID信息与工作票范围内的作业设备进行比较，判定是否为工作票范围内的作业设备，响应于不一致，则通过前端显示控制单元进行告警。
上述作业信息采集控制单元对人员作业行为进行监控，包括：
（一）视频采集模块获取作业人员作业行为信息；
（二）视频判断控制模块与前端显示控制单元通信，获取规范操作电子信息，将作业行为信息与规范操作电子信息进行比对，判断是否出现违规操作，响应于是，前端显示控制单元进行告警。
上述还包括前端显示控制单元通过第二通信单元与后端显示控制单元通信，向后端显示控制单元实时发送所有前端信息和前端信息检测结果，后端显示控制单元对前端信息进行处理展示。
本发明结构简单，使用方便，能基于窄带无线通信网络、I2C总线、串行通信等方式实现对作业的气象环境、人员装备、工作票、作业设备、人员作业行为等内容进行采集与判断，同时根据判断结果提醒作业人员，即实现对电力作业的多维联动综合研判，有效减少了现场督察人员数量，减轻了现场督察的工作量，提高了工作效率，规范了作业行为，保证了作业安全，并且本发明能远程对现场作业环境、人员、设备等各要素的实时动态监测及展示，下达操作指令，对作业人员进行作业行为管理。同时增加现场作业可视化行为动作分析资料库资料，实现对现场作业行为规范的标准化建立，从根源上降低现场事故的发生概率。
附图说明
附图1为本发明实施例1的电路结构示意图。
附图2为本发明实施例2的流程图。
附图3为本发明本发明实施例2中获取工作票信息的流程图。
附图4为本发明本发明实施例2中查找到工作票作业范围内电网设备的流程图。
附图5为本发明本发明实施例2中对人员作业行为进行监控的流程图。
具体实施方式
本发明不受下述实施例的限制，可根据本发明的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。
下面结合实施例及附图对本发明作进一步描述：
实施例1：如附图1所示，一种电力作业标准化的多维联动综合研判装置，包括环境信息采集控制单元、设备信息采集控制单元、作业信息采集控制单元、语音采集识别单元、前端显示控制单元、第一通信单元、第二通信单元和后端显示控制单元；所述语音采集识别单元包括语音传感器和语音识别模块，语音传感器与语音识别模块连接；环境信息采集控制单元、设备信息采集控制单元、作业信息采集控制单元、语音识别模块均通过第一通信单元与前端显示控制单元连接，前端显示控制单元通过第二通信单元与后端显示控制单元连接。
上述环境信息采集控制单元用于监测判断作业现场的天气环境是否适合作业；设备信息采集控制单元用于检测及确定需要进行作业的作业的电网设备；作业信息采集控制单元用于检测作业人员的设备及作业行为；前端显示控制单元为现有公知技术，可包括控制器、触摸屏、存储器，其中触摸屏为现有公知技术，用于作业人员向控制器发送工作指令、作业人员查看相关信息、告警，控制器为现有公知技术，可为ARM11控制器，用于接收工作指令，并根据工作指令控制环境信息采集控制单元、设备信息采集控制单元、作业信息采集控制单元、语音采集识别单元进行工作，存储器用于进行数据存储，例如存储前端监测数据、规范操作的电子信息等内容；第一通信单元为现有公知技术，可为窄带通信模块，用于前端显示控制单元分别与环境信息采集控制单元、设备信息采集控制单元、作业信息采集控制单元、语音采集识别单元通信，传输信息数据。
上述语音传感器为现有公知技术，用于进行现场语音数据采集（作业人员现场宣读的工作票内容）；语音识别模块为现有公知技术，可为ARM11控制器，用于进行智能语音识别，获得工作票内容，并传输至前端显示控制单元。
上述第二通信单元为现有公知技术，可为4G、WiFi等无线通信模块，用于前端显示控制单元与后端显示控制单元通信，传输信息数据；后端显示控制单元用于接收前端显示控制单元传输的信息数据，并对其进行处理及展示。
可根据实际需要，对上述电力作业标准化的多维联动综合研判装置作进一步优化或/和改进：
如附图1所示，所述环境信息采集控制单元包括用于采集雷电、湿度、风力和分向数据的气象采集模块和能根据气象信息判断气象状况的气象判断控制模块，所述气象采集模块与气象判断控制模块连接，气象控制控制模块通过第一通信单元与前端显示控制单元连接。
上述气象采集模块可包括雷电采集传感器、温湿度采集传感器、风力风向采集传感器等气象传感器；上述气象判断控制模块为现有公知技术，可为ARM11控制器，用于接收气象采集模块传输的信息数据，并将信息数据与对应的阈值进行比较，判断作业环境的气象状况，其中各个阈值均由实际作业情况进行设定。同时气象判断控制模块还需将判断结果及气象采集模块获取的数据发送至前端显示控制单元。
如附图1所示，所述设备信息采集控制单元包括比对控制模块和设置在前端电网设备上的RFID电子标签、能读取RFID电子标签信息的RFID信息采集模块，RFID信息采集模块与比对控制模块连接，比对控制模块通过第一通信单元与前端显示控制单元连接。
上述RFID信息采集模块为现有公知技术，可为RFID读写器，用于获取识别RFID电子标签信息的RFID信息；比对控制模块为现有公知技术，可为ARM11控制器，用于与前端显示控制单元通信，获取需要作业的电网设备信息，并将RFID信息采集模块识别的RFID信息与需要作业的电网设备信息进行比对，从而查找到需要作业的电网设备。
如附图1所示，所述作业信息采集控制单元包括视频判断控制模块和用于采集作业设备信息、作业人员作业行为的视频采集模块，视频采集模块与视频判断控制模块连接，视频判断控制模块通过第一通信单元与前端显示控制单元连接。
上述视频采集模块为现有公知技术，可为带有云台的微型高清摄像头，用于获取作业人员的作业设备及作业行为信息；视频判断控制模块为现有公知技术，可包括ARM11控制器，用于与前端显示控制单元通信，获取规范操作的电子信息，从而作业人员判断是否出现违规操作；视频判断控制模块还会将视频采集模块获取的数据及视频判断控制模块的判断结果传输至前端显示控制单元。
如附图1所示，所述后端控制单元包括服务器、上位机、显示模块和报警单元，所述服务器与上位机连接，上位机分别与显示模块和报警单元连接。
上述服务器用于接收前端显示控制单元传输的所有信息数据，并对数据进行存储、解析、判断、分析，并将分析结果发送至上位机，上位机根据分析结果控制显示模块和报警单元进行显示及报警；显示模块可为显示大屏。
实施例2：如图2所示，一种上述电力作业标准化的多维联动综合研判装置的使用方法，包括以下步骤：
第一步，前端显示控制单元进行前端信息检测，判断是否满足全部前端检测条件，响应于是，前端显示控制单元控制环境信息采集控制单元对人员作业行为进行监控；
其中前端检测条件包括：
环境信息采集控制单元判断当前环境符合作业条件；
作业信息采集控制单元判断作业人员装备符合作业条件；
语音采集识别单元获取工作票信息，判断工作票信息正常；
设备信息采集控制单元查找到工作票作业范围内的作业设备；
第二步，作业信息采集控制单元对人员作业行为进行监控，判断是否出现违规操作，响应于是，前端显示控制单元进行告警。
上述各类作业条件均由实际情况进行设定。
可根据实际需要，对上述电力作业标准化的多维联动综合研判装置的使用方法的使用方法作进一步优化或/和改进：
如图3所示，所述语音采集识别单元获取工作票信息，判断工作票信息正常，包括
（一）语音传感器获取作业人员播报的工作票内容；
（二）语音识别模块识别语音传感器获取的具体内容，并与前端显示控制单元通信，确定工作票内容是否正常，响应于不正常，则通过前端显示控制单元进行告警。
上述语音识别模块在确定工作票内容是否正常时，先与前端显示控制单元通信，获取对应的工作票内容，然后对比判断确定工作票的格式、内容是否正常。若不正常，则通过前端显示控制单元进行告警，若正常，则将工作票内容存储于前端显示控制单元。
如图4所示，所述设备信息采集控制单元查找到工作票作业范围内的电网设备，包括：
（一）RFID信息采集模块接收识别某一RFID电子标签的RFID信息；
（二）比对控制模块与前端显示控制单元通信，将该RFID信息与工作票范围内的作业设备进行比较，判定是否为工作票范围内的作业设备，响应于是，则通过前端显示控制单元进行告警。
上述判定是否为工作票范围内的作业设备，若是，则通过前端显示控制单元进行告警，若否，则确定该电网设备为作业设备，准备进行作业。
如图5所示，所述作业信息采集控制单元对人员作业行为进行监控，包括：
（一）视频采集模块获取作业人员作业行为信息；
（二）视频判断控制模块与前端显示控制单元通信，获取规范操作电子信息，将作业行为信息与规范操作电子信息进行比对，判断是否出现违规操作，响应于是，前端显示控制单元进行告警。
作业信息采集控制单元判断作业人员装备是否符合作业条件的过程与上述过程相同，即为视频采集模块获取作业人员作业设备图像，视频判断控制模块与前端显示控制单元通信，获取标准作业设备电子信息，将作业设备图像与标准作业设备电子信息进行比对，判断是否符合作业条件，若否，则前端显示控制单元进行告警。
如图2所示，还包括前端显示控制单元通过第二通信单元与后端显示控制单元通信，向后端显示控制单元实时发送所有前端信息和前端信息检测结果，后端显示控制单元对前端信息进行处理展示。
上述后端显示控制单元对前端信息进行处理的内容包括对前端信息是否正常进行判断、确定前端的对应判断结果是否正确，对前端信息进行整理展示等内容。
以上技术特征构成了本发明的实施例，其具有较强的适应性和实施效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。

Claims (10)

1.一种电力作业标准化的多维联动综合研判装置，其特征在于，包括环境信息采集控制单元、设备信息采集控制单元、作业信息采集控制单元、语音采集识别单元、前端显示控制单元、第一通信单元、第二通信单元和后端显示控制单元；所述语音采集识别单元包括语音传感器和语音识别模块，语音传感器与语音识别模块连接；环境信息采集控制单元、设备信息采集控制单元、作业信息采集控制单元、语音识别模块均通过第一通信单元与前端显示控制单元连接，前端显示控制单元通过第二通信单元与后端显示控制单元连接。
2.根据权利要求1所述的电力作业标准化的多维联动综合研判装置，其特征在于，所述环境信息采集控制单元包括用于采集雷电、湿度、风力和分向数据的气象采集模块和能根据气象信息判断气象状况的气象判断控制模块，所述气象采集模块与气象判断控制模块连接，气象判断控制模块通过第一通信单元与前端显示控制单元连接。
3.根据权利要求1或2所述的电力作业标准化的多维联动综合研判装置，其特征在于，所述设备信息采集控制单元包括比对控制模块和设置在前端电网设备上的RFID电子标签、能读取RFID电子标签信息的RFID信息采集模块，RFID信息采集模块与比对控制模块连接，比对控制模块通过第一通信单元与前端显示控制单元连接；或/和，所述作业信息采集控制单元包括视频判断控制模块和用于采集作业设备信息、作业人员作业行为的视频采集模块，视频采集模块与视频判断控制模块连接，视频判断控制模块通过第一通信单元与前端显示控制单元连接。
4.根据权利要求1或2所述的电力作业标准化的多维联动综合研判装置，其特征在于，所述后端控制单元包括服务器、上位机、显示模块和报警单元，所述服务器与上位机连接，上位机分别与显示模块和报警单元连接。
5.根据权利要求3所述的电力作业标准化的多维联动综合研判装置，其特征在于，所述后端控制单元包括服务器、上位机、显示模块和报警单元，所述服务器与上位机连接，上位机分别与显示模块和报警单元连接。
6.一种权利要求1至5中任一项所述的电力作业标准化的多维联动综合研判装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：
第一步，前端显示控制单元进行前端信息检测，判断是否满足全部前端检测条件，响应于是，前端显示控制单元控制环境信息采集控制单元对人员作业行为进行监控；
其中前端检测条件包括：
环境信息采集控制单元判断当前环境符合作业条件；
作业信息采集控制单元判断作业人员装备符合作业条件；
语音采集识别单元获取工作票信息，判断工作票信息正常；
设备信息采集控制单元查找到工作票作业范围内的电网设备；
第二步，作业信息采集控制单元对人员作业行为进行监控，判断是否出现违规操作，响应于是，前端显示控制单元进行告警。
7.根据权利要求6所述的电力作业标准化的多维联动综合研判装置的使用方法，其特征在于，所述语音采集识别单元获取工作票信息，判断工作票信息正常，包括
（一）语音传感器获取作业人员播报的工作票内容；
（二）语音识别模块识别语音传感器获取的具体内容，并与前端显示控制单元通信，确定工作票内容是否正常，响应于不正常，则通过前端显示控制单元进行告警。
8.根据权利要求6所述的电力作业标准化的多维联动综合研判装置的使用方法，其特征在于，所述设备信息采集控制单元查找到工作票作业范围内的电网设备，包括：
（一）RFID信息采集模块接收识别某一RFID电子标签的RFID信息；
（二）比对控制模块与前端显示控制单元通信，将该RFID信息与工作票范围内的作业设备进行比较，判定是否为工作票范围内的作业设备，响应于不一致，则通过前端显示控制单元进行告警。
9.根据权利要求6所述的电力作业标准化的多维联动综合研判装置的使用方法，其特征在于，所述作业信息采集控制单元对人员作业行为进行监控，包括：
（一）视频采集模块获取作业人员作业行为信息；
（二）视频判断控制模块与前端显示控制单元通信，获取规范操作电子信息，将作业行为信息与规范操作电子信息进行比对，判断是否出现违规操作，响应于是，前端显示控制单元进行告警。
10.根据权利要求6或7或8或9所述的电力作业标准化的多维联动综合研判装置的使用方法，其特征在于，还包括前端显示控制单元通过第二通信单元与后端显示控制单元通信，向后端显示控制单元实时发送所有前端信息和前端信息检测结果，后端显示控制单元对前端信息进行处理展示。
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