CN112365623A - 一种电力巡检系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电力巡检系统，包括AR眼镜和后台服务器，所述后台服务器应用于AI智能识别模块，方案通过AR技术与AI技术相结合，基于AR技术对巡检对象进行数据采集，采用AI技术对巡检数据进行分析，并给出分析报告，提高了巡检效率。

Description

一种电力巡检系统

技术领域

本发明涉及电力设备技术领域，具体涉及一种基于5G本地通信的电力巡检系统。

背景技术

目前，变电站设备巡检主要采用电子标签结合手持式数据采集器(PDA)的方式，巡检人员再通过PDA显示信息按既定计划巡检，将设备的运行状态和参数输入在数据采集器内，巡检数据信息通过插卡方式汇总到系统管理平台，部分业务依然由人工手动记录巡检结果，再通过手动录入业务系统，图片需要手动一一命名。一方面，这种离线存储的数据转入，不够方便灵活，增加了操作人员的工作量，并且容易出错，巡检效率低。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种电力巡检系统，以提高电力设备的巡检效率。

为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

一种电力巡检系统，包括：

AR眼镜和后台服务器；

所述AR眼镜用于获取巡检计划任务单；基于所述AR眼镜的当前位置，由所述计划任务单中未完成的电力设备中选择一个巡检设备作为目标设备；获取所述目标设备的位置信息；基于所述AR眼镜的当前位置以及目标设备的位置信息生成导航路径；识别位于所述AR眼镜的图像采集区域内的电力设备对应的设备编号，获取与所述设备编号对应的巡检计划任务，基于所述巡检计划任务对所述电力设备的运行数据进行数据采集；将所述巡检计划任务单中与所述设备编号对应的巡检计划任务标记为未完成状态，并执行动作：基于所述AR眼镜的当前位置，由所述计划任务单中未完成的电力设备中选择一个巡检设备作为目标设备；每采集完成一次电力设备对应的设备编号和设备运行数据或者是巡检计划任务单中的巡检计划任务全部完成以后，将所述设备编号和设备运行数据发送至后台服务器；

所述后台服务器用于基于获取到的设备编号和设备运行数据通过预加载的AI智能识别模块识别所述电力设备的运行工况，基于所述设备编号、巡检计划任务单以及电力设备的运行工况生成分析报告。

可选的，上述电力巡检系统中，所述AR眼镜还用于：

获取用户输入的设备编号；

获取所述设备编号对应的电力设备的地址信息；

基于所述电力设备的地址信息以及所述AR眼镜的当前位置信息，生成导航路径；

判断所述巡检计划任务单中是否存在与所述设备编号对应巡检计划任务，当不存在时，向用户输出提示信息。

可选的，上述电力巡检系统中，所述设备运行数据为图像数据、视频数据、声音数据和表数据中的一项或多项的组合。

可选的，上述电力巡检系统中，所述AR眼镜还用于基于所述设备编号，调取与所述设备编号对应的巡检计划任务所包含的数据采集表；

当所述数据采集表处于数据输入状态时，判断所述AR眼镜的扫描功能是否被触发，如果被触发，则所述AR眼镜对其图像采集区域内的图像进行数据识别，将识别结果填充到所述数据采集表中的数据输入位置，在将所述设备编号和设备运行数据发送至后台服务器时，将所述数据采集表作为设备运行数据一同发送至所述后台服务器。

可选的，上述电力巡检系统中，还包括：

数据加密装置，所述数据加密装置通过局域网与所述AR眼镜相连，所述数据加密装置通过5G CPE网络与所述后台服务器相连，所述数据加密装置用于实现所述AR眼镜与所述后台服务器之间的数据交互。

可选的，上述电力巡检系统中，还包括：用户终端；

所述后台服务器还用于识别所述巡检计划任务对应的用户终端的地址信息，将所述分析报告发送至所述用户终端；

所述用户终端用于：获取所述后台服务器发送的分析报告，基于用户操作与所述AR眼镜发起通话任务，并与所述AR眼镜之间的数据交互。

可选的，上述电力巡检系统中，所述用户终端包括但不限于电脑、pad或手机。

可选的，上述电力巡检系统中，所述后台服务器在基于获取到的设备编号和设备运行数据通过预加载的AI智能识别模块识别所述电力设备的运行工况时，具体用于：

基于设备编号调取与所述设备编号相匹配标准运行数据；

采用预加载的AI智能识别模块基于所述标准运行数据对所述设备被运行数据进行工况分析，并将异常数据发送给所述AR眼镜。

基于上述技术方案，本发明实施例提供的上述方案，通过AR技术与AI技术相结合，基于AR技术对巡检对象进行数据采集，采用AI技术对巡检数据进行分析，并给出分析报告，提高了巡检效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的巡检系统的结构示意图；

图2为本申请另一实施例提供的巡检系统的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

首先，对本方案的技术背景进行介绍：

(1)5G的性能目标：高数据速率、减少延迟、节省能源、降低成本、提高系统容量和大规模设备连接。所以本专利采用5G传输视频数据可提升视频的清晰度和降低视频传输的时延。

(2)AR：增强现实(Augmented Reality)技术是一种将虚拟信息与真实世界巧妙融合的技术，广泛运用了多媒体、三维建模、实时跟踪及注册、智能交互、传感等多种技术手段，将计算机生成的文字、图像、三维模型、音乐、视频等虚拟信息模拟仿真后，应用到真实世界中，两种信息互为补充，从而实现对真实世界的“增强”。

(3)变电站巡检：对设备的定期巡视检查是及时掌握设备的运行情况、变化情况、发现设备的异常情况、确保设备的连续安全运行的主要措施。变电站巡检制度是保证电力设备安全运行的有效制度，巡视应按设备的实际位置制定合理的巡视路线，并按规定的时间路线认真巡视设备以便及时发现设备缺陷和异常情况，保证电力设备安全运行。

电站的设备巡视分为三类：例行巡视，全面巡视，特殊巡视。

1.例行巡视包括：

1)交接班巡视：交接班时，交接班人员都应按分工进行一次巡视检查。

2)正常巡视：

2.全面巡视应按照规定时间和要求。主用于无人值守的变电站，应每周至少巡视一次。

3.特殊巡视是根据实际情况和规定的要求而增加的巡视。

基于上述背景，本申请公开了一种电力巡检系统，参见图1，该系统可以包括：

AR眼镜100和后台服务器200；

所述AR眼镜100为具有高清摄像头和数据处理器的AR眼镜，本申请通过所述AR眼镜100时采集和展示巡检计划任务单中的巡检设备的设备信息，指导作业规范化及流程化，并实时回传高清巡检数据与视频信息以供后台服务器进行综合分析，具体的，在本方案中，所述AR眼镜100用于：

获取巡检计划任务单，在获取巡检计划任务单时，其可以通过扫描二维码的方式获取巡检计划任务单；

选择目标设备，在选择目标设备时，所述AR眼镜100基于所述AR眼镜100的当前位置，由所述计划任务单中未完成的电力设备中选择一个巡检设备作为目标设备；所述计划任务单中，已经完成的任务标记为已完成状态，未完成的任务标记为未完成状态，在选择目标设备时，可以选择未完成的任务中距离所述AR眼镜100的当前位置最近的电力设备作为目标设备；

生成导航路径，在基于系统自动选择的目标设备生成导航路径时，可以获取所述目标设备的位置信息；基于所述AR眼镜100的当前位置以及目标设备的位置信息生成导航路径；还可以基于用户手动输入的目标设备生成导航路径，此时，用户输入所述目标设备的设备编号，所述AR眼镜100获取所述设备编号对应的目标设备的地址信息，基于所述电力设备的地址信息以及所述AR眼镜的当前位置信息，生成导航路径；进一步的，所述AR眼镜100还可以在本次导航的目标设备不属于所述巡检计划任务单时，生成相应的提示，具体的，在生成导航路径以后或以前，判断所述巡检计划任务单中是否存在与本次导航所对应的所述设备编号匹配的巡检计划任务，当不存在时，向用户输出提示信息。

数据采集，所述AR眼镜100可以通过数据采集或数据输入等方式，构建与当前巡检设备相匹配的运行数据，在本方案中，用户对目标设备进行巡检时，可以对所述目标设备进行图像采集和视频采集，在进行图像采集时，由采集图像中识别所述目标设备的设备编号，以及设备的运行数据，当然，用于也可以手动录入所述目标设备的运行数据，将这些数据与所述设备编号进行绑定，作为巡检计划任务的巡检结果。具体的，在进行图像采集时，所述AR眼镜100可以识别位于所述AR眼镜100的图像采集区域内的电力设备对应的设备编号，获取与所述设备编号对应的巡检计划任务，基于所述巡检计划任务对所述电力设备的运行数据进行数据采集，其中，所述巡检计划任务中可能有多条数据采集任务，本方案中，在巡检人员的操作下，所述AR眼镜100可以一一完成这些巡检计划任务，在数据采集完毕后，将所述巡检计划任务单中与所述设备编号对应的巡检计划任务标记为未完成状态。

遍历巡检计划任务，当将所述巡检计划任务单中与所述设备编号对应的巡检计划任务标记为未完成状态以后，再次执行步骤：基于所述AR眼镜100的当前位置，由所述计划任务单中未完成的电力设备中选择一个巡检设备作为目标设备，直至计划任务单中所有的任务均为完成状态为止。

计划数据上传，在本方案中，所述AR眼镜100每采集完成一次电力设备对应的设备编号和设备运行数据或者是巡检计划任务单中的巡检计划任务全部完成以后，可以采集到的将所述设备编号和设备运行数据发送至后台服务器200，其中，所述设备运行数据为图像数据、视频数据、声音数据和表数据中的一项或多项的组合，所获取的设备运行数据的具体内容由所述巡检计划任务决定，巡检人员会根据所述巡检计划任务操作所述AR眼镜采集与巡检计划任务所规定的数据内容；

在本申请实施例公开的技术方案中，所述后台服务器200中加载有AI智能识别模块，所述后台服务器200在获取到所述巡检计划任务单的巡检结果以后，对采集到的数据进行数据加以分析与整理，分析并生成巡检报告。具体的，其用于基于获取到的设备编号和设备运行数据通过预加载的AI智能识别模块识别所述电力设备的运行工况，基于所述设备编号、巡检计划任务单以及电力设备的运行工况生成分析报告。

本申请上述实施例提供的技术方案，通过AR技术与AI技术相结合，基于AR技术对巡检对象进行数据采集，采用AI技术对巡检数据进行分析，并给出分析报告，提高了巡检效率。

在本申请另一实施例公开的技术方案中，有的巡检计划任务中，需要通过数据采集表采集目标设备的运行数据，此时，所述AR眼镜100还用于基于所述设备编号，调取与所述设备编号对应的巡检计划任务所包含的数据采集表；

当所述数据采集表处于数据输入状态时，判断所述AR眼镜100的扫描功能是否被触发，如果被触发，当AR眼镜100的扫描功能没有被触发时，说明此时是通过用户手动录入进行数据写入的，当该功能被触发时，需要通过AR眼镜100扫描获取数据，此时，所述AR眼镜100对其图像采集区域内的图像进行数据识别，将识别结果填充到所述数据采集表中的数据输入位置，在将所述设备编号和设备运行数据发送至后台服务器200时，将所述数据采集表作为设备运行数据一同发送至所述后台服务器200。

例如，巡检计划任务中需要在数据采集表中填写第一蓄电池组的电压数据时，当AR眼镜100的扫描功能被触发时，所述AR眼镜100开启图像采集功能，巡检人员采用万能表读取第一蓄电池组的电压数据，采用AR眼镜100扫描读取所述万能表的读数，将读数结果写入所述数据采集表中。

参见图2，在本申请另一实施例公开的技术方案中，为了保证数据传输的安全性，上述方案中还可以包括：

数据加密装置300，所述数据加密装置300通过局域网与所述AR眼镜100相连，所述数据加密装置通过5G网络与所述后台服务器200相连，所述数据加密装置用于实现所述AR眼镜100与所述后台服务器200之间的数据交互。

智能AR眼镜100通过局域网络WIFI连接符合国家电网标准具有加密模块的数据加密装置300，通过数据加密装置300来交互巡检信息，数据加密装置300通过5G网络连接所述后台服务器，后台服务器后台对采集到的巡检数据进行实时分析、记录，并对设备缺陷、危险信息实时回传至所述AR眼镜端。并在巡检结束后按照标准格式自动生成巡检报告。

参见图2，在本申请另一实施例公开的技术方案中，上述装置还可以包括用户终端400；所述用户终端包括但不限于电脑、pad或手机。

所述后台服务器200还用于识别所述巡检计划任务对应的用户终端的地址信息，将所述分析报告发送至所述用户终端；

所述用户终端用于：获取所述后台服务器200发送的分析报告，基于用户操作与所述AR眼镜100发起通话任务，并与所述AR眼镜100之间的数据交互。所述用户终端的使用者可以与所述AR眼镜端进行通信，远程指导现场巡检人员。

在本申请另一实施例公开的技术方案中，当后台服务器200对巡检结果进行分析，发现有设备存在异常时，可以及时通知巡检人员对异常设备进行处理，以防止异常状况进一步恶化，由此，所述后台服务器200在基于获取到的设备编号和设备运行数据通过预加载的AI智能识别模块识别所述电力设备的运行工况时，具体用于：基于设备编号调取与所述设备编号相匹配标准运行数据；采用预加载的AI智能识别模块基于所述标准运行数据对所述设备被运行数据进行工况分析，并将异常数据发送给所述AR眼镜100。

由上述方案可见，本申请所提供的巡检系统主要有两大功能：

功能一：标准化巡检智能分析后生成巡检报告

第一步:变电站巡检人员、抢修人员通过AR眼镜端扫描任务二维码获取巡检计划任务单，在本方案中，所述巡检计划任务单中的巡检任务主要分为以下几类：

(1)智能识别：

AR眼镜100采集目标设备的运行数据，后台服务器将运行数据与标准运行数据进行对比，通过智能识别判断，针对运行数据异常状态进行标识并告警，将报警信号发送至所述AR眼镜100，让运维人员第一时间掌握目标设备的异常状况；

例如，目标设备为时，AR眼镜100采集线路保护柜屏柜内压板信息，后台服务器将压板状态与对应运行方式下的压板标准模板及后台记录的每月状态进行比对，通过智能识别判断，针对压板异常状态进行标识并告警发送给AR眼镜100，让运维人员第一时间掌握压板异常状况，快速解决，同时后台服务器自动生成屏柜保护压板数据的巡检报告。

当所述AR眼镜100上传的数据包括图片数据时，所述后台服务器还可以对图标中所包含的特征信息进行识别，例如，所述后台服务器还可以识别图片中的高压带电显示器指示灯，开关柜的开关状态识别(区分常开常断开关)，开关保护屏指示灯智能识别等。

(2)路径导航：所述AR眼镜还可以识别设备名帖，通过所述设备名帖实现目标设备的压力表识别、过期提醒，并且结合定位功能实现设备的路径引导。

(3)数据扫描：

第一步：AR眼镜使用者使用万用表逐一测单体电压，通过AR眼镜自动识别并记录万用表数据，并按照预设模板填报到数据采集表中。

第二步：AR眼镜使用者根据扫描确定的巡检计划任务，在现场按照变电站定制的巡检作业标准执行巡检；

第三步：AR眼镜使用者通过AR眼镜自动识别电力设备的设备编码确定设备信息；

第四步：AR眼镜使用者通过AR眼镜实时采集记录设备运行数据(包括视频、图片、数值等)，并且AR眼镜支撑语音命名图片和视频，结合后台服务器的AI图像识别等技术实现设备运行数据的智能分析，发现异常上报缺陷。AI识别结果包括异常点位、告警点位和正常点位，各点位信息包括点位名称、识别类型、识别结果。

第五步：在完成每个电力设备巡检后会判断此巡检计划任务单是否完成，如未完成巡检计划任务内所有设备的检测，则跳回第三步确定下一电力设备信息.如判断此巡检任务完成则进行第六步.

第六步：后台服务器生成符合电力系统标准规定的巡检报告,报告内容包括任务名称、任务时间、任务状态、巡检点位等信息,确保巡检过程和结果真实可靠，支持导出历史报表，方便运维人员对巡检数据进行统计和分析。

功能二：远程专家指导。

用户终端的使用者能够通过可连接互联网的用户终端，与AR眼镜端双向呼叫、视频通信。用户终端的使用者可对AR眼镜上传给所述后台服务器的图片或视频数据进行图标记后发给AR眼镜100、也可向AR眼镜100发送视频、文档等信息。

下面对本方案所产生的积极效果进行说明：

通过5G通信的视频清晰度较通过现有的4G传输的视频清晰度有很大提高，可有效提高AI识别的准确率。

管理效益方面，通过5G+AR的实时巡检预警，和远程专家实时协作指导，及时发现与消除安全隐患，提升安全管理水平.

经济效益方面，可提高变电站智能化巡检水平，提升巡检质量，预期提升15％以上，从而降低电力巡检员工的工作负荷，提升效率；同时项目具备开放性与扩展性，易于未来的技术升级与各业务系统对接，保护前期投资。

社会效益方面，积极响应国家“新基建”号召，践行国家电网公司“数字化建设”5G示范应用，项目可作为5G在电力行业的创新型应用亮点示范工程。

为了描述的方便，描述以上系统时以功能分为各种模块分别描述。当然，在实施本发明时可以把各模块的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统或系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的系统及系统实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种电力巡检系统，其特征在于，包括：

AR眼镜和后台服务器；

所述AR眼镜用于获取巡检计划任务单；基于所述AR眼镜的当前位置，由所述计划任务单中未完成的电力设备中选择一个巡检设备作为目标设备；获取所述目标设备的位置信息；基于所述AR眼镜的当前位置以及目标设备的位置信息生成导航路径；识别位于所述AR眼镜的图像采集区域内的电力设备对应的设备编号，获取与所述设备编号对应的巡检计划任务，基于所述巡检计划任务对所述电力设备的运行数据进行数据采集；将所述巡检计划任务单中与所述设备编号对应的巡检计划任务标记为未完成状态，并执行动作：基于所述AR眼镜的当前位置，由所述计划任务单中未完成的电力设备中选择一个巡检设备作为目标设备；每采集完成一次电力设备对应的设备编号和设备运行数据或者是巡检计划任务单中的巡检计划任务全部完成以后，将所述设备编号和设备运行数据发送至后台服务器；

所述后台服务器用于基于获取到的设备编号和设备运行数据通过预加载的AI智能识别模块识别所述电力设备的运行工况，基于所述设备编号、巡检计划任务单以及电力设备的运行工况生成分析报告。

2.根据权利要求1所述的电力巡检系统，其特征在于，所述AR眼镜还用于：

获取用户输入的设备编号；

获取所述设备编号对应的电力设备的地址信息；

基于所述电力设备的地址信息以及所述AR眼镜的当前位置信息，生成导航路径；

判断所述巡检计划任务单中是否存在与所述设备编号对应巡检计划任务，当不存在时，向用户输出提示信息。

3.根据权利要求1所述的电力巡检系统，其特征在于，所述设备运行数据为图像数据、视频数据、声音数据和表数据中的一项或多项的组合。

4.根据权利要求1所述的电力巡检系统，其特征在于，所述AR眼镜还用于基于所述设备编号，调取与所述设备编号对应的巡检计划任务所包含的数据采集表；

当所述数据采集表处于数据输入状态时，判断所述AR眼镜的扫描功能是否被触发，如果被触发，则所述AR眼镜对其图像采集区域内的图像进行数据识别，将识别结果填充到所述数据采集表中的数据输入位置，在将所述设备编号和设备运行数据发送至后台服务器时，将所述数据采集表作为设备运行数据一同发送至所述后台服务器。

5.根据权利要求1所述的电力巡检系统，其特征在于，还包括：

数据加密装置，所述数据加密装置通过局域网与所述AR眼镜相连，所述数据加密装置通过5G CPE网络与所述后台服务器相连，所述数据加密装置用于实现所述AR眼镜与所述后台服务器之间的数据交互。

6.根据权利要求1所述的电力巡检系统，其特征在于，还包括：用户终端；

所述后台服务器还用于识别所述巡检计划任务对应的用户终端的地址信息，将所述分析报告发送至所述用户终端；

所述用户终端用于：获取所述后台服务器发送的分析报告，基于用户操作与所述AR眼镜发起通话任务，并与所述AR眼镜之间的数据交互。

7.根据权利要求6所述的电力巡检系统，其特征在于，所述用户终端包括但不限于电脑、pad或手机。

8.根据权利要求1所述的电力巡检系统，其特征在于，所述后台服务器在基于获取到的设备编号和设备运行数据通过预加载的AI智能识别模块识别所述电力设备的运行工况时，具体用于：

基于设备编号调取与所述设备编号相匹配标准运行数据；

采用预加载的AI智能识别模块基于所述标准运行数据对所述设备被运行数据进行工况分析，并将异常数据发送给所述AR眼镜。

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