CN111799694A - 一种基于智能眼镜的高空电力设施前端信息采集装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于智能眼镜的高空电力设施前端信息采集装置，包括智能眼镜、腰挂4G转发终端、塔下自组网终端。通过智能眼镜与腰挂4G转发终端及塔下自组网终端结合的可穿戴式前端信息采集装置，将收集的现场音视频信息通过无线网络实时传送到后端监控设备上，实现高空作业人员与后端监控人员之间的远程通信。本发明解决了现存的电力设施日常运行、检修以及抢修现场特别是高空作业的指挥、工作监督和过程记录的问题，可应用到变电站、电缆隧道等多种运检和应急抢修场合。

Description

一种基于智能眼镜的高空电力设施前端信息采集装置

技术领域

本发明公开了一种基于智能眼镜的高空电力设施前端信息采集装置，该装置利用智能眼镜的语音识别、自然语言处理等技术，通过眨眼、点头、摇头、语音的方式，实现高空作业人员与后端监控人员之间远程双向语音视频通信以及搜索、拍照、摄像和地理定位的功能。

背景技术

随着我国经济的高速发展，对电力输电网、电厂设备等基础设施的安全运行监控也提出了更高的要求。各大电力公司均在线路、设备的运行维护和检修上投入了大量的人力、物力。虽然近年来我国电力安全生产事故大为减少，但电力企业安全生产形势依然严峻。

人身伤亡事故的发生主要是因为部分一线作业人员安全意识薄弱、安全技能水平较差、习惯性违章行为普遍存在等。电力企业配备了绝缘类、个体防护类、登高类等多种安全工器具，但大多不具备主动安全告警功能。因此，利用现代科学技术，加强主动防御型电力安全装置的研发很有必要。

可穿戴技术是一种微型的、穿在身上的计算机系统，是一种新型的人机交互形式，具有可随身携带、易于使用、解放双手、无线数据传输、长时间连续工作等特点。可穿戴技术是各大高科技企业争相研究的热点技术之一。目前，存在一些可穿戴技术在企业现场设备维护作业中的应用。国内一些电力设备企业研发了近电报警安全帽、手表式近电报警器，但在电力生产现场的应用还未普及，而基于智能眼镜的高空电力设施前端信息采集装置还未见公开报道。

发明专利内容：

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于智能眼镜的高空电力设施前端信息采集装置，该装置解决了现存的电力设施日常运行、检修以及抢修现场特别是高空作业的指挥、工作监督和过程记录的问题，可应用到变电站、电缆隧道等多种运检和应急抢修场合。

本发明所述的一种基于智能眼镜的高空电力设施前端信息采集装置包括：智能眼镜、腰挂4G转发终端、塔下自组网终端三部分：

(1)采用智能眼镜与腰挂4G转发模块终端相结合，通过4G网实现高空作业人员与后端监控人员之间的远程双向语音和双向视频通信。

(2)智能眼镜将从温度、形态、对话、面部表情等多方面收集高空作业人员的信息。

(3)所述智能眼镜具有搜索和推荐的功能，在采集设备信息时，可以自动搜索出电力设备类型，并进行推荐。

(4)所述智能眼镜基于骨传导技术可以实现文本和语音的相互转换，避免高空作业的风声噪音。通过语音识别完成文本消息的听写、拨号、搜索和推荐等操作。

(5)利用WiFi网络低延时、高清晰度、高安全性、高保密性的优势，将智能眼镜作为一个WiFi终端，地面指挥站作为一个WiFi AP接入点，两者之间通过WiFi建立短距离的高速度高带宽网络连接，实现塔上和塔下或者附近距离的双向语音和双向视频通信。

(6)进一步，前端信息采集装置主要完成音频和视频的采集、压缩转换，并将转化成的数字信息通过约定的传输协议经无线网络传输给后端监控设备。

本发明的有益效果是：本发明是一种基于智能眼镜的高空电力设施前端信息采集装置，包括智能眼镜、腰挂4G转发终端、塔下自组网终端。通过智能眼镜与腰挂4G转发终端及智能眼镜与塔下自组网终端结合的可穿戴式前端信息采集装置，将收集的现场信息通过无线网络实时传送到后端监控装置，实现塔上人员与指挥人员的远程双向通信，解决了现存电力设施的日常运行、检修以及抢修现场的指挥、工作监督和过程记录的问题。

附图说明

下面结合附图对本发明专利进一步说明。

图1是本发明的系统结构框图。

图2是智能眼镜的结构组成图。

图3是电力检修人员高空现场作业效果图。

图4是智能眼镜识别搜索电力设备效果图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步描述。

(1)附图1是本发明的系统结构框图，如附图1所示，本发明包括智能眼镜、腰挂4G转发终端、塔下自组网终端。

(2)其中智能眼镜包括摄像头、视频采集模块、音/视频编码模块、网络传输模块及主控模块，结构组成图如附图2所示：

(3)具体而言，智能眼镜捕捉眨眼、点头、摇头、语音等行为方式，采集高空作业人员的音视频信号，通过腰挂4G转发终端将模拟信号转化为数字信号，选用H.264/AVC标准对YUV格式的视频信号进行压缩处理，在本地存储并通过4G网络进行传输，实现高空作业人员与后端监控人员之间音视频信息的远程双向语音和双向通信。

(4)具体而言，基于骨传导技术，本发明中的智能眼镜可以实现文本和语音的相互转换，避免高空作业的风声噪音。通过语音识别完成文本消息的听写、拨号、搜索和推荐等操作。

(5)具体而言，智能眼镜通过将摄像头和主控部分集成在眼镜上，采集的视频精准且信号传输稳定，易于携带并方便现场管理，适合远程监控系统的前端信号采集。

(6)具体而言，采用智能眼镜与塔下自组网终端相结合的方式，将智能眼镜作为一个WiFi终端，地面指挥站作为一个WiFi AP接入点，两者之间通过WiFi建立短距离的高速度高带宽网络连接，实现塔上和塔下或者附近距离的双向语音和双向视频通信。

(7)本发明中的塔下自组网终端包含WiFi主机、锂电池供电包和电场测量预警模块，利用短距离、小区域的自组网加密无线安全通信网络，实现抢修现场的语音对讲、工作指导和流程监督、视频监测、决策分析等功能。

(8)具体而言，地面指挥站为带有WiFi AP功能的平板终端及嵌入式指挥调度软件。当一个配置前端信息采集装置开机后，会自动搜索周边的特定网络ID序列的WiFi热点，若同时发现多个地面指挥站，则先对对其加以排队、记录并同时向多个地面指挥站同时发出链接请求。

(9)具体而言，当地面指挥站收到一个或多个自组网WiFi链接请求后，先审核该装备的ID序列是否在指挥站预先设定的授权设备列表中，若在则同意建立链接，否则则拒绝。单个地面指挥站会对与自身成功建立自组网WiFi通信的所有前端信息采集装置创建设备队列，同时实现与所有前端信息采集装置的单向视频监测。

(10)具体而言，当作业人员在现场发现问题时，及时采用智能眼镜对讲与后端监控中心沟通，管理人员可提供实时业务支持。作业人员对故障部位进行拍照或录像，并可实时查询下载点播现场的图像或视频。当照片或录像在点播展示的过程中不能充分描述故障问题，可以立即沟通，重新拍摄录像或者拍摄多张照片，以确定故障情况。

实施效果：

1.根据附图3电力检修人员高空现场作业效果图可以看出，佩戴本发明所提出的便携式智能眼镜、腰挂4G转发终端不影响作业人员的检修工作。高空作业人员通过智能眼镜与后端管理人员进行实时通信，管理人员可以及时给出相关建议。提高了电力设施检修以及抢修现场的工作效率，解决了现存的电力设施高空作业的指挥、工作监督和过程记录的问题。

2.根据附图4智能眼镜识别搜索电力设备效果图可以看出，智能眼镜在采集设备信息时，自动搜索电力设备的类型，并进行匹配。在故障维修的过程中，管理人员通过后台用户界面，可以清晰地观察到设备的运作情况，可以指导维修人员作业，并实时反馈维修结果给作业人员，提高了电力设施检修维护的工作效率。

Claims (7)

1.一种基于智能眼镜的高空电力设施前端信息采集装置，其特征在于，包括智能眼镜、腰挂4G转发终端、塔下自组网终端。

2.根据权利要求1所述的一种基于智能眼镜的高空电力设施前端信息采集装置，其特征在于：前端信息采集装置智能眼镜包括摄像头、视频采集模块、音/视频编码模块、网络传输模块及主控模块。

3.根据权利要求1所述的一种基于智能眼镜的高空电力设施前端信息采集装置，其特征在于：智能眼镜捕捉眨眼、点头、摇头、语音等行为方式，采集高空作业人员的音视频信号，通过腰挂4G转发终端将模拟信号转化为数字信号，选用H.264/AVC标准对YUV格式的视频信号进行压缩处理。

4.根据权利要求1所述的一种基于智能眼镜的高空电力设施前端信息采集装置，其特征在于：所述智能眼镜具有搜索和推荐功能，在采集设备信息时，可以自动搜索出电力设备类型，并进行推荐。

5.根据权利要求1所述的一种基于智能眼镜的高空电力设施前端信息采集装置，其特征在于：智能眼镜与塔下自组网终端相结合，将智能眼镜作为一个WiFi终端，地面指挥站作为一个WiFi AP接入点，两者之间通过WiFi建立短距离的高速度高带宽网络连接。

6.根据权利要求5所述的一种基于智能眼镜的高空电力设施前端信息采集装置，其特征在于：本发明中的塔下自组网终端包含WiFi主机、锂电池供电包和电场测量预警模块。

7.根据权利要求1所述的一种基于智能眼镜的高空电力设施前端信息采集装置，其特征在于：当作业人员在现场发现问题时，及时采用智能眼镜对讲与后端监控中心沟通，管理人员可提供实时业务支持。

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