CN112435436B - 一种变电站火情监控多维联动复核方法、装置及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种变电站火情监控多维联动复核方法、装置及系统，包括：根据接收的火情告警信息中火情点位置确定距火情点特定范围内的设备分布点位，根据设备分布点位构建巡检任务；将巡检任务拆分为多个子任务，分别由不同的巡检执行系统根据各自的覆盖范围并发执行相应子任务。构建与消防主机、视频设备和巡检机器人的联动监控策略，实现对火情监控全过程的智能化监控，以及实现变电站区域的全覆盖监控。

Description

一种变电站火情监控多维联动复核方法、装置及系统

技术领域

本发明涉及变电站巡检技术领域，特别是涉及一种变电站火情监控多维联动复核方法、装置及系统。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

在变电站火情监测技术中，现有方法公开了适用于变电站的消防机器人，该消防机器人具体包括底座，所述底座的底部左右两侧均设有履带轮，所述底座的内腔中央设有电机，所述电机顶部动力输出端贯穿底座的顶部并设有转动座，所述转动座的顶部连接有连接座，所述连接座的顶部固定设有壳体，所述壳体的顶部中央设有控制腔，所述壳体的内腔中央设有框架，所述框架的内腔卡接有干粉灭火器，所述壳体的内腔底部左侧设有通信网络模块，所述壳体的内腔顶部左侧设有GPS定位模块；通过温度传感器感知变电站内的温度情况，在变电站内的配电箱温度过高时通过遥控发射器控制转动臂将散热器铺设在配电箱的外壁来加快散热，防止火灾。

另外，还涉及一种变电站火灾巡查灭火系统及其灭火方法，包括自主定位导航避障单元、细水雾灭火单元、行走控制单元、传感控制单元和供电单元；预定区域进行定期巡逻，并通过红外双视热成像模块扫描周围环境；发现火情后，由总控制模块发出报警讯号，通过图像数据进行分析，确定火场区域以及温度最高的火源区域；若火源区域距离火场区域边界最大距离小于等于1m，执行优先火源灭火，若火源区域距离火场区域边界最大距离大于1m，执行优先防扩散灭火，之后再进行优先火源灭火；当物体表面温度为30℃到100℃时，停止对该区域进行灭火；灭火完成后统继续巡逻。

基于上述现有技术，发明人发现，目前变电站火情检测方法主要是通过固定位置的消防监测主机，接入固定安装的环境检测设备进行环境检测，将检测数据上传系统，由系统判定疑似火情产生报警，同时提供消防预案，之后由人工确认处理；故而火情判定依赖于人工响应速度及人员经验、且缺乏相应实时图像作为辅助支撑，对于火情前期的判定速度及准确率需进一步提升；同时现有技术的火情告警方式中还缺少机器人与高清视频联合进行火情告警的多维联动复核，不利于提高火情监控的准确性。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出了一种变电站火情监控多维联动复核方法、装置及系统，构建与消防主机、视频设备和巡检机器人的联动监控策略，实现对火情监控全过程的智能化监控，以及实现变电站区域的全覆盖监控。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

第一方面，本发明提供一种变电站火情监控多维联动复核方法，包括：

根据接收的火情告警信息中火情点位置确定距火情点特定范围内的设备分布点位，根据设备分布点位构建巡检任务；

将巡检任务拆分为多个子任务，分别由不同的巡检执行系统根据各自的覆盖范围并发执行相应子任务。

第二方面，本发明提供一种变电站火情监控多维联动复核装置，包括：

火情确认模块，用于根据接收的火情告警信息中火情点位置确定距火情点特定范围内的设备分布点位，根据设备分布点位构建巡检任务；

火情监控模块，用于将巡检任务拆分为多个子任务，分别由不同的巡检执行系统根据各自的覆盖范围并发执行相应子任务。

第三方面，本发明提供一种变电站火情监控多维联动复核系统，包括第二方面所述的变电站火情监控多维联动复核装置、消防监控系统、视频巡检系统和机器人巡检系统；变电站火情监控多维联动复核装置根据接收的消防监控系统的火情告警信息，控制视频巡检系统和机器人巡检系统对火情区域的联和监控。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本发明创新性提出了一种变电站火情监控多维联动复核方法，研发了相关系统，通过构建消防主机、视频设备和巡检机器人的多维联动复核策略，通过基于深度学习算法等智能分析算法的路径规划、全自动智能识别、分析实现对以火情点为中心构建的监控区域全面巡视并持续监控，对未发生火灾的变电站区域采取重点监控方法，解决目前火情判断依赖人工而存在的响应速度慢、准确率低的问题，实现变电站监控区域火情监测全覆盖、火情全过程自动化监控，有效提高消防检查全面性、准确性及时效性。

本发明附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1为本发明实施例1提供的变电站火情监控多维联动复核方法流程图；

图2为本发明实施例1提供的变电站火情持续监控方法流程图；

图3为本发明实施例1提供的变电站火情解除后处理流程图；

图4为本发明实施例3提供的变电站火情监控多维联动复核系统结构示意图。

具体实施方式：

下面结合附图与实施例对本发明做进一步说明。

应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

实施例1

本实施例涉及在电力系统交流变电站及换流变电站环境下火情信号响应及监控方法，尤其是通过变电站巡检机器人、变电站消防机器人、变电站高清视频设备、变电站在线监测装置、变电站在线智能巡视系统等相结合的火情监控方法，具体包括：

根据接收的火情告警信息中火情点位置确定距火情点特定范围内的设备分布点位，根据设备分布点位构建巡检任务；将巡检任务拆分为多个子任务，分别由不同的巡检执行系统根据各自的覆盖范围并发执行相应子任务。

在本实施例中，首先根据变电站内的变电设备、消防设备等构建变电站数据模型，包括：变电站设备数据模型、变电站消防资源数据模型，得到变电站消防点位与变电站设备的监测关系以及变电站设备消防重要等级。

根据变电站的规模，布设监测传感器，将不同回路传感器接入消防主机，由消防主机统一接收不同回路的传感器数据，对传感器数据解析并转换为相应变电站设备监测数据，并记录存储为特定周期的消防数据，利用智能分析算法对上述消防数据进行分析，若对经分析后确认发生火情，则发布火情告警信息，启动火情确认流程。

优选地，根据变电站的规模，对变电站分区、分段，采用并行与串行结合的方式获取变电站的消防数据，采用并行传输方式同时传送某一区域的全部消防数据，采用串行传输方式传送不同区域的消防数据，各区域连续传送。

在本实施例中，巡检执行系统包括视频巡检系统和机器人巡检系统，优选为视频设备和巡检机器人；根据火情告警信号和变电站数据模型，确定火情点位置，联动智能巡检机器人和高清视频设备进行监控，如图1所示，具体包括：

S1：根据火情点位置，筛选火情点附近特定距离内变电设备和消防设备，构建监控区域；

S1-1：确定火情点附近特定范围内变电设备分布情况，根据变电站设备消防重要等级，在预设特定范围内分布的变电设备中，筛选重要变电设备；

可以理解的，变电站设备消防重要等级和预设特定范围可根据各变电站规模及设备部署情况自适应调整。

S1-2：确定火情点附近特定范围内消防设备分布情况，在本实施例中确定的需监控消防设备包括：消防斧、固定灭火弹、手持灭火器、消防水池、消防管道压力表、消防水泵、泡沫液泵等，并形成需监控消防设备清单。

S2：汇总火情点、变电设备清单、消防设备清单和消防主机位置，首先判断高清视频设备是否覆盖监控区域，若覆盖监控区域，调用高清视频设备，及时确认火情点情况、火情点附近设备火情情况、消防设备以及消防主机运行状况等监控视频/图像数据；

若不同变电设备与消防设备需使用同一高清视频设备时，根据监控目标优先级确定监控顺序，在本实施例中采用如下优先级优先监控高优先级的目标：火情点>重点变电设备>消防主机>消防设备。

S3：在高清视频设备无法覆盖的监控区域，调用巡检机器人，结合路径规划与视频导航技术，通过对未覆盖监控区域的路径导航驱动巡检机器人到达火情点附近，对未覆盖监控区域进行视频监控，巡航过程中实时播放监控视频，通过调用人机交互界面，提供声光报警、全视频播放、短信方式、手机消息推送等方式提醒运维人员。

如图2所示，在本实施例中，对变电站火情监控方法还包括火情的持续监控，在持续保持采用高清视频设备和巡检机器人对监控区域的变电设备和消防设备的监控外，增加对变电站全部消防设备的使用情况的跟踪监控，增加对未发生火情的区域内变电设备的监控；具体包括：

S4-1：在原有发生火情的监控区域内仍然采用高清视频设备及巡检机器人，保持原有步骤S1-S3的监控模式，直至监控设备离线或用户解除火情状态。

S4-2：获取变电站全部消防设备分布情况，匹配对应位置的高清视频设备对消防设备使用情况及运行情况进行持续跟踪；

对于消防斧、手持灭火器、消防水管等消防设备，通过图像对比，分析其是否已被使用，并在监控后台界面展示取用情况；

对于消防水池、消防主机、消防管道压力表、消防水泵等消防设备，通过图像识别，分析运行状态、即液位高度、管道压力状况等数据，实时监视运行情况，辅助消防人员准确掌握火情处置可用资源；

S4-3：对变电站非火情区域的变电设备的监控，调用高清视频设备和巡检机器人，启动视频巡航模式，通过可见光图像分析、传感器数据采集等手段持续监测变电设备运行状态；

优选地，还可通过红外热像仪采用实时的红外分析模式，实时采集变电设备图像内最高温度，持续观测设备发热状况，若温度高出阈值，则表示存在火灾风险，可实现提前预警。

在本实施例中，还包括对消防机器人的调用，采用Dijkstra与蚁群算法等路径规划算法，计算消防机器人到达火情点的最短路径，使机器人快速运行至火情点附近，可与调用巡检机器人的方式一致；并且在消防机器人运行途中，用户终端具有最高控制权限，可随时中断机器人运行，并进行机器人手动控制。

在本实施例中，对高清视频设备和巡检机器人的监控数据采用实时持续记录模式，持续采集并记录消防主机、出入口门禁监控数据、变电站环境采集数据等，汇总各阶段数据并形成火情处置报告；

优选地，上述变电站火情监控多维联动复核方法的装置也可以与上层云端服务器或集中控制服务器连接或通信，或者部署在云端；

如图3所示，具体包括：汇总各监控设备在火情监控各阶段采集的变电设备数据，形成火情过程报告；

汇总消防主机通信状态、实时数据，结合火情发生时记录的消防设备历史数据，形成消防数据分析报告；

全面检查所有巡检机器人、消防机器人、高清视频运行状态，形成各监控设备健康情况汇总报告。

本实施例结合智能巡检机器人、高清视频设备等多种设备的综合火情监测方法，并在火情监测、确认、处置全过程中，提供视频辅助确认、消防资源监控、辅助处置等方法，有效提高消防检查准确性，提高火情处置准确性及时效性。

实施例2

本实施例提供一种变电站火情监控多维联动复核装置，实现实施例1所述的变电站火情监控方法，具体包括：

火情确认模块，用于根据接收的火情告警信息中火情点位置确定距火情点特定范围内的设备分布点位，根据设备分布点位构建巡检任务；

火情监控模块，用于将巡检任务拆分为多个子任务，分别由不同的巡检执行系统根据各自的覆盖范围并发执行相应子任务。

在本实施例中，该装置还包括火情持续监控模块，用于在持续保持采用高清视频设备和巡检机器人等不同的巡检执行系统对监控区域的变电设备和消防设备的监控外，增加对变电站全部消防设备的使用情况的跟踪监控，增加对未发生火情的区域内变电设备的监控。

此处需要说明的是，上述模块对应于实施例1中的步骤S1至S4，上述模块与对应的步骤所实现的示例和应用场景相同，但不限于上述实施例1所公开的内容。需要说明的是，上述模块作为系统的一部分可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行。

实施例3

如图4所示，本实施例提供一种变电站火情监控多维联动复核系统，包括实施例2所述的变电站火情监控多维联动复核装置、消防监控系统、视频巡检系统和机器人巡检系统；变电站火情监控多维联动复核装置根据接收的消防监控系统的火情告警信息，控制视频巡检系统和机器人巡检系统对火情区域的联和监控。

在本实施例中，将消防主机、视频设备、巡检机器人，或消防机器人、出入口监控、照明设备、通风设备等均接入变电站火情监控多维联动复核装置，接入方式基于标准工业协议定义的标准接入通信规范；

可以理解的，视频设备包括固定式安装的可见光枪机(枪式网络摄像机简称枪机)、可见光球机(球形网络摄像机简称球机)、红外热像仪、双光谱(同时具备可见光和红外热成像称为双光谱)球机、双光谱云台；

巡检机器人或消防机器人等若干机器人通过无线网络接入，可以根据具体使用场景选用轮式机器人、轨道机器人、履带式机器人等，在此不再赘述。

在本实施例中，消防主机接入多回路火情监控传感器，接收不同回路的传感器数据，对传感器数据解析并转换为相应变电站设备监测数据，并记录存储为特定周期的消防数据，若对变电站设备监测数据分析后确认发生火情，则发布火情告警信息，启动火情确认流程；

优选地，根据变电站的规模，对变电站分区、分段，采用并行与串行结合的方式获取变电站的消防数据，采用并行传输方式同时传送某一区域的全部消防数据，采用串行传输方式传送不同区域的消防数据，各区域连续传送。

在本实施例中，该系统还包括用户终端，通过采用声光报警、发送短信、发送邮件、推送手机消息等方式与用户终端通信，提供实时视频、实时火情数据等相用户终端发布火情信息，并且在火情解除后，为用户终端提供报告查询、报告审阅、录像回放、数据追溯等功能。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (8)

1.一种变电站火情监控多维联动复核方法，其特征在于，包括：

根据接收的火情告警信息中火情点位置确定距火情点特定范围内的设备分布点位，根据设备分布点位构建巡检任务；

将巡检任务拆分为多个子任务，分别由不同的巡检执行系统根据各自的覆盖范围并发执行相应子任务；所述巡检执行系统包括视频巡检系统和机器人巡检系统，根据视频巡检系统的监控覆盖范围对处于该监控覆盖范围的设备进行视频/图像的采集；对未处于视频巡检系统的监控覆盖范围内的设备，调用机器人巡检系统持续监控；

确定距火情点特定范围内变电设备的分布点位，根据变电设备的消防重要等级，在特定范围内分布的变电设备中，筛选重要变电设备；确定火情点附近特定范围内消防设备分布情况，形成需监控消防设备清单；汇总火情点、变电设备清单、消防设备清单和消防主机位置，判断高清视频设备是否覆盖监控区域，若覆盖监控区域，调用高清视频设备，及时确认火情点情况、火情点附近设备火情情况、消防设备以及消防主机运行状况等监控视频/图像数据；

若不同变电设备与消防设备需使用同一高清视频设备时，根据监控目标优先级确定监控顺序。

2.如权利要求1所述的一种变电站火情监控多维联动复核方法，其特征在于，根据巡检执行系统对设备分布点位的覆盖范围将巡检任务拆分为多个子任务，调用子任务中距待测设备一定范围内的巡检执行系统进行监控数据的采集。

3.如权利要求1所述的一种变电站火情监控多维联动复核方法，其特征在于，该监控方法还包括对火情持续监控，持续保持采用巡检执行系统的监控，增加对变电站全部消防设备使用情况的跟踪监控，增加对未发生火情的区域内变电设备的跟踪监控。

4.如权利要求3所述的一种变电站火情监控多维联动复核方法，其特征在于，所述对变电站全部消防设备使用情况的跟踪监控包括：获取变电站全部消防设备分布图，匹配对应位置的巡检执行系统，通过图像对比识别技术对消防设备使用情况及运行情况进行持续跟踪。

5.如权利要求3所述的一种变电站火情监控多维联动复核方法，其特征在于，所述对未发生火情的区域内变电设备的监控包括：调用不同的巡检执行系统，启动视频巡航模式，通过采集的传感器数据、可见光图像和红外热成像技术获取变电设备的运行温度，持续监测变电设备的发热情况。

6.一种变电站火情监控多维联动复核装置，其特征在于，包括：

火情确认模块，用于根据接收的火情告警信息中火情点位置确定距火情点特定范围内的设备分布点位，根据设备分布点位构建巡检任务；

火情监控模块，用于将巡检任务拆分为多个子任务，分别由不同的巡检执行系统根据各自的覆盖范围并发执行相应子任务；所述巡检执行系统包括视频巡检系统和机器人巡检系统，根据视频巡检系统的监控覆盖范围对处于该监控覆盖范围的设备进行视频/图像的采集；对未处于视频巡检系统的监控覆盖范围内的设备，调用机器人巡检系统持续监控；

确定距火情点特定范围内变电设备的分布点位，根据变电设备的消防重要等级，在特定范围内分布的变电设备中，筛选重要变电设备；确定火情点附近特定范围内消防设备分布情况，形成需监控消防设备清单；汇总火情点、变电设备清单、消防设备清单和消防主机位置，判断高清视频设备是否覆盖监控区域，若覆盖监控区域，调用高清视频设备，及时确认火情点情况、火情点附近设备火情情况、消防设备以及消防主机运行状况等监控视频/图像数据；

若不同变电设备与消防设备需使用同一高清视频设备时，根据监控目标优先级确定监控顺序。

7.一种变电站火情监控多维联动复核系统，其特征在于，包括权利要求6所述的变电站火情监控多维联动复核装置、消防监控系统、视频巡检系统和机器人巡检系统；变电站火情监控多维联动复核装置根据接收的消防监控系统的火情告警信息，控制视频巡检系统和机器人巡检系统对火情区域的联和监控。

8.如权利要求7所述的一种变电站火情监控多维联动复核系统，其特征在于，所述消防监控系统接收变电站消防数据，并根据变电站消防数据发送火情告警信息，对变电站分区后，采用并行传输方式同时获取某一区域的全部消防数据，采用串行传输方式获取不同区域的消防数据，且各区域连续传送。

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