CN112215977B - 过程工业设备巡检数据处理方法、巡检系统、装置和介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种过程工业设备巡检数据处理方法、巡检系统、装置和存储介质，数据处理方法包括获取位号图像，确定所处位置对应的第一位置信息，提取位号图像中的位号信息，根据位号信息确定第二位置信息，根据第一位置信息和第二位置信息确定第三位置信息等步骤。本发明通过以第三信息表示过程工业设备的位置，可以发挥无线定位的低成本高效定位的优点，可以快速确定过程工业设备所在位置，具有较高的定位精度，为巡检工作提供信息支持，通过本实施例，可以避免对海量的设备布设二维码，大幅降低了系统的建设成本，同时由于位号信息尺寸更大，拍摄起来更为便捷，可以提高识别正确率。本发明广泛应用于设备巡检技术领域。

Description

过程工业设备巡检数据处理方法、巡检系统、装置和介质

技术领域

本发明涉及设备巡检技术领域，尤其是一种过程工业设备巡检数据处理方法、巡检系统、装置和存储介质。

背景技术

工业领域需要使用大量的过程工业设备，包括泵、电机和压缩机等动设备，管道、阀门和反应容器等静设备，以及配电柜、开关、压力表和流量计等电气设备和仪表设备。巡检人员需要对这些设备进行日常巡检，在发现设备故障隐患后，需要对该设备进行准确描述，以便于维修工作的展开以及维修记录的留存分析。但由于厂内设备数量庞大，例如一个千万吨级的炼化企业会有20多万个设备，现场设备维护和班组巡检人员需要通过复杂的条件搜索才能选取到具有故障隐患的目标设备。一些现有技术是在每个设备上都贴上二维码，对这些设备进行标记，但是二维码容易污损和脱落，虽然建设成本低，但是维护成本很高。

发明内容

针对上述至少一个技术问题，本发明的目的在于提供一种过程工业设备巡检数据处理方法、巡检系统、装置和存储介质。

一方面，本发明实施例包括一种过程工业设备巡检数据处理方法，包括：

在对过程工业设备的巡检过程中获取位号图像；所述位号图像包括所述过程工业设备的位号信息；

通过无线定位，确定在执行所述获取位号图像时所处位置对应的第一位置信息；

通过图像处理提取所述位号图像中的所述位号信息；

根据所述位号信息确定第二位置信息；

根据所述第一位置信息和所述第二位置信息，确定第三位置信息；所述第三位置信息用于表示所述过程工业设备的位置。

进一步地，所述过程工业设备巡检数据处理方法还包括：

获取三维立体模型；所述三维立体模型用于展示所述过程工业设备所在的场地；

在所述三维立体模型中显示与所述第三位置信息对应的标记图形。

进一步地，所述在所述三维立体模型中显示与所述第三位置信息对应的标记图形，包括：

根据所述巡检过程的优先度，确定所述标记图形的颜色；

根据所述巡检过程的完成度，确定所述标记图形的尺寸；

根据所述第三位置信息，确定所述标记图形的显示坐标；

根据所确定的尺寸、颜色和显示坐标，在所述三维立体模型中显示所述标记图形。

进一步地，所述过程工业设备巡检数据处理方法还包括：

当检测到对所述标记图形做出的操作，读取所述过程工业设备的属性信息；

将所述属性信息显示于所述标记图形。

进一步地，所述根据所述第一位置信息和所述第二位置信息，确定第三位置信息，包括：

以所述第一位置信息作为所述第三位置信息的前缀，以所述第二位置信息作为所述第三位置信息的后缀，构建所述第三位置信息。

进一步地，所述在对过程工业设备的巡检过程中获取位号图像，包括：

在对过程工业设备的巡检过程中拍摄现场图像；

当从所述现场图像中检测到存在多个位号，将所述现场图像切割成多个图像块，每个所述图像块分别包括一个所述位号；

将具有最明显特征的一个所述图像块作为所述位号图像。

进一步地，所述无线定位包括蓝牙定位、UWB定位、Zigbee定位和5G基站差分定位，所述图像处理是基于卷积神经网络进行的。

另一方面，本发明实施例还包括一种过程工业设备巡检系统，包括：

图像采集模块，用于在对过程工业设备的巡检过程中获取位号图像；所述位号图像包括所述过程工业设备的位号信息；

无线定位模块，用于通过无线定位，确定在执行所述获取位号图像时所处位置对应的第一位置信息；

图像处理模块，用于通过图像处理提取所述位号图像中的所述位号信息；

第一控制模块，用于根据所述位号信息确定第二位置信息；

第二控制模块，用于根据所述第一位置信息和所述第二位置信息，确定第三位置信息。

另一方面，本发明实施例还包括一种计算机装置，包括存储器和处理器，所述存储器用于存储至少一个程序，所述处理器用于加载所述至少一个程序以执行实施例所述过程工业设备巡检数据处理方法。

另一方面，本发明实施例还包括一种存储介质，其中存储有处理器可执行的程序，所述处理器可执行的程序在由处理器执行时用于以执行实施例所述过程工业设备巡检数据处理方法。

本发明的有益效果是：实施例中的过程工业设备巡检数据处理方法和过程工业设备巡检系统，通过以第三信息表示过程工业设备的位置，可以发挥无线定位的低成本高效定位的优点，结合基于图像处理和查表的高精度的定位，可以快速确定过程工业设备所在位置，具有较高的定位精度，为巡检工作提供信息支持，通过本实施例，可以避免对海量的设备布设二维码，大幅降低了系统的建设成本，同时由于位号信息尺寸更大，拍摄起来更为便捷，可以提高识别正确率。

附图说明

图1为实施例中过程工业设备巡检数据处理方法的流程图；

图2为实施例中过程工业设备巡检系统的结构示意图；

图3和图4为实施例中在过程工业设备上标记位号信息的示意图。

具体实施方式

本实施例中，提供一种过程工业设备巡检数据处理方法，参照图1，过程工业设备巡检数据处理方法包括以下步骤：

S1.在对过程工业设备的巡检过程中获取位号图像；所述位号图像包括所述过程工业设备的位号信息；

S2.通过无线定位，确定在执行所述获取位号图像时所处位置对应的第一位置信息；

S3.通过图像处理提取所述位号图像中的所述位号信息；

S4.根据所述位号信息确定第二位置信息；

S5.根据所述第一位置信息和所述第二位置信息，确定第三位置信息；所述第三位置信息用于表示所述过程工业设备的位置。

本实施例中，步骤S1-S5就可以分别由不同的硬件设备来执行。例如，可以使用图像采集模块执行步骤S1，使用无线定位模块执行步骤S2，使用图像处理模块执行步骤S3，使用第一控制模块执行步骤S4，使用第二控制模块执行步骤S5。其中，图像采集模块、无线定位模块、图像处理模块、第一控制模块和第二控制模块可以是具有相应功能的独立的硬件模块，也可以是硬件和软件的结合，还可以是相同或不相同的硬件设备的其中一个组成部分。

参照图2，本实施例中的图像采集模块和无线定位模块可以设于一个手持端中，由工作人员持有这个手持端到过程工业设备所在现场进行巡检；本实施例中的图像处理模块、第一控制模块和第二控制模块可以设于一个服务端中，该服务端作为云端，通过互联网或者专用的通信网络与手持端保持连接，接收手持端采集并发送回来的数据进行处理，也可以将处理结果返回到手持端。

本实施例中，工作人员可以携带手持端到过程工业设备所在现场执行巡检过程。本实施例中，可由过程工业设备的管理方通过粘贴号牌等方式，在过程工业设备上标记位号信息，其效果如图3和图4所示。图3中的一个过程工业设备的位号信息为P215B，图4中的过程工业设备的位号信息分别为P211B和P211C。

在巡检过程中，工作人员可以操作手持端以执行步骤S1，手持端通过拍摄功能，拍摄获得包含过程工业设备及其位号信息的位号图像。具体地，步骤S1包括以下子步骤：

S101.在对过程工业设备的巡检过程中拍摄现场图像；

S102.当从现场图像中检测到存在多个位号，将现场图像切割成多个图像块，每个图像块分别包括一个位号；

S103.将具有最明显特征的一个图像块作为位号图像。

本实施例中，执行步骤S101-S103可以拍摄到多个位号的情况下，选择出一个位号以及包含该位号的图像块作为位号图像，接着执行S2-S5等步骤。步骤S103中的特征，可以是指位号清晰度等图像特征。

同时，手持端通过其安装的蓝牙定位、UWB定位、Zigbee定位和5G基站差分定位等功能进行无线定位，确定执行步骤S1时手持端所在位置，得到第一位置信息，即第一位置信息是用来表示手持端所处地理位置的信息。由于室内定位一般存在偏差，因此第一位置信息一般表示一个较大的区域。同时本实施例中的第一位置信息可以用来表示绝对位置，即仅凭第一位置信息即可确定一个较具体的位置或位置范围。

执行完步骤S1和S2后，手持端将位号图像和第一位置信息发送至服务端。服务端执行步骤S3，使用经过训练的卷积神经网络对位号图像进行识别，提取出位号图像中的位号信息，提取出的位号信息可以通过文本的方式存储和呈现。

执行完步骤S3后，服务端执行步骤S4，根据位号信息，可以通过查表的方式获得第二位置信息，查表所用的数据表可以由过程工业设备的管理方预先编制，数据表的内容包括每个位号信息与其对应的过程工业设备所在位置的坐标信息。因此本实施例中的第二位置信息可以用来表示相对位置，即第二位置信息可以表示在一个较具体的位置范围内的更具体位置。

接着，服务端执行步骤S5，以第一位置信息作为前缀，以第二位置信息作为后缀，构建得到第三位置信息。这样，通过分析第三位置信息，可以获得第一位置信息和第二位置信息，其中第一位置信息可以表示一个较大的区域，第二位置信息可以表示该区域中的一个具体的位置。

本实施例中，服务端还可以执行以下步骤：

S6.获取三维立体模型；

S7.在所述三维立体模型中显示与所述第三位置信息对应的标记图形。

步骤S6中的三维立体模型用于展示过程工业设备所在的场地，相当于过程工业设备所在的场地的电子地图，即三维立体模型可以表示过程工业设备所在的场地的全部或部分。

步骤S7中，通过生成箭头等标记图形，标记出三维立体模型中与第三位置信息对应的位置，从而示意过程工业设备所在位置。本实施例中，服务端根据预先设定或者现场设定的巡检过程的优先度，确定标记图形的颜色，例如巡检过程的优先度为普通级，则箭头的颜色为绿色，巡检过程的优先度为紧急级，则箭头的颜色为红色；服务端根据巡检过程的完成度，确定所述标记图形的尺寸，例如巡检过程的完成度越高，则箭头越短；服务端根据第三位置信息确定箭头尖端的位置，使得箭头能够指向三维立体模型中与第三位置信息对应的位置。

服务端执行步骤S7的结果是获得了显示驱动信号，该显示驱动信号可以在服务端自带的显示模块显示出来，也可以发送到手持端或者其他与服务端连接的终端进行显示。

本实施例中，服务端还可以执行以下步骤：

S8.当检测到对所述标记图形做出的操作，读取所述过程工业设备的属性信息；

S9.将所述属性信息显示于所述标记图形。

步骤S8中，服务端可以通过自带的或者外设的触摸屏等人机交互模块，检测工作人员对标记图形做出的触摸操作，或者通过手持端上设置的人机交互模块检测工作人员对标记图形做出的触摸操作。响应于触摸操作，服务端读取过程工业设备的属性信息，其中属性信息可以包括过程工业设备的型号、额定工作参数等信息，也可以包括过程工业设备的实时工作参数等信息。

步骤S9中，服务端通过气泡或者文本叠加的方式，在标记图形内部或者旁边显示出属性信息，使得每个过程工业设备的属性信息能够直观地展示出来。服务端执行步骤S9的结果是获得了显示驱动信号，该显示驱动信号可以在服务端自带的显示模块显示出来，也可以发送到手持端或者其他与服务端连接的终端进行显示。

本实施例中，由图像采集模块和无线定位模块组成的手持端，以及由图像处理模块、第一控制模块和第二控制模块组成的服务端，组成过程工业设备巡检系统，这个系统能够执行本实施例中的步骤S1-S9，从而实现与实施例中的过程工业设备巡检数据处理方法实施例相同的技术效果。

本实施例中，通过以第三信息表示过程工业设备的位置，可以发挥无线定位的低成本高效定位的优点，结合基于图像处理和查表的高精度的定位，可以快速确定过程工业设备所在位置，具有较高的定位精度，为巡检工作提供信息支持，通过本实施例，可以避免对海量的设备布设二维码，大幅降低了系统的建设成本，同时由于位号信息尺寸更大，拍摄起来更为便捷，可以提高识别正确率。

本实施例中，一种计算机装置，包括存储器和处理器，所述存储器用于存储至少一个程序，所述处理器用于加载所述至少一个程序以执行实施例中的过程工业设备巡检数据处理方法，实现与实施例所述的相同的技术效果。

本实施例中，一种存储介质，其中存储有处理器可执行的程序，所述处理器可执行的程序在由处理器执行时用于执行实施例中的过程工业设备巡检数据处理方法，实现与实施例所述的相同的技术效果。

需要说明的是，如无特殊说明，当某一特征被称为“固定”、“连接”在另一个特征，它可以直接固定、连接在另一个特征上，也可以间接地固定、连接在另一个特征上。此外，本公开中所使用的上、下、左、右等描述仅仅是相对于附图中本公开各组成部分的相互位置关系来说的。在本公开中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。此外，除非另有定义，本实施例所使用的所有的技术和科学术语与本技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本实施例说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例，而不是为了限制本发明。本实施例所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的组合。

应当理解，尽管在本公开可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种元件，但这些元件不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的元件彼此区分开。例如，在不脱离本公开范围的情况下，第一元件也可以被称为第二元件，类似地，第二元件也可以被称为第一元件。本实施例所提供的任何以及所有实例或示例性语言(“例如”、“如”等)的使用仅意图更好地说明本发明的实施例，并且除非另外要求，否则不会对本发明的范围施加限制。

应当认识到，本发明的实施例可以由计算机硬件、硬件和软件的组合、或者通过存储在非暂时性计算机可读存储器中的计算机指令来实现或实施。所述方法可以使用标准编程技术-包括配置有计算机程序的非暂时性计算机可读存储介质在计算机程序中实现，其中如此配置的存储介质使得计算机以特定和预定义的方式操作——根据在具体实施例中描述的方法和附图。每个程序可以以高级过程或面向对象的编程语言来实现以与计算机系统通信。然而，若需要，该程序可以以汇编或机器语言实现。在任何情况下，该语言可以是编译或解释的语言。此外，为此目的该程序能够在编程的专用集成电路上运行。

此外，可按任何合适的顺序来执行本实施例描述的过程的操作，除非本实施例另外指示或以其他方式明显地与上下文矛盾。本实施例描述的过程(或变型和/或其组合)可在配置有可执行指令的一个或多个计算机系统的控制下执行，并且可作为共同地在一个或多个处理器上执行的代码(例如，可执行指令、一个或多个计算机程序或一个或多个应用)、由硬件或其组合来实现。所述计算机程序包括可由一个或多个处理器执行的多个指令。

进一步，所述方法可以在可操作地连接至合适的任何类型的计算平台中实现，包括但不限于个人电脑、迷你计算机、主框架、工作站、网络或分布式计算环境、单独的或集成的计算机平台、或者与带电粒子工具或其它成像装置通信等等。本发明的各方面可以以存储在非暂时性存储介质或设备上的机器可读代码来实现，无论是可移动的还是集成至计算平台，如硬盘、光学读取和/或写入存储介质、RAM、ROM等，使得其可由可编程计算机读取，当存储介质或设备由计算机读取时可用于配置和操作计算机以执行在此所描述的过程。此外，机器可读代码，或其部分可以通过有线或无线网络传输。当此类媒体包括结合微处理器或其他数据处理器实现上文所述步骤的指令或程序时，本实施例所述的发明包括这些和其他不同类型的非暂时性计算机可读存储介质。当根据本发明所述的方法和技术编程时，本发明还包括计算机本身。

计算机程序能够应用于输入数据以执行本实施例所述的功能，从而转换输入数据以生成存储至非易失性存储器的输出数据。输出信息还可以应用于一个或多个输出设备如显示器。在本发明优选的实施例中，转换的数据表示物理和有形的对象，包括显示器上产生的物理和有形对象的特定视觉描绘。

以上所述，只是本发明的较佳实施例而已，本发明并不局限于上述实施方式，只要其以相同的手段达到本发明的技术效果，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。在本发明的保护范围内其技术方案和/或实施方式可以有各种不同的修改和变化。

Claims (7)

1.一种过程工业设备巡检数据处理方法，其特征在于，包括：

在对过程工业设备的巡检过程中获取位号图像；所述位号图像包括所述过程工业设备的位号信息；

通过无线定位，确定在执行所述获取位号图像时所处位置对应的第一位置信息；所述第一位置信息用于表示绝对位置，以确定一个位置或位置范围；

通过图像处理提取所述位号图像中的所述位号信息；

根据所述位号信息确定第二位置信息；所述第二位置信息用于表示相对位置，以在所述第一位置信息所确定的位置或位置范围中，确定更具体的位置；

根据所述第一位置信息和所述第二位置信息，确定第三位置信息；所述第三位置信息用于表示所述过程工业设备的位置；

获取三维立体模型；所述三维立体模型用于展示所述过程工业设备所在的场地；

在所述三维立体模型中显示与所述第三位置信息对应的标记图形；

所述在所述三维立体模型中显示与所述第三位置信息对应的标记图形，包括：

根据所述巡检过程的优先度，确定所述标记图形的颜色；

根据所述巡检过程的完成度，确定所述标记图形的尺寸；

根据所述第三位置信息，确定所述标记图形的显示坐标；

根据所确定的尺寸、颜色和显示坐标，在所述三维立体模型中显示所述标记图形；

所述根据所述第一位置信息和所述第二位置信息，确定第三位置信息，包括：

以所述第一位置信息作为所述第三位置信息的前缀，以所述第二位置信息作为所述第三位置信息的后缀，构建所述第三位置信息。

2.根据权利要求1所述的过程工业设备巡检数据处理方法，其特征在于，所述过程工业设备巡检数据处理方法还包括：

当检测到对所述标记图形做出的操作，读取所述过程工业设备的属性信息；

将所述属性信息显示于所述标记图形。

3.根据权利要求1所述的过程工业设备巡检数据处理方法，其特征在于，所述在对过程工业设备的巡检过程中获取位号图像，包括：

在对过程工业设备的巡检过程中拍摄现场图像；

当从所述现场图像中检测到存在多个位号，将所述现场图像切割成多个图像块，每个所述图像块分别包括一个所述位号；

将具有最明显特征的一个所述图像块作为所述位号图像。

4.根据权利要求1所述的过程工业设备巡检数据处理方法，其特征在于，所述无线定位包括蓝牙定位、UWB定位、Zigbee定位和5G基站差分定位；所述图像处理是基于卷积神经网络进行的。

5.一种过程工业设备巡检系统，其特征在于，包括：

图像采集模块，用于在对过程工业设备的巡检过程中获取位号图像；所述位号图像包括所述过程工业设备的位号信息；

无线定位模块，用于通过无线定位，确定在执行所述获取位号图像时所处位置对应的第一位置信息；所述第一位置信息用于表示绝对位置，以确定一个位置或位置范围；

图像处理模块，用于通过图像处理提取所述位号图像中的所述位号信息；

第一控制模块，用于根据所述位号信息确定第二位置信息；所述第二位置信息用于表示相对位置，以在所述第一位置信息所确定的位置或位置范围中，确定更具体的位置；

第二控制模块，用于根据所述第一位置信息和所述第二位置信息，确定第三位置信息；获取三维立体模型；所述三维立体模型用于展示所述过程工业设备所在的场地；在所述三维立体模型中显示与所述第三位置信息对应的标记图形；

所述在所述三维立体模型中显示与所述第三位置信息对应的标记图形，包括：

根据所述巡检过程的优先度，确定所述标记图形的颜色；

根据所述巡检过程的完成度，确定所述标记图形的尺寸；

根据所述第三位置信息，确定所述标记图形的显示坐标；

根据所确定的尺寸、颜色和显示坐标，在所述三维立体模型中显示所述标记图形；

所述根据所述第一位置信息和所述第二位置信息，确定第三位置信息，包括：

以所述第一位置信息作为所述第三位置信息的前缀，以所述第二位置信息作为所述第三位置信息的后缀，构建所述第三位置信息。

6.一种计算机装置，其特征在于，包括存储器和处理器，所述存储器用于存储至少一个程序，所述处理器用于加载所述至少一个程序以执行权利要求1-4任一项所述方法。

7.一种存储介质，其中存储有处理器可执行的程序，其特征在于，所述处理器可执行的程序在由处理器执行时用于执行如权利要求1-4任一项所述方法。

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