CN112398116A - 电网勘测装置、设备和方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种电网勘测装置、设备和方法。该装置包括无线通信装置以及环境信息采集装置，环境信息采集装置用于对所处环境中的电网设备以及所处环境进行信息采集，得到电网设备的三维模型信息以及环境信息，无线通信装置用于将电网设备的三维模型信息以及环境信息上传。上述的电网勘测装置，通过环境信息采集组件采集电网设备的三维模型信息以及环境信息并通过路由器上传，不需要人工测量关键部位的尺寸数据以及手动记录尺寸数据，提高了数据信息的采集效率，且电网设备的模型信息能够结合环境信息更加直观的展示出来，提高了电网勘测效果，确保后续规划者在规划过程中将所有现场因素考虑在内，提高电网运行可靠性水平。

Description

电网勘测装置、设备和方法

技术领域

本申请涉及电网勘测技术领域，特别是涉及一种电网勘测装置、设备和方法。

背景技术

电网规划又称为输电系统规划，以负荷预测和电源规划为基础，电网规划确定在何时、何地投建何种类型的输电线路及其回路数，以达到规划周期内所需要的输电能力，在满足各项技术指标的前提下使输电系统的费用最小。电网规划是城市规划的重要组成部分，是电网改造、挤出建设等工程的首要环节，一个地区电网运行可靠性很大程度上取决于电网规划水平。

目前传统的电网规划技术采用的是二维平面图技术，即通过勘察电房现场时量取电网设备几个关键部位的尺寸，再将电网设备以及相应部位的尺寸等绘制至二维平面图中，这种勘测方式无法快速的对电房现场所有区域进行全方位的勘测，整个勘测效率较低，且勘测效果较差，导致后续规划者在规划过程中无法将所有现场因素考虑在内，降低了电网运行可靠性水平。

发明内容

基于此，有必要针对上述电网勘测效率低以及效果差问题，提供一种电网勘测装置和设备。该装置包括：无线通信装置以及环境信息采集装置，无线通信装置与环境信息采集装置连接；环境信息采集装置用于对所处环境中的电网设备以及所处环境进行信息采集，得到电网设备的三维模型信息以及环境信息，并将电网设备的三维模型信息以及环境信息发送至无线通信装置；无线通信装置用于接收环境信息采集装置采集的电网设备的三维模型信息以及环境信息，并将电网设备的三维模型信息以及环境信息上传。

上述的电网勘测装置，通过环境信息采集组件采集电网设备的三维模型信息以及环境信息并通过路由器上传，不需要人工测量关键部位的尺寸数据以及手动记录尺寸数据，提高了数据信息的采集效率，且电网设备的模型信息能够结合环境信息更加直观的展示出来，提高了电网勘测效果，确保后续规划者在规划过程中将所有现场因素考虑在内，提高电网运行可靠性水平。

在其中一个实施例中，该电网勘测装置还包括可穿戴式装置，可穿戴式装置设置有无线通信装置以及环境信息采集装置。

通过将无线通信装置以及环境信息采集装置设置于可穿戴式装置，可以方便操作人员穿戴，具有便携性以及方便对电网设备以及周围环境进行勘测。

在其中一个实施例中，环境信息采集装置包括深度信息采集组件和惯性测量器，深度信息采集组件与无线通信装置连接，惯性测量器与无线通信装置连接，深度信息采集组件用于采集所处环境中的深度信息，惯性测量器用于感应偏移方向。

通过设置深度信息采集组件以及惯性测量器，通过深度信息采集组件采集深度信息，通过惯性测量器来感应偏移方向，能够保证采集的深度信息与所处的环境方位相对应，方便后续对信息的识别。

在其中一个实施例中，深度信息采集组件包括环境感知摄像头、深度摄像头以及红外线发射器，环境感知摄像头、深度摄像头以及红外线发射器与无线通信装置连接，环境感知摄像头用于感应相对位置的偏移数据，红外线发射器用于发射红外线至所处环境中，深度摄像头用于接收所处环境中反射回的红外线以获取所处环境中的深度信息。

在其中一个实施例中，环境信息采集装置还包括视频摄像头，视频摄像头与无线通信装置连接，视频摄像头用于采集所处环境的视频数据信息并发送至无线通信装置。

通过设置视频摄像头采集视频数据并发送至无线通信装置，使得后续规划者可以根据视频数据来更加直观的进行对比比较，保证电网勘测的准确度。

在其中一个实施例中，无线通信装置包括电路板、天线以及通信芯片，天线以及通信芯片与电路板连接，电路板与环境信息采集装置连接。

通过设置天线、电路板以及通信芯片，使得无线通信装置可以集成在可穿戴设备中，提高整个电网勘测装置的便携性。

在其中一个实施例中，一种电网勘测设备，该设备包括图像处理设备以及上述的电网勘测装置，图像处理设备与电网勘测装置连接，用于获取电网设备的模型信息以及环境信息，根据电网设备的模型信息以及环境信息建立相应的三维场景模型。

上述的设备，根据电网设备的模型信息以及环境信息，建立相应的三维场景模型，使得后续规划者可充分的结合三维场景模块考虑现场因素，提高电网规划的准确度以及效率。

在其中一个实施例中，图像处理设备为云平台服务器，云平台服务器与电网勘测装置进行无线通信连接。

在其中一个实施例中，图像处理设备为微处理器，微处理器与电网勘测装置进行有线连接,微处理器用于获取电网设备的三维模型信息以及环境信息，根据电网设备的三维模型信息以及环境信息建立相应的三维场景模型，并将三维场景模型存储至预设存储器中。

在其中一个实施例中，一种电网勘测方法，该方法包括步骤：

获取电网设备的三维模型信息以及电网设备所处环境的环境信息；

将电网设备的三维模型信息以及环境信息上传至图像处理设备，以使图像处理设备根据预设算法建立相应的三维场景模型；

发送请求信号至图像处理设备，接收图像处理设备根据请求信号返回的三维场景模型进行显示。

上述的方法，通过获取电网设备的三维模型信息以及环境信息，再通过云平台进行处理得到三维场景模型，之后就可以从云平台获取到相应的三维场景模型来进行电网规划，提高了电网勘测效率，并且使得后续规划者可结合三维场景来考虑电网规划，提高电网规划的准确度以及效率。

附图说明

图1为一实施例提供的电网勘测装置的结构框图；

图2为一实施例提供的电网勘测装置的结构框图；

图3为一实施例提供的电网勘测装置的结构框图；

图4为一实施例提供的电网勘测设备的结构框图；

图5为一实施例提供的电网勘测设备的示例图；

图6为一实施例提供的电网勘测方法流程示意图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

在一个实施例中，如图1所示，提供了一种电网勘测装置，该装置包括无线通信装置200以及环境信息采集装置100，无线通信装置200与环境信息采集装置100连接；当电网勘测人员在电房中使用电网勘测装置进行电网勘测时，环境信息采集装置100用于对所处环境中的电网设备以及所处环境进行信息采集，得到电网设备的三维模型信息以及环境信息，并将电网设备的三维模型信息以及环境信息发送至无线通信装置200；无线通信装置200用于接收环境信息采集装置100采集的电网设备的三维模型信息以及环境信息，并将电网设备的三维模型信息以及环境信息上传至服务器或者是云平台等。

在勘测人员对电房现场进行勘测时，需要采集现场的各种电网设备的参数数据，例如电网设备某些部分的关键尺寸等等，在完成对各种电网设备的参数数据的勘测之后，后续规划者就可以根据这些参数数据来进行相应的电网规划。勘测人员可以将该电网勘测装置穿戴在身上，例如将该电网勘测装置集成设置在安全帽上，当勘测人员戴着安全帽进入到电房进行勘测时，就可以电网勘测装置中的环境信息采集装置100对电房进行扫描，在对电网设备进行扫描时就可以得到电网设备的三维模型信息，且该三维模型信息是与电房中的电网设备大小比例相同的，在完成对电网设备进行扫描之后，还需要对电房中的环境进行采集，获取电网设备所处的环境信息，然后再通过无线通信装置200将采集到的电网设备的三维模型信息以及所述环境的环境信息进行上传，例如上传到云平台或者是服务器，后续通过云平台或者是服务器来进行加工处理，即可得到最终完善准确的勘测结果。

需要说明的是，在通过环境信息采集装置100对电房中的电网设备进行扫描时，环境信息采集装置100可以是采用基于混合现实技术的混合现实头戴式显示器，也可以是3D摄像模组等等，通过环境信息采集装置100，可以得到整个电网设备的三维模型信息，该三维模型信息记录了电网设备的尺寸大小以及关键部位的尺寸等等，相应的，在对电网设备进行扫描过程中，勘测人员还可以根据需要在三维模型信息中加入相应的注释说明以方便后续规划者进行参考，例如注释说明可以是电网设备的使用方法说明、操作说明或者是电网设备的施工方法说明等等。

无线通信装置200需要将获取到的三维模型信息以及环境信息进行上传，例如上传到云平台或者服务器，为了能够保证数据的传输速度，无线通信装置200可以采用5G路由器，通过与环境信息采集装置100连接，可以实时的将采集到的电网设备的三维模型信息以及环境信息上传到云平台或者是服务器。

其中，环境信息采集组件以及无线通信装置200可以集成设置在可穿戴设备上，例如头盔上，勘测人员可以在佩戴头盔时实现对电房中的电网设备以及所述环境进行信息采集，提高电网勘测过程中的便携性。

上述的电网勘测装置，通过环境信息采集组件采集电网设备的模型信息以及环境信息并通过路由器上传，不需要人工测量关键部位的尺寸数据以及手动记录尺寸数据，提高了数据信息的采集效率，且电网设备的模型信息能够结合环境信息更加直观的展示出来，提高了电网勘测效果，确保后续规划者在规划过程中将所有现场因素考虑在内，提高电网运行可靠性水平。

在一个实施例中，如图2所示，环境信息采集装置100包括深度信息采集组件110和惯性测量器120，深度信息采集组件110与无线通信装置200连接，惯性测量器120与无线通信装置200连接，深度信息采集组件110用于采集所处环境中的深度信息，惯性测量器120用于感应偏移方向。

在环境信息采集装置100对电房中的电网设备以及所处环境进行采集时，同时也需要对自身所处的位置进行定位，可以理解，在环境信息采集装置100进行采集的过程中，相当于虚拟空间的建立过程，即通过虚拟定位技术来生成将环境信息采集装置100所处的位置作为中心的空间坐标系，这个过程中就需要惯性测量器120来感应环境信息采集装置100的偏移方向，例如勘测人员可能还需要在电房中水平或垂直移动，此时就可以通过惯性测量器120来感应偏移方向。

通过设置深度信息采集组件110以及惯性测量器120，通过深度信息采集组件110采集深度信息，通过惯性测量器120来感应偏移方向，能够保证采集的深度信息与所处的环境方位相对应，方便后续对信息的识别。

在一个实施例中，如图3所示，深度信息采集组件110包括环境感知摄像头112、深度摄像头111以及红外线发射器113，环境感知摄像头112、深度摄像头111以及红外线发射器113与无线通信装置200连接，环境感知摄像头112用于感应相对位置的偏移数据，红外线发射器113用于发射红外线至所处环境中，深度摄像头111用于接收所处环境中反射回的红外线以获取所处环境中的深度信息。

在对电房中的电网设备以及所处环境进行采集时，红外线发射器113可以先发射相应的红外线，在红外线发射到电网设备上或者是电房中的墙壁上等时，就会产生相应的反射光线，反射光线被深度摄像头111接收之后，根据反射光线从发射出去到被深度摄像头111接收的时间，就可以确定物体的形状等，即完成了对电网设备以及所述环境的信息采集，从而得到电网设备的三维模型信息以及环境信息。环境感知摄像头112则用于感应相对位置的偏移数据，例如电网勘测装置与电网设备之间发生的相对位置偏移等。

在一个实施例中，如图3所示，环境信息采集装置100还包括视频摄像头114，视频摄像头114与无线通信装置200连接，视频摄像头114用于采集所处环境的视频数据信息并发送至无线通信装置200。

在勘测人员通过电网勘测装置对电房内的信息进行采集的过程中，环境信息采集装置100还可以通过视频摄像头114来采集电房内的视频数据信息，并通过无线通信装置200上传。

其中，视频摄像头114与无线通信装置200之间还可以设置相应的存储器，视频摄像头114将采集的视频数据信息存储在存储器中，然后无线通信装置200再将存储器中存储的视频数据信息上传，从而使得勘测人员还可以从存储器中获取到视频数据信息来进行查验。

通过设置视频摄像头114采集视频数据并发送至无线通信装置200，使得后续规划者可以根据视频数据来更加直观的进行对比比较，保证电网勘测的准确度。进一步的，在其它实施例中，可穿戴式设备可以是可穿戴在头上的头箍结构，头箍结构上可以设置相应的调节组件，调节组件可以通过勘测人员手动进行调节，以使得调节组件相对于头箍结构移动，例如往左方向或右方向滑动，调节机构上再设置相应的支撑结构，支撑结构上可以设置上述环境感知摄像头、红外线发射器、视频摄像头和深度摄像头。例如支撑结构为圆弧形长条结构，该圆弧形长条结构通过调节组件与头箍结构贴合，环境感知摄像头数量可以设置两个，分别设置在圆弧形长条结构的两端，设置在圆弧形长条结构两端的两个环境感知摄像头能够分别感应左侧以及右侧的相对位置偏移，通过感应的位置偏移来进行对比，能够更准确的定位可穿戴式设备的偏移方向。红外线发射器数量相应的也可以设置两组，每一组红外线发射器都分别与一个环境感知摄像头相邻设置。深度摄像头可以设置在支撑结构的几何中心的上方，视频摄像头设置在支撑结构的几何中心的下方。

在一个实施例中，无线通信装置200包括电路板、天线以及通信芯片，天线以及通信芯片与电路板连接，电路板与环境信息采集装置100连接。

无线通信装置200以及环境信息采集装置100设置在可穿戴式设备上，电路板上设置有通信芯片，电路板与环境信息采集装置100连接，环境信息采集装置100将采集的各种数据信息通过通信芯片进行处理打包，然后通信芯片将打包之后的数据信息通过天线进行上传，电路板上还连接有其它的器件等，例如供电电源，通过供电电源为通信芯片以及环境信息擦剂装置等进行供电。

通过设置天线、电路板以及通信芯片，使得无线通信装置200可以集成在可穿戴设备中，提高整个电网勘测装置的便携性。

在一个实施例中，如图4所示，提供了一种电网勘测设备，该设备包括图像处理设备以及上述的电网勘测装置，图像处理设备与电网勘测装置连接，用于获取电网设备的三维模型信息以及环境信息，根据电网设备的三维模型信息以及环境信息建立相应的三维场景模型。

其中，图像处理设备根据电网设备的三维模型信息以及环境信息建立相应的虚拟三维场景模型，例如当勘测人员在电房中通过电网勘测装置勘测得到电网设备的三维模型信息以及环境信息之后，图像处理设备将可以建立电房的虚拟三维场景模型，且该虚拟三维场景模型的大小与电房的实际大小相同，从而时候后续规划人员直接通过该三维场景模型来进行电网规划。

上述的设备，根据电网设备的模型信息以及环境信息，建立相应的三维场景模型，使得后续规划者可充分的结合三维场景模块考虑现场因素，提高电网规划的准确度以及效率。

在一个实施例中，如图5所示，图像处理设备为云平台服务器，云平台服务器与电网勘测装置进行无线通信连接。

云平台服务器可以设置相应的人工智能算法来处理电网设备的三维模型信息以及环境信息以建立三维场景模型，例如根据电网设备的三维模型信息以及环境信息进行一系列的算法运算，可以得到电网设备以及环境中所有物体的表面对应的三维点云数据，然后根据该三维点云数据就可以生成与物体对应的虚拟数字模型，从而建立三维场景模型。在其它的实施例中，具体可以是事先将所有电网设备建模，建立电力模型数据库，然后勘测人员携带电网勘测装置进入电房中，借助虚拟定位技术来逆向生成该电房中勘测人员所在位置为中心的空间坐标系；再借用空间扫描技术，同时引入ME-Toolkit开发工具包(METoolkit是一套基于Unity3D平台的开发引擎，依托于Unity3D的强大功能，使得METoolkit拥有跨平台发布能力，可以在HoloLens、Surface、iOS、安卓、PC等多种不同平台运行，最大程度满足开发者的需要。)中的Anchor模块作为了定位模块的辅助，通过空间扫描一个固定在现实坐标系中的标识物(如一张2D图片)，来获取勘测人员及其所携带电网勘测装置在现实世界中的坐标；最后通过电网勘测装置现实坐标的位置来计算出虚拟坐标系的远点坐标，之后由云平台服务器建立虚拟仿真模型并根据虚拟坐标放到空间中某个位置(就是真实电网设备旁边的某个固定位置)，实现了虚拟空间与现实空间的仿真拟合，从而得到三维场景模块。

在一个实施例中，图像处理设备还可以是微处理器，微处理器与电网勘测装置进行有线连接,微处理器用于获取电网设备的三维模型信息以及环境信息，根据电网设备的三维模型信息以及环境信息建立相应的三维场景模型，并将三维场景模型存储至预设存储器中。当规划者需要查看三维场景模块时，可直接从预设存储器中进行下载。

在一个实施例中，如图6所示，提供了一种电网勘测方法，该方法包括步骤：

S100、获取电网设备的三维模型信息以及电网设备所处环境的环境信息。

S200、将电网设备的三维模型信息以及环境信息上传至图像处理设备，以使图像处理设备根据预设算法建立相应的三维场景模型；

S300、发送请求信号至图像处理设备，接收图像处理设备根据请求信号返回的三维场景模型进行显示。

勘测人员可以通过佩戴便携式的电网勘测装置例如虚拟现实头戴式显示设备对电房进行勘测扫描等，得到电网设备的三维模型信息以及电网设备所处的电房的环境信息，然后通过图像处理设备建立相应的三维场景模型之后，然后再通过虚拟现实头戴式显示设备将获取三维场景模型并显示出来即可供规划者查看。

上述的方法，通过获取电网设备的三维模型信息以及环境信息，再通过云平台进行处理得到三维场景模型，之后就可以从云平台获取到相应的三维场景模型来进行电网规划，提高了电网勘测效率，并且使得后续规划者可结合三维场景来考虑电网规划，提高电网规划的准确度以及效率。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种电网勘测装置，其特征在于，所述的装置包括：无线通信装置以及环境信息采集装置，所述无线通信装置与所述环境信息采集装置连接；

所述环境信息采集装置用于对所处环境中的电网设备以及所处环境进行信息采集，得到所述电网设备的三维模型信息以及环境信息，并将所述电网设备的三维模型信息以及所述环境信息发送至所述无线通信装置；

所述无线通信装置用于接收所述环境信息采集装置采集的电网设备的三维模型信息以及所述环境信息，并将所述电网设备的三维模型信息以及所述环境信息上传。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的电网勘测装置还包括可穿戴式装置，所述可穿戴式装置设置有所述无线通信装置以及所述环境信息采集装置。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述环境信息采集装置包括深度信息采集组件和惯性测量器，所述深度信息采集组件与所述无线通信装置连接，所述惯性测量器与所述无线通信装置连接，所述深度信息采集组件用于采集所处环境中的深度信息，所述惯性测量器用于感应偏移方向。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述深度信息采集组件包括环境感知摄像头、深度摄像头以及红外线发射器，所述环境感知摄像头、深度摄像头以及红外线发射器与所述无线通信装置连接，所述环境感知摄像头用于感应相对位置的偏移数据，所述红外线发射器用于发射红外线至所处环境中，所述深度摄像头用于接收所处环境中反射回的红外线以获取所处环境中的深度信息。

5.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述环境信息采集装置还包括视频摄像头，所述视频摄像头与所述无线通信装置连接，所述视频摄像头用于采集所处环境的视频数据信息并发送至所述无线通信装置。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述无线通信装置包括电路板、天线以及通信芯片，所述天线以及所述通信芯片与所述电路板连接，所述电路板与所述环境信息采集装置连接。

7.一种电网勘测设备，其特征在于，所述设备包括图像处理设备以及如权利要求1-6任意一项所述的电网勘测装置，所述图像处理设备与所述电网勘测装置连接，用于获取所述电网设备的模型信息以及所述环境信息，根据所述电网设备的模型信息以及所述环境信息建立相应的三维场景模型。

8.根据权利要求7所述的设备，其特征在于，所述图像处理设备为云平台服务器，所述云平台服务器与所述电网勘测装置进行无线通信连接。

9.根据权利要求7所述的设备，其特征在于，所述图像处理设备为微处理器，所述微处理器与所述电网勘测装置进行有线连接,所述微处理器用于获取所述电网设备的三维模型信息以及所述环境信息，根据所述电网设备的三维模型信息以及所述环境信息建立相应的三维场景模型，并将所述三维场景模型存储至预设存储器中。

10.一种电网勘测方法，其特征在于，所述的方法包括步骤：

获取电网设备的三维模型信息以及所述电网设备所处环境的环境信息；

将所述电网设备的三维模型信息以及所述环境信息上传至图像处理设备，以使所述图像处理设备根据预设算法建立相应的三维场景模型；

发送请求信号至所述图像处理设备，接收所述图像处理设备根据所述请求信号返回的所述三维场景模型进行显示。

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