CN112150684A - 工作票和操作票关联的变电站用人脸识别门禁系统及其识别方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于电力设备技术领域，涉及电力工程用门禁装置，尤其是工作票和操作票关联的变电站用人脸识别门禁系统及其识别方法，包括道闸，所述道闸顶部安装有识别终端，该识别终端通过以太网与操作平台实现数据互通，所述识别终端包括人脸识别组件和信息读取组件，其中人脸识别组件用于实时采集使用人的面部信息，信息读取组件用于读取工作票和操作票内存储的信息，操作平台包括数据库，该数据库中用于存储所述的使用人面部信息，以及工作票和操作票内存储的信息，所述操作平台内置编辑软件，该编辑软件可对面部信息以及工作票，操作票内存储的信息进行录入和编辑；所述识别终端与道闸内安装的电磁锁的控制端导通。
Description
技术领域
本发明属于电力设备技术领域，涉及电力工程用门禁装置，尤其是工作票和操作票关联的变电站用人脸识别门禁系统及其识别方法。
背景技术
随着现代科技的不断发展，电已经成为人们生活当中的必需品，稳定的电力供应系统就显得更加重要。而变电站就是电力系统中的重要一环。随着智能变电站的建设大力推进，智能变电站对站端安全防范的管理也越来越严格。
并且根据《国家电网公司电力安全工作规程》中相关规定，当作业人员需要进入变电站内操作或者施工时，要提前申请并填写变电站第一种(第二种)工作票或变电站倒闸操作票。
目前进入变电站一般都是依靠门卫依据历史经验进行判断或者打电话给该站所属运维班班长核实，然后开门放作业人员进入，不仅影响了工作效率，还浪费了人力资源，既不方便，也存在一定的安全隐患。尤其是在进行倒闸操作时，每一分钟都很珍贵。另外，现有人工识别的方式也存在极大的安全隐患，通过历史经验和电话核实不能准确核实人员身份，有可能存在其他人员进入变电站的情况。所以应设计一种可将工作票、操作票以及操作人员物理信息进行关联的系统。
随着技术的发展，4G技术以及生物特征提取与识别技术都取得了长足的进步，其中人脸识别技术应用最为广泛。关联工作票和操作票信息的变电站人脸识别门禁系统就是对人脸识别技术的一种创造性应用，具有广阔的应用前景。
发明内容
本发明提供了一种基于面部识别技术合并电磁信号采集数据的变电站用工作票和操作票关联的变电站用人脸识别门禁系统及其识别方法。
工作票和操作票关联的变电站用人脸识别门禁系统，包括道闸，其特征在于：所述道闸顶部安装有识别终端，该识别终端通过以太网与操作平台实现数据互通，所述识别终端包括人脸识别组件和信息读取组件，其中人脸识别组件用于实时采集使用人的面部信息，信息读取组件用于读取工作票和操作票内存储的信息，操作平台包括数据库，该数据库中用于存储所述的使用人面部信息，以及工作票和操作票内存储的信息，所述操作平台内置编辑软件，该编辑软件可对面部信息以及工作票，操作票内存储的信息进行录入和编辑；所述识别终端与道闸内安装的电磁锁的控制端导通，在使用人面部信息，工作票和操作票的信息一致状态下，可控制电磁锁断开，实现道闸的开放。
进一步的，所述识别终端包括中央处理器，该中央处理器采用CPU处理器，所述的CPU处理器连接有供电模块，通信模块和识别模块，其中供电模块对CPU处理器及识别终端内的模块负载进行供电，识别模块包括人脸识别组件和信息读取组件，通信模块采用以太交换器用于与操作平台实现有线及无线连接；所述CPU处理器还与一缓存单元连接，该缓存单元内包括工作票及操作票信息模块和面部特征及其他相关信息存储模块，该缓存模块内用于存储采集的面部信息以及工作票和操作票内存储的信息，并将所述信息通过通信模块发送至操作平台进行比对。
进一步的，所述人脸识别组件包括采集镜头，CCD传感器，数量检测组件和定制边沿处理组件，所述采集镜头安装在CCD传感器前端，用于对CCD传感器的感应端的光线搭建光学路径；数据检测组件和CCD传感器设备连接，用于获取使用人面部信息的像素点，基于邻域像素点的像素值确定面部信息的每个像素点是否为边沿像素点；制定边沿处理组件和数据检测组件连接，用于接收面部信息中的边沿像素点的累计数值和面部图像，并基于所述面部图像中的边沿像素点的累计数值确定对所述面部图像执行边沿处理的强度，以获得并输出相应的定制处理图像。
进一步的，所述信息读取组件包括信息卡，读卡器和控制器，其中信息卡内置线圈，读卡器包括一射频发射装置可输出电磁波，电磁波的频率为13.56Mhz；读卡器可将采集的点评信号转换为数字信号，并以韦根协议输出至控制器，该控制器将信息输送至CPU处理器，CPU处理器将识别的信息卡的卡号与操作平台的数据库比对，进而识别信息卡内存储的信息；所述工作票和操作票均采用信息卡。
进一步的，所述电磁锁的控制端采用继电器，该继电器与识别终端的CPU处理器的信号输出端连接，所述CPU处理器可输出控制命令实现继电器的开闭。
应用工作票和操作票关联的变电站用人脸识别门禁系统的识别方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤1：在操作平台录入操作人员的物理信息；
步骤2：通过操作平台的编辑软件在相应操作人员物理信息的目录下录入工作票，操作票的所存储的信息；
步骤3：操作人员进入工作现场时需正视采集镜头，进行面部识别；
步骤4：在面部识别完成后，需分别对工作票，操作票分别于读卡位置进行读取；
步骤5：识别终端将实时采集的面部信息，工作票，操作票内置的信息上传至操作平台，操作平台通过与数据库内的信息逐项比对后下发指令；
步骤6：识别终端接收指令后进行读取，并向电磁锁的继电器输出解锁信号，实现电磁锁断开，道闸处于开放状态。
而且，所述步骤5中，在进闸过程中，如面部信息，工作票以及操作票内存储的信息一致，则在识别终端内记录采集的面部信息，并使道闸开放；面部信息，工作票以及操作票内存储的信息任一出现不一致，则拒绝开放。如一次比对发生错误后，则可进行二次比对，二次比对过程如一次比对过程相同，若比对成功则道闸处于开放状态；否则，识别终端将该信息输出为报警信号上传至操作平台；操作平台将与相应的施工现场进行人工联系，然宫进行干预。
而且，人工干预后，如二次比对不成功为操作平台存储数据错误，则由操作人员通过识别终端进行现场录入，并将录入信息上传至操作平台。
本发明的优点和积极效果是：
本发明中，提供了一种门禁系统，其在原有道闸的基础上安装有识别终端，识别终端包括人脸识别组件和信息读取组件。其中人脸识别组件用于识别操作人员的物理信息，信息读取组件用于对工作票和操作票的信息进行读取，之后通过内置的通信模块上传至操作平台进行实时比对，并根据操作平台反馈控制命令以实现道闸的开闭。
本发明中，识别终端内置的中央处理器用于采集信息，接收控制命令，并将其转达给执行机构，缓存单元用于暂存采集到的信息。
本发明中，由于电力设备的施工现场除室内外还广泛分布于户外作业空间，如变电站的建设等都是在户外空间内从无到有进行建设的。因此，这些户外空间的环境条件是比较特殊的，当发生雨雪，大风等极端天气时，出入口布置的道闸可能会附着灰尘，泥土或雨水等物质，进而导致操作人员的面部信息采集工作受到干扰。另外，由于施工现场的工作时间比较集中，一般会在造成和下午时段集中上工，并在中午和傍晚时段集中下工，因此，在多人排队进出道闸时，相邻操作人员出现在镜头内也会影响面部信息的录入。为此，本门禁系统的人脸识别组件包括采集镜头，CCD传感器，数量检测组件和定制边沿处理组件。采集镜头作为面部信息录入的硬件设备，CCD传感器用于加强面部识别的效果，数量检测组件和定制边沿处理组件配合用于区分相邻操作人员的面部信息，尽量达到无停顿顺序录入，有效识别的效果。
本发明中，采用信息卡，读卡器和控制器作为信息读取组件，其中信息卡内置线圈配合读卡器发射的电磁波进行识别，道闸所用电磁锁采用继电器控制开闭，可有效实现道闸导通与闭合，结构合理，技术成熟稳定。
本发明中，应用以上门禁系统衍伸出相应的识别方法。在应用之前提前录入操作人员的物理信息和工作票，操作票储存信息，实现三位一体。在识别时，会分别采集操作人员的物理信息以及工作票和操作票内存储的信息，并将以上信息实时发送至操作平台，待操作平台与数据库比对核实之后将信息反馈至识别终端，识别终端输出控制命令控制道闸开闭。进而实现对操作人员身份的核实，相较于现有的核实方式，其操作简便，稳定性强，可信度高，即可简便进出道闸的流程，也具有更高的安全性。进一步的，其给予操作人员多次识别的机会，避免由于操作失误等因素导致的误判，如持续出现误判或故障的话，则由操作平台介入人工干预作为后续手段。另外，人工干预后，其对于操作人员的信息录入采用现场录入，而非去操作平台录入，可加快故障修复的效率，大大节约时间。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明中识别终端部分的模块示意图；
图3为应用本发明的识别方法的流程示意图。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明进一步说明，下述实施例是说明性的，不是限定性的，不能以下述实施例来限定本发明的保护范围。
工作票和操作票关联的变电站用人脸识别门禁系统，包括道闸5，本发明的创新在于，所述道闸顶部安装有识别终端，该识别终端通过以太网与操作平台实现数据互通，所述识别终端包括人脸识别组件和信息读取组件，其中人脸识别组件用于实时采集使用人的面部信息，信息读取组件用于读取工作票和操作票内存储的信息，操作平台包括数据库，该数据库中用于存储所述的使用人面部信息，以及工作票和操作票内存储的信息，所述操作平台内置编辑软件，该编辑软件可对面部信息以及工作票，操作票内存储的信息进行录入和编辑；所述识别终端与道闸内安装的电磁锁的控制端导通，在使用人面部信息，工作票和操作票的信息一致状态下，可控制电磁锁断开，实现道闸的开放。
本实施例中，所述识别终端包括中央处理器，该中央处理器采用CPU处理器，所述的CPU处理器连接有供电模块，通信模块和识别模块，其中供电模块对CPU处理器及识别终端内的模块负载进行供电，识别模块包括人脸识别组件和信息读取组件，通信模块采用以太交换器用于与操作平台实现有线及无线连接；所述CPU处理器还与一缓存单元连接，该缓存单元内包括工作票及操作票信息模块和面部特征及其他相关信息存储模块，该缓存模块内用于存储采集的面部信息以及工作票和操作票内存储的信息，并将所述信息通过通信模块发送至操作平台进行比对。
本实施例中，所述识别终端的外部结构包括框架2，框架内安装有采集镜头1，采集镜头下方安装有显示屏3，显示屏下方安装有读卡器4。
本实施例中，所述人脸识别组件包括采集镜头，CCD传感器，数量检测组件和定制边沿处理组件，所述采集镜头安装在CCD传感器前端，用于对CCD传感器的感应端的光线搭建光学路径；数据检测组件和CCD传感器设备连接，用于获取使用人面部信息的像素点，基于邻域像素点的像素值确定面部信息的每个像素点是否为边沿像素点；制定边沿处理组件和数据检测组件连接，用于接收面部信息中的边沿像素点的累计数值和面部图像，并基于所述面部图像中的边沿像素点的累计数值确定对所述面部图像执行边沿处理的强度，以获得并输出相应的定制处理图像。
本实施例中，所述信息读取组件包括信息卡，读卡器和控制器，其中信息卡内置线圈，读卡器包括一射频发射装置可输出电磁波，电磁波的频率为13.56Mhz；读卡器可将采集的点评信号转换为数字信号，并以韦根协议输出至控制器，该控制器将信息输送至CPU处理器，CPU处理器将识别的信息卡的卡号与操作平台的数据库比对，进而识别信息卡内存储的信息；所述工作票和操作票均采用信息卡。
本实施例中，所述电磁锁的控制端采用继电器，该继电器与识别终端的CPU处理器的信号输出端连接，所述CPU处理器可输出控制命令实现继电器的开闭。
本发明的使用过程是：
本发明使用时，包括如下步骤：
步骤1：在操作平台录入操作人员的物理信息；
步骤2：通过操作平台的编辑软件在相应操作人员物理信息的目录下录入工作票，操作票的所存储的信息；
步骤3：操作人员进入工作现场时需正视采集镜头，进行面部识别；
步骤4：在面部识别完成后，需分别对工作票，操作票分别于读卡位置进行读取；
步骤5：识别终端将实时采集的面部信息，工作票，操作票内置的信息上传至操作平台，操作平台通过与数据库内的信息逐项比对后下发指令；在进闸过程中，如面部信息，工作票以及操作票内存储的信息一致，则在识别终端内记录采集的面部信息，并使道闸开放；面部信息，工作票以及操作票内存储的信息任一出现不一致，则拒绝开放。如一次比对发生错误后，则可进行二次比对，二次比对过程如一次比对过程相同，若比对成功则道闸处于开放状态；否则，识别终端将该信息输出为报警信号上传至操作平台；操作平台将与相应的施工现场进行人工联系，然宫进行干预。
步骤6：识别终端接收指令后进行读取，并向电磁锁的继电器输出解锁信号，实现电磁锁断开，道闸处于开放状态。人工干预后，如二次比对不成功为操作平台存储数据错误，则由操作人员通过识别终端进行现场录入，并将录入信息上传至操作平台。
Claims (8)
1.工作票和操作票关联的变电站用人脸识别门禁系统，包括道闸，其特征在于：所述道闸顶部安装有识别终端，该识别终端通过以太网与操作平台实现数据互通，所述识别终端包括人脸识别组件和信息读取组件，其中人脸识别组件用于实时采集使用人的面部信息，信息读取组件用于读取工作票和操作票内存储的信息，操作平台包括数据库，该数据库中用于存储所述的使用人面部信息，以及工作票和操作票内存储的信息，所述操作平台内置编辑软件，该编辑软件可对面部信息以及工作票，操作票内存储的信息进行录入和编辑；所述识别终端与道闸内安装的电磁锁的控制端导通，在使用人面部信息，工作票和操作票的信息一致状态下，可控制电磁锁断开，实现道闸的开放。
2.根据权利要求1所述的工作票和操作票关联的变电站用人脸识别门禁系统，其特征在于：所述识别终端包括中央处理器，该中央处理器采用CPU处理器，所述的CPU处理器连接有供电模块，通信模块和识别模块，其中供电模块对CPU处理器及识别终端内的模块负载进行供电，识别模块包括人脸识别组件和信息读取组件，通信模块采用以太交换器用于与操作平台实现有线及无线连接；所述CPU处理器还与一缓存单元连接，该缓存单元内包括工作票及操作票信息模块和面部特征及其他相关信息存储模块，该缓存模块内用于存储采集的面部信息以及工作票和操作票内存储的信息，并将所述信息通过通信模块发送至操作平台进行比对。
3.根据权利要求1或2所述的工作票和操作票关联的变电站用人脸识别门禁系统，其特征在于：所述人脸识别组件包括采集镜头，CCD传感器，数量检测组件和定制边沿处理组件，所述采集镜头安装在CCD传感器前端，用于对CCD传感器的感应端的光线搭建光学路径；数据检测组件和CCD传感器设备连接，用于获取使用人面部信息的像素点，基于邻域像素点的像素值确定面部信息的每个像素点是否为边沿像素点；制定边沿处理组件和数据检测组件连接，用于接收面部信息中的边沿像素点的累计数值和面部图像，并基于所述面部图像中的边沿像素点的累计数值确定对所述面部图像执行边沿处理的强度，以获得并输出相应的定制处理图像。
4.根据权利要求2所述的工作票和操作票关联的变电站用人脸识别门禁系统，其特征在于：所述信息读取组件包括信息卡，读卡器和控制器，其中信息卡内置线圈，读卡器包括一射频发射装置可输出电磁波，电磁波的频率为13.56Mhz；读卡器可将采集的点评信号转换为数字信号，并以韦根协议输出至控制器，该控制器将信息输送至CPU处理器，CPU处理器将识别的信息卡的卡号与操作平台的数据库比对，进而识别信息卡内存储的信息；所述工作票和操作票均采用信息卡。
5.根据权利要求2述的工作票和操作票关联的变电站用人脸识别门禁系统，其特征在于：所述电磁锁的控制端采用继电器，该继电器与识别终端的CPU处理器的信号输出端连接，所述CPU处理器可输出控制命令实现继电器的开闭。
6.应用权利要求1-5中任一所述的工作票和操作票关联的变电站用人脸识别门禁系统的识别方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤1：在操作平台录入操作人员的物理信息；
步骤2：通过操作平台的编辑软件在相应操作人员物理信息的目录下录入工作票，操作票的所存储的信息；
步骤3：操作人员进入工作现场时需正视采集镜头，进行面部识别；
步骤4：在面部识别完成后，需分别对工作票，操作票分别于读卡位置进行读取；
步骤5：识别终端将实时采集的面部信息，工作票，操作票内置的信息上传至操作平台，操作平台通过与数据库内的信息逐项比对后下发指令；
步骤6：识别终端接收指令后进行读取，并向电磁锁的继电器输出解锁信号，实现电磁锁断开，道闸处于开放状态。
7.根据权利要求6中应用作票和操作票关联的变电站用人脸识别门禁系统的识别方法，其特征在于：所述步骤5中，在进闸过程中，如面部信息，工作票以及操作票内存储的信息一致，则在识别终端内记录采集的面部信息，并使道闸开放；面部信息，工作票以及操作票内存储的信息任一出现不一致，则拒绝开放。如一次比对发生错误后，则可进行二次比对，二次比对过程如一次比对过程相同，若比对成功则道闸处于开放状态；否则，识别终端将该信息输出为报警信号上传至操作平台；操作平台将与相应的施工现场进行人工联系，然宫进行干预。
8.根据权利要求7中应用作票和操作票关联的变电站用人脸识别门禁系统的识别方法，其特征在于：人工干预后，如二次比对不成功为操作平台存储数据错误，则由操作人员通过识别终端进行现场录入，并将录入信息上传至操作平台。
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