CN112308737A - 一种水利综合巡查系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明中提供了一种水利综合巡查系统及方法，通过对系统中多个子系统的优化改进，结合网格化管理方法，利用人工智能技术，创立水库网格单元建模的管理方式，实现对水库管理中的人、事、物的全方面、动态化管理。同时本申请中的巡查子系统，通过设定水利工程巡查带状矢量化线路，自动指引用户前进方向，当偏离带状区域时自动提醒，提高巡查区域的精准性。

Description

一种水利综合巡查系统及方法

技术领域

本发明属于水利综合管理系统领域，具体涉及一种水利综合巡查系统，同时本发明还涉及一种基于该系统的管理监控方法。

背景技术

现代化的水利系统，一般是指通过河流、人工输水道、管道等将若干综合利用水利枢纽或公共建筑物（如水库等）与专用建筑物（如灌溉渠首、水电站厂房、船闸等）联合组成的系统，由一个流域水利资源的开发利用或跨流域的水利资源开发利用形成，其作用是能够充分考虑一定区域内的用水需要，合理开发利用水利资源，可以跨流域调水、引水，调剂余缺，使供需平衡。

此外，现代化的水利系统中还包括水库管理系统模块，现有水库管理系统多是根据水库各项具体业务进行功能划分，实现各项业务的在线化查询、记录、处理等功能，由于水库管理业务繁多，势必造成功能模块繁多，管理人员难以对水库人、事、物进行统一集中全局化、动态化管理，影响水库业务管理的效率。

此外，现代化的水利系统中还包括巡查系统模块，传统的水利工程巡查均采用人工纸质记录模式，存在效率低下、无法及时上报巡查资料等问题。近年来，随着信息技术的发展，移动巡查系统逐渐广泛地应用到水利工程管理工作中，目前水利工程巡查系统多是基于手持移动终端进行开发，结合手机GPS定位及文字输入、拍照、录音、录像等实现巡查的记录功能，并借助无线网络实现巡查记录及隐患问题的上报。通常水利工程巡查线路的指引多是通过系统后台设置巡查部位，巡查人员可根据自身经验结合GPS定位对巡查部位进行巡查，若巡查区域有偏差系统无法进行自动提醒，巡查过程中隐患问题的发现主要依靠人工观察进行经验判断，可能会产生误差。

因此，基于以上还存在的一些问题，本申请对现有技术中的水利综合巡查系统及方法进行了进一步的设计和改进。

发明内容

针对以上现有技术中的不足，本发明中提供了一种水利综合巡查系统及方法，通过对系统中多个子系统的优化改进，结合网格化管理方法，利用人工智能技术，创立水库网格单元建模的管理方式，实现对水库管理中的人、事、物的全方面、动态化管理。同时本申请中的巡查子系统，通过设定水利工程巡查带状矢量化线路，自动指引用户前进方向，当偏离带状区域时自动提醒，提高巡查区域的精准性。

本申请中的一种水利综合巡查系统，包括：水利工程巡查子系统，所述水利工程巡查子系统包括：智能终端，安装有巡查平台软件；设施设备库，其中存储有设施设备属性信息、设施设备隐患信息；后台流程引擎，用于巡查流程管理；半自动巡查模块，用于提供巡查路线信息；智能图像识别模块，用于获取图片，并将图片与图片样本库中的图片进行比对和特征识别。

还包括网格单元管理子系统，所述网格单元管理子系统包括：网格单元化水库管理平台，其通过移动终端，对水利工程进行网格单元化管理，开展日常工作；网格单元模型库，该网格单元模型库其将水库的管理人员、管理事项、管理对象、管理区域四者按照类型、区域、专业、工种中的一项或多项进行概化处理并进行网格细分，建立网格单元；关系库，其利用前期预设和机器自主学习两种模式，确定网格单元之间的相关系数，通过相关系数进行相关度判断；档案信息库，其包括共有属性库和私有属性库，其中：所述共有属性库关键有主键标识、外键，所述私有属性库为人、事、物、空间四者特有的属性；接口库，其包括专家知识库接口和特定接口，所述专家知识库接口负责与专家知识库的对接工作，所述特定接口负责认证工作；专家知识库，其提供水库管理的经验与方法，并利用前期预设和机器自我学习两种模式不断完善专家知识库的内容。

一种优选的实施方式中，所述水利工程巡查子系统中，所述智能终端为智能手机，所述巡查平台软件为钉钉软件；所述设施设备库中存储有：水利设施信息、机电设备信息、自然环境信息中的一种或多种；所述后台流程引擎用于根据任务指令设定水利工程巡查带状矢量化线路，建立需检查的设备设施库、巡查图片样本库；所述半自动巡查模块用于提供带状矢量化路线自动指引用户前进方向，且当实际行动偏离带状区域时自动提醒、当实际巡查速度超过矢量化规定的速度大小时自动提醒。

一种优选的实施方式中，所述网格单元管理子系统中，所述移动终端为智能手机，所述移动终端通过其上的摄像头进行拍照和图片搜索、通过其上的语音输入模块进行智能语音搜索。

一种优选的实施方式中，所述网格单元管理子系统中，还包括身份信息认证模块，所述身份信息认证模块为指纹识别模块、人脸识别模块、声纹识别模块、卡识别模块中的一种或多种。

本申请中的一种水利综合巡查方法，包括以下步骤：S100：水利工程巡查子系统运行，系统后台设定流程引擎、水利工程巡查带状矢量化线路，建立需检查的设备设施库、巡查图片样本库；S110：智能终端中的巡查平台软件运行，启动其中的半自动巡查模块，开始巡查后，水利工程巡查子系统根据带状矢量化路线自动指引巡查人员前进的方向，当巡查人员偏离带状区域时系统进行提醒；当巡查人员巡查速度超过矢量化规定的速度大小时，系统进行提醒；S120：当智能终端上的定位模块检测到其进入对应的设备设施周边时，智能终端接收周边所有需要检查的设备设施状态信息、设备设施历次发生的隐患问题、设备设施待解决的问题；S130：当智能终端上的定位模块检测到其进入对应的设备设施周边时，智能终端上的人机对话模块启动，巡查人员通过人机对话模块进行语音交互，来查找需要检查的设备设施状态信息、设备设施历次发生的隐患问题、设备设施待解决的问题；S140：基于后台流程引擎，智能终端配合巡查人员和管理人员完成巡查过程的隐患发起、通知、处理流程，并利用生物识别技术完成审核确认；S150：水利工程巡查子系统利用图像识别技术，针对巡查过程中拍摄的水利工程设备设施的图片、影像进行智能识别并判断，分析水利设备设施的变化情况。

具体的，本申请中，所述智能终端为智能手机，所述巡查平台软件为钉钉软件。

一种优选的实施方式中，还包括以下步骤：S200：网格单元管理子系统运行，进行网格单元模型的建模：将水利工程涉及的管理人员、管理事项、管理对象、管理区域四者概化处理并进行网格细分，建立网格单元；S210：网格单元管理子系统提供人机对话模块进行语音交互，根据识别到的语音指令进行查询获取网格单元及其信息；S220：网格单元管理子系统将巡查人员巡查过程中拍摄的图片、影像进行图像识别，根据图片、影像中的信息查询相关网格单元及其信息；S230：网格单元管理子系统获取智能终端的位置信息，并通过该位置信息搜索一定范围内涉及到的网格单元及其信息，供智能终端查询或推送至智能终端；S240：网格单元管理子系统根据指令或信息提供网格单元信息，并通过关系库找到相关系数大于设定值的网格单元及其历史信息；S250：网格单元管理子系统根据指令或信息提供网格单元信息，通过单元模型的专家知识库接口获取相应的技术支撑；S260：网格单元管理子系统利用生物识别技术，进行管理事项的流程认证和特殊敏感信息查询认证。

一种优选的实施方式中，所述步骤S200中，还包括以下步骤：网格单元模型根据相关系数，从关系库中筛选对象，组建网格单元模型。

一种优选的实施方式中，所述网格单元管理子系统包括接口库，所述接口库包括专家知识库接口和特定接口，所述专家知识库接口负责与专家知识库的对接工作，所述特定接口负责认证工作。

一种优选的实施方式中，所述网格单元管理子系统包括信息档案库，所述信息档案库包括共有属性库和私有属性库。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本发明中提供了一种水利综合巡查系统及方法，通过对系统中多个子系统的优化改进，结合网格化管理方法，利用人工智能技术，创立水库网格单元建模的管理方式，实现对水库管理中的人、事、物的全方面、动态化管理。同时本申请中的巡查子系统，通过设定水利工程巡查带状矢量化线路，自动指引用户前进方向，当偏离带状区域时自动提醒，提高巡查区域的精准性。

附图说明

图1为本发明中的水利工程巡查子系统的结构示意图。

图2为一种实施方式中的水利工程巡查子系统的工作流程示意图。

图3为本发明中的网格单元管理子系统的结构示意图。

图4为一种实施方式中的网格单元管理子系统的工作流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

以下实施方式中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的原件或具有相同或类似功能的原件，以下通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

本发明的描述中，需要理解的是，术语：中心、纵向、横向、长度、宽度、厚度、上、下、前、后、左、右、竖直、水平、顶、底、内、外、顺时针、逆时针等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语：第一、第二等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明所示技术特征的数量。本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语：安装、相连、连接等应做广义理解，本领域的普通技术人员可以根据具体情况理解上述术语在本实用性中的具体含义。

参照图1和图4，本申请中的一种水利综合巡查系统，包括：水利工程巡查子系统，所述水利工程巡查子系统包括：智能终端，安装有巡查平台软件；设施设备库，其中存储有设施设备属性信息、设施设备隐患信息；后台流程引擎，用于巡查流程管理；半自动巡查模块，用于提供巡查路线信息；智能图像识别模块，用于获取图片，并将图片与图片样本库中的图片进行比对和特征识别。

所述水利工程巡查子系统中，所述智能终端为智能手机，所述巡查平台软件为钉钉软件；所述设施设备库中存储有：水利设施信息、机电设备信息、自然环境信息中的一种或多种；所述后台流程引擎用于根据任务指令设定水利工程巡查带状矢量化线路，建立需检查的设备设施库、巡查图片样本库；所述半自动巡查模块用于提供带状矢量化路线自动指引用户前进方向，且当实际行动偏离带状区域时自动提醒、当实际巡查速度超过矢量化规定的速度大小时自动提醒。

还包括网格单元管理子系统，所述网格单元管理子系统包括：网格单元化水库管理平台，其通过移动终端，对水利工程进行网格单元化管理，开展日常工作；网格单元模型库，该网格单元模型库其将水库的管理人员、管理事项、管理对象、管理区域四者按照类型、区域、专业、工种中的一项或多项进行概化处理并进行网格细分，建立网格单元；关系库，其利用前期预设和机器自主学习两种模式，确定网格单元之间的相关系数，通过相关系数进行相关度判断；档案信息库，其包括共有属性库和私有属性库，其中：所述共有属性库关键有主键标识、外键，所述私有属性库为人、事、物、空间四者特有的属性；接口库，其包括专家知识库接口和特定接口，所述专家知识库接口负责与专家知识库的对接工作，所述特定接口负责认证工作；专家知识库，其提供水库管理的经验与方法，并利用前期预设和机器自我学习两种模式不断完善专家知识库的内容。

所述网格单元管理子系统中，所述移动终端为智能手机，所述移动终端通过其上的摄像头进行拍照和图片搜索、通过其上的语音输入模块进行智能语音搜索。

所述网格单元管理子系统中，还包括身份信息认证模块，所述身份信息认证模块为指纹识别模块、人脸识别模块、声纹识别模块、卡识别模块中的一种或多种。

此外，本申请中的一种水利综合巡查方法，包括以下步骤：S100：水利工程巡查子系统运行，系统后台设定流程引擎、水利工程巡查带状矢量化线路，建立需检查的设备设施库、巡查图片样本库；S110：智能终端中的巡查平台软件运行，启动其中的半自动巡查模块，开始巡查后，水利工程巡查子系统根据带状矢量化路线自动指引巡查人员前进的方向，当巡查人员偏离带状区域时系统进行提醒；当巡查人员巡查速度超过矢量化规定的速度大小时，系统进行提醒；S120：当智能终端上的定位模块检测到其进入对应的设备设施周边时，智能终端接收周边所有需要检查的设备设施状态信息、设备设施历次发生的隐患问题、设备设施待解决的问题；S130：当智能终端上的定位模块检测到其进入对应的设备设施周边时，智能终端上的人机对话模块启动，巡查人员通过人机对话模块进行语音交互，来查找需要检查的设备设施状态信息、设备设施历次发生的隐患问题、设备设施待解决的问题；S140：基于后台流程引擎，智能终端配合巡查人员和管理人员完成巡查过程的隐患发起、通知、处理流程，并利用生物识别技术完成审核确认；S150：水利工程巡查子系统利用图像识别技术，针对巡查过程中拍摄的水利工程设备设施的图片、影像进行智能识别并判断，分析水利设备设施的变化情况。

具体的，本申请中，所述智能终端为智能手机，所述巡查平台软件为钉钉软件。

本申请中的一种水利综合巡查方法，还包括以下步骤：S200：网格单元管理子系统运行，进行网格单元模型的建模：将水利工程涉及的管理人员、管理事项、管理对象、管理区域四者概化处理并进行网格细分，建立网格单元；S210：网格单元管理子系统提供人机对话模块进行语音交互，根据识别到的语音指令进行查询获取网格单元及其信息；S220：网格单元管理子系统将巡查人员巡查过程中拍摄的图片、影像进行图像识别，根据图片、影像中的信息查询相关网格单元及其信息；S230：网格单元管理子系统获取智能终端的位置信息，并通过该位置信息搜索一定范围内涉及到的网格单元及其信息，供智能终端查询或推送至智能终端；S240：网格单元管理子系统根据指令或信息提供网格单元信息，并通过关系库找到相关系数大于设定值的网格单元及其历史信息；S250：网格单元管理子系统根据指令或信息提供网格单元信息，通过单元模型的专家知识库接口获取相应的技术支撑；S260：网格单元管理子系统利用生物识别技术，进行管理事项的流程认证和特殊敏感信息查询认证。

具体的，所述步骤S200中，还包括以下步骤：网格单元模型根据相关系数，从关系库中筛选对象，组建网格单元模型。所述网格单元管理子系统包括接口库，所述接口库包括专家知识库接口和特定接口，所述专家知识库接口负责与专家知识库的对接工作，所述特定接口负责认证工作。所述网格单元管理子系统包括信息档案库，所述信息档案库包括共有属性库和私有属性库。

以下为本申请中的具体实施例。

网格单元管理子系统运行，进行网格单元模型的建模：将每个水利工程涉及的管理人员、管理事项、管理对象、管理区域四者概化处理并进行网格细分，建立网格单元。如：将水库A的管理人员建立为水库A人员网格；将水库A设计的开闸、关闸、检测、巡查等具体的工作事项建立为水库A事项网格；将水库A中的电机设备、阀门设备、电气装配、摄像头等硬件设备对象建立为水库A对象网格；将水库A所在区域地块建立为水库A区域网格。每个网格中的元素可以按照按照设定的相关系数从关系库中的选择和更新，关系库中存储有涉及到的单元信息，如人员信息、流程事项信息、设备信息、区域信息等，并可以不断更新和修改。

当需要开展日常工作，如巡查时，巡查人员携带智能手机，通过钉钉客户端发起对某个水利工程（如水库）的巡查，网格单元管理子系统将该水利工程的相关巡查信息指令发送至水利工程巡查子系统，水利工程巡查子系统后台设定流程引擎、水利工程巡查带状矢量化线路，并且建立需检查的设备设施库、巡查图片样本库等。

然后巡查人员到达特定区域后，在智能手机上的带状矢量化线路的指引下，进行设备设施的巡查操作，该过程中，巡查人员若偏离指定区域，或者移动超过规定速度，均为异常状态，会收到系统提醒。

巡查人员按照系统指示的路线和检测事项，对水利工程和设施设备进行检查，拍摄对应的照片或影像进行上传，或者将现场状况录音、文字输入后上传。系统收到后，对上传内容进行智能识别，如图像智能比对等，或者由人工进行判断，若发现隐患，则系统上报隐患，通知相关负责人进行隐患处理，或者指导巡查人员进行现场处理，处理完成后，负责人确认合格后，相关负责人进行身份确认，如指纹确认、瞳孔确认、声纹确认等，确认后该隐患处理流程结束。

若系统或人工判断后，为发生隐患，则巡查人员继续按照流程指示进行下一步巡查，直至完成全部流程，巡查结束。

此外，在巡查过程中，巡查人员可以对巡查对象（水利设施、水库、设施设备等）进行搜索，可以为拍照搜索、语音搜索、文字搜索等，网格单元管理子系统会根据指令搜索相关的网格单元，提供相关信息。该过程中，若发现隐患，可以在专家知识库中搜索相关信息或处理措施，发起隐患流程处理，此时工作人员可以知道巡查人员进行现场处理，处理完成后，负责人确认合格后，相关负责人进行身份确认，如指纹确认、瞳孔确认、声纹确认等，确认后该隐患处理流程结束，工作完成。

以上系统和方法中，每一次巡查的数据都会被上传到系统进行更新，每次隐患处理操作和流程也会上传到系统中，进行知识库的更新。同时，系统中的档案信息库也会随着巡查工作的不断进行补充和更新，按照档案信息密级和属性，可以分为共有属性库和私有属性库。

以上所述，本发明中提供了一种水利综合巡查系统及方法，通过对系统中多个子系统的优化改进，结合网格化管理方法，利用人工智能技术，创立水库网格单元建模的管理方式，实现对水库管理中的人、事、物的全方面、动态化管理。同时本申请中的巡查子系统，通过设定水利工程巡查带状矢量化线路，自动指引用户前进方向，当偏离带状区域时自动提醒，提高巡查区域的精准性。

本发明的保护范围包括但不限于以上实施方式，本发明的保护范围以权利要求书为准，任何对本技术做出的本领域的技术人员容易想到的替换、变形、改进均落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种水利综合巡查系统，其特征在于，包括：

水利工程巡查子系统，所述水利工程巡查子系统包括：

智能终端，安装有巡查平台软件；

设施设备库，其中存储有设施设备属性信息、设施设备隐患信息；

后台流程引擎，用于巡查流程管理；

半自动巡查模块，用于提供巡查路线信息；

智能图像识别模块，用于获取图片，并将图片与图片样本库中的图片进行比对和特征识别；

网格单元管理子系统，所述网格单元管理子系统包括：

网格单元化水库管理平台，其通过移动终端，对水利工程进行网格单元化管理，开展日常工作；

网格单元模型库，该网格单元模型库其将水库的管理人员、管理事项、管理对象、管理区域四者按照类型、区域、专业、工种中的一项或多项进行概化处理并进行网格细分，建立网格单元；

关系库，其利用前期预设和机器自主学习两种模式，确定网格单元之间的相关系数，通过相关系数进行相关度判断；

档案信息库，其包括共有属性库和私有属性库，其中：所述共有属性库关键有主键标识、外键，所述私有属性库为人、事、物、空间四者特有的属性；

接口库，其包括专家知识库接口和特定接口，所述专家知识库接口负责与专家知识库的对接工作，所述特定接口负责认证工作；

专家知识库，其提供水库管理的经验与方法，并利用前期预设和机器自我学习两种模式不断完善专家知识库的内容。

2.根据权利要求1所述的一种水利综合巡查系统，其特征在于，水利工程巡查子系统中，所述智能终端为智能手机，所述巡查平台软件为钉钉软件；

所述设施设备库中存储有：水利设施信息、机电设备信息、自然环境信息中的一种或多种；

所述后台流程引擎用于根据任务指令设定水利工程巡查带状矢量化线路，建立需检查的设备设施库、巡查图片样本库；

所述半自动巡查模块用于提供带状矢量化路线自动指引用户前进方向，且当实际行动偏离带状区域时自动提醒、当实际巡查速度超过矢量化规定的速度大小时自动提醒。

3.根据权利要求1所述的一种水利综合巡查系统，其特征在于，所述网格单元管理子系统中，所述移动终端为智能手机，所述移动终端通过其上的摄像头进行拍照和图片搜索、通过其上的语音输入模块进行智能语音搜索。

4.根据权利要求1所述的一种水利综合巡查系统，其特征在于，所述网格单元管理子系统中，还包括身份信息认证模块，所述身份信息认证模块为指纹识别模块、人脸识别模块、声纹识别模块、卡识别模块中的一种或多种。

5.一种水利综合巡查方法，其特征在于，包括以下步骤：

S100：水利工程巡查子系统运行，系统后台设定流程引擎、水利工程巡查带状矢量化线路，建立需检查的设备设施库、巡查图片样本库；

S110：智能终端中的巡查平台软件运行，启动其中的半自动巡查模块，开始巡查后，水利工程巡查子系统根据带状矢量化路线自动指引巡查人员前进的方向，当巡查人员偏离带状区域时系统进行提醒；当巡查人员巡查速度超过矢量化规定的速度大小时，系统进行提醒；

S120：当智能终端上的定位模块检测到其进入对应的设备设施周边时，智能终端接收周边所有需要检查的设备设施状态信息、设备设施历次发生的隐患问题、设备设施待解决的问题；

S130：当智能终端上的定位模块检测到其进入对应的设备设施周边时，智能终端上的人机对话模块启动，巡查人员通过人机对话模块进行语音交互，来查找需要检查的设备设施状态信息、设备设施历次发生的隐患问题、设备设施待解决的问题；

S140：基于后台流程引擎，智能终端配合巡查人员和管理人员完成巡查过程的隐患发起、通知、处理流程，并利用生物识别技术完成审核确认；

S150：水利工程巡查子系统利用图像识别技术，针对巡查过程中拍摄的水利工程设备设施的图片、影像进行智能识别并判断，分析水利设备设施的变化情况。

6.根据权利要求5所述的一种水利综合巡查方法，其特征在于，所述智能终端为智能手机，所述巡查平台软件为钉钉软件。

7.根据权利要求5所述的一种水利综合巡查方法，其特征在于，还包括以下步骤：

S200：网格单元管理子系统运行，进行网格单元模型的建模：将水利工程涉及的管理人员、管理事项、管理对象、管理区域四者概化处理并进行网格细分，建立网格单元；

S210：网格单元管理子系统提供人机对话模块进行语音交互，根据识别到的语音指令进行查询获取网格单元及其信息；

S220：网格单元管理子系统将巡查人员巡查过程中拍摄的图片、影像进行图像识别，根据图片、影像中的信息查询相关网格单元及其信息；

S230：网格单元管理子系统获取智能终端的位置信息，并通过该位置信息搜索一定范围内涉及到的网格单元及其信息，供智能终端查询或推送至智能终端；

S240：网格单元管理子系统根据指令或信息提供网格单元信息，并通过关系库找到相关系数大于设定值的网格单元及其历史信息；

S250：网格单元管理子系统根据指令或信息提供网格单元信息，通过单元模型的专家知识库接口获取相应的技术支撑；

S260：网格单元管理子系统利用生物识别技术，进行管理事项的流程认证和特殊敏感信息查询认证。

8.根据权利要求7所述的一种水利综合巡查方法，其特征在于，所述步骤S200中，还包括以下步骤：网格单元模型根据相关系数，从关系库中筛选对象，组建网格单元模型。

9.根据权利要求7所述的一种水利综合巡查方法，其特征在于，所述网格单元管理子系统包括接口库，所述接口库包括专家知识库接口和特定接口，所述专家知识库接口负责与专家知识库的对接工作，所述特定接口负责认证工作。

10.根据权利要求7所述的一种水利综合巡查方法，其特征在于，所述网格单元管理子系统包括信息档案库，所述信息档案库包括共有属性库和私有属性库。

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