CN112530115B - 一种电力作业人员防触电现场智能监理成套装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种电力作业人员防触电现场智能监理成套装置，属于电力信息化技术领域。该装置包括便携式电子监理装备，通过智能监理成套装置的系统以识别到的安全设施为顶点围成的多边形作为作业现场电子围栏，系统自动识别装置，利用联动跟踪技术，运动物体检测技术对其进行行为判定，及时通过声光报警装置对其进行警示，并实时提示对现场监理人员，由现场监理人员对欲进入施工现场的人员进行劝离。本发明利用电子围栏技术、运动物体检测技术和目标跟踪技术实现对监控区域人员的身份识别以及移动方向跟踪预测，对非作业人员通过内置的多段式声光报警器进行及时警示，同时实时对现场监理人员进行提示。

Description

一种电力作业人员防触电现场智能监理成套装置

技术领域

本发明属于电力信息化技术领域，具体涉及一种电力作业人员防触电现场智能监理成套装置。

背景技术

现有电力设备的监控装置中，通常采用硬件隔离法或明显标识法对电力作业人员防触电现场进行监控，其中硬件隔离通常采用绝缘材料制作的各类器具将带电体或施工现场与人有效隔离，从而杜绝人身触电事故或非工作人员闯入电力施工现场。但是此种方法每次施工都需要携带大量隔离挡板，受限于施工场地大小，由此携带的隔离挡板或多或少，给每次施工带来很大的不便；而明显标识法通常则使用色标、警示牌等标志将带电设备或电力施工现场加以提示。规范的工作现场，除悬挂常规标识牌（如“在此工作”、“止步，高压危险”）外，还应根据现场实际需要增配“上方带电区”等警示牌以及色标、布幔等各类标志，必要时还要设置语音报警提示以确保工作人员在作业转移时能及时看到、听到、收到警示和提醒，防止因一时麻痹大意而误入施工现场或误触带电设备。此种方法对非作业人员仅是警示作用，无有效防止其进入作业现场的能力。

报警探测器要求具有防拆动、防破坏功能。当报警探测器受到破坏、人为将其传输线短路或断路，以及非法试图打开其防护罩时，均应能产生报警信号输出；另外报警探测器还应具有一定的抗干扰措施，以防止各种误报现象的发生，例如：防宠物和小动物骚扰、抗因环境条件变化而产生的误报干扰等。报警探测器的灵敏度和可靠性是相互影响的。合理选择报警探测器的探测灵敏度和采用不同的抗外界干扰的措施，可以提高报警探测器性能。采用不同的抗干扰措施，决定了报警探测器在不同环境下的使用性能。了解各种报警探测器的性能和特点，根据不同使用环境，合理配置不同的报警探测器是防盗报警系统的关键环节。数字化、无线化、集成化是防盗报警系统的技术发展趋势。为了适应中国加入WTO/TBT(技术性贸易壁垒协议)的要求，目前防盗报警产品均需过过3C认证。而由众多厂家今年推出的新产品观察，不难发现防盗报警产品的技术发展趋势：

1、更稳定/可靠：如探测器需可抗RFI/EMI、防雷电等，以适应恶劣气候;

2、更多样的功能：如探测器可调频、防遮挡、防喷盖、防破坏等;

3、更精美、小巧的外观：以符合品味日益提高的室内装潢需求;

4、更智能化的设计：方便地设/撤防，人性化的操作界面;

5、更强大的联网功能;

6、更方便的扩展性。

上述发展趋势，事实上都建立在数字化、无线化、集成化的三大核心技术基础上。目前对非施工人员的误入施工现场仍无非常有效的防范措施，仅靠现场监理人员或提示牌，警示语，无法有效的预防非施工人员进入施工现场。因此如何克服现有技术的不足是目前本技术领域亟需解决的问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中的问题，而提出的一种电力作业人员防触电现场智能监理成套装置，抛弃传统的物理隔绝电力施工现场隔离挡板的技术方案，系统自动识别非工作人员，并通过动作捕捉识别人员意图，在其欲进入施工现场对其提前预警，并实时对现场监理人员进行提醒，易于推广应用。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种电力作业人员防触电现场智能监理成套装置，包括：

便携式电子监理装备，通过智能监理成套装置的系统以识别到的安全设施为顶点围成的多边形作为作业现场电子围栏；

系统自动识别装置，通过结合所述作业现场电子围栏，在非作业人员进入预设的安全区域边界时进行身份判定，然后利用联动跟踪装置、运动物体检测装置对其进行行为判定，及时通过声光报警装置对其进行警示，并实时提示对现场监理人员，由现场监理人员对欲进入施工现场的人员进行劝离。

进一步，优选的是，所述作业现场电子围栏的设置方式为：采用便携式电子监理装备，在人员到达施工现场后，放置所述便携式电子监理装备到规定地点，由现场人员在地面布放锥桶，系统自动识别装置将以识别到的安全设施为顶点围成的多边形作为作业现场电子围栏。

进一步，优选的是，所述作业现场电子围栏的设置方式为，通过手动设置监控区域的方式构建作业现场电子围栏，即通过触摸屏，在实时视频图像上按需绘制一个多边形区域。

进一步，优选的是，所述电子围栏的安装方式，按其在现场的安装位置分为独立式、附属式和墙顶式三种安装形式，独立式电子围栏直接架设在地面上，围栏一侧或两侧安装有不低于1.2m的防护墙或围墙。

进一步，优选的是，所述独立式电子围栏高2米，围栏的上安装有10-12根线缆，其间的净空距离不小于1m，使独立式电子围栏正常工作部位处于一个公众难以接近的封闭区域内。

进一步，优选的是，所述联动跟踪装置包括N台布置在不同位置的高清雷达联动跟踪控制摄像机，每台高清雷达联动跟踪控制摄像机均包括一体化摄像机、云台机构、球型防护罩、电源及安装支架，云台机构包括云台、驱动电机模块和石墨滑环部件，驱动电机模块包括水平电机和垂直电机，一体化摄像机由水平电机和垂直电机驱动，球型防护罩装置内还设置有处理模块、视频解析模块、雷达测距模块和无线收发模块，处理模块分别与一体化摄像机、驱动电机模块、视频解析模块、雷达测距模块和无线收发模块连接。

进一步，优选的是，所述云台机构是由两个交流电机或直流电机组成的可水平或垂直运动的安装平台，所述云台机构通过控制系统远程控制其转动以及移动，所述云台机构设置为恒速全方位云台或变速全方位云台，并具有高速摄像系统，所述高速摄像系统中，云台的水平旋转角度为0°-350°，垂直旋转角度为+90°，且所述恒速云台的水平旋转速度在3°-10°/s，垂直速度为4°/s，所述变速云台的水平旋转速度在0°-32°/s，垂直旋转速度在0°-16°/s。

进一步，优选的是，所述云台机构是由两个交流电机或直流电机组成的可水平或垂直运动的安装平台，所述云台机构通过控制系统远程控制其转动以及移动，所述云台机构设置为恒速全方位云台或变速全方位云台，并具有高速摄像系统，所述高速摄像系统中，云台的水平旋转速度为480°/s，垂直旋转速度为120°/s。

进一步，优选的是，所述运动物体检测装置，包括：运动检测天线，其用于辐射具有不同频率的多个无线电波；运动检测器，其用于向所述运动检测天线提供具有不同频率的多个检测信号，并且接收来自所述运动检测天线的反射信号；以及控制器，其用于基于由所述运动检测器接收到的所述反射信号，来确定人员的运动轨迹。

进一步，优选的是，所述运动物体检测装置的运动检测天线在多个不同的方向上辐射具有不同频率的多个无线电波，运动检测器向所述运动检测天线提供具有第一频率的第一检测信号和具有第二频率的第二检测信号，其中所述运动检测天线在第一方向上辐射具有所述第一频率的第一无线电波，并且在第二方向上辐射具有所述第二频率的第二无线电波，且当运动检测天线当运动的人员的身体位于所述第一方向上时，将第一反射信号输出到所述运动检测器，并且当所述运动的人员的身体位于所述第二方向上时，将第二反射信号输出到所述运动检测器。

本发明所述系统自动识别装置对进入施工现场的人员进行身份识别，对在非作业人员进入预设的安全区域边界时进行身份判定，利用联动跟踪对运动物体检测技术对其进行行为判定，并即时通过声光报警装置对其进行警示。

本发明中安装电子围栏系统的组成部分包括：电子围栏主机部分，其包括单、双防区脉冲主机、防雨箱、避雷器、接地系统、高压线，电子围栏前端部分包括受力柱、中间柱、合金线、线夹、紧线器、终端绝缘子、膨胀螺丝、警示牌、声光报警器，末端报警部分包括长周界用总线报警主机、短周界用分线报警主机、报警控制键盘及声光报警器。

与现有技术相比，本发明提供了一种电力作业人员防触电现场智能监理成套装置，解决非作业人员进入电力施工现场，保障电力施工的安全进行具备以下有益效果：

1.抛弃传统的物理隔绝电力施工现场隔离挡板的技术方案，采用电子围栏技术节省施工现场物理隔离设备采购费用；

2.系统自动识别非工作人员，并通过动作捕捉识别人员意图，在其欲进入施工现场对其提前预警，并实时对现场监理人员进行提醒；

3.智能监理设备融合了便携性，人脸识别技术、目标跟踪技术、运动物体检测技术、声光告警等相关技术，使电力施工现场现场监理工作质量得到了明显提高和改善，采用便携式智能监理设备，杜绝了现场监理人员由于疏忽带来的不可估计的施工事故；

4.采用智能监理设备对施工现场实时监控，全景全过程对电力施工环节进行监控，有助于及时纠正提示不正确施工方法及步骤，节省了现场监理人力成本。

附图说明

图1为本发明智能监理成套装置的结构示意图。

图中：1.便携式电子监理装备；2.视频影像重叠构筑区域；3.电力作业现场控制目标区域；4.系统自动识别装置。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的详细描述。

本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限定本发明的范围。实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用材料或设备未注明生产厂商者，均为可以通过购买获得的常规产品。

提供以下详细的描述以辅助读者获得对本文所描述的方法、装置和/或系统的全面理解。因此，将向本领域的普通技术人员建议本文所描述的方法、装置和/或系统的各种改变、修改和等同物。所描述的处理操作的进展是示例；然而，操作的顺序和/或操作不限于本文所阐述的，并且可以如本领域中已知的那样改变，除了必须以特定顺序发生的操作以外。另外，为了更加清楚和简洁，可以省略公知的功能和结构的相应的描述。

此外，将在下文中参考附图更全面地描述示例性实施例。然而，示例性实施例可以不同的形式实施，并且不应被解释为限于本文所阐述的实施例。提供这些实施例以使得本公开将是彻底且完整的，并且将向本领域的普通技术人员充分地传达示例性实施例。

应该理解，尽管术语第一、第二等可以在本文用于描述各种元件，但这些元件不应该受这些术语的限制。这些术语仅用于将一个元件与另一个元件区别开。如本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关所列项目的任何和所有组合。

应该理解，当元件被称为“连接”或“耦合”到另一元件时，其可以直接连接或耦合到另一元件，或者可以存在中间元件。相反，当元件被称为“直接连接”或“直接耦合”到另一元件时，不存在中间元件。

本文所使用的术语仅是为了描述特定实施例的目的，而不是限制性的。如本文所使用的，除非上下文另有明确说明，否则单数形式“一”、“一个”和“该”也旨在包括复数形式。

现在将详细参考本公开的示例性实施例，本公开的示例在附图中示出，其中相同的参考标号始终表示相同的元件。

然而，本公开可以许多不同的形式实施，并且不应被解释为限于本文所阐述的实施例；相反，提供这些实施例以使得本公开将是彻底的且完整的，并且将向本领域的普通技术人员充分地传达本公开的概念。

参照图1，一种电力作业人员防触电现场智能监理成套装置，抛弃传统的物理隔绝电力施工现场隔离挡板的技术方案，通过系统自动识别非工作人员，并通过动作捕捉识别人员意图，在其欲进入施工现场对其提前预警，并实时对现场监理人员进行提醒。

电子围栏是目前最先进的周界防盗报警系统，它由前端探测围栏部分，后端控制部分及信号传输部分组成。前端探测围栏部分包括：JS-TD2010电子围栏主机、终端杆、承力杆、中间杆、绝缘线、警示标牌，信号转输部分包括：RVV2*1.5电源线、RVVP2*1.0信号线，后端控制部分包括：JS-M10键盘式控制主机或软件。

电子围栏施工前准备，施工工具：施工必备手电钻、电锤、钢丝钳、剥线钳、螺丝刀、扳手、脚手架、安全带等常规施工工具，根据现场施工情况，遇到弱电井还需要穿线器；施工材料：准备好RS485双绞线或者网线、双绞屏蔽线、护套线、20的PVC穿线管，电源密封胶带，扎带等材料；安全准备：在施工现场需要悬挂施工安全警示灯及带有警告标语的安全警示牌；受力柱中间柱安装：如果是实体围墙，那么先在围墙顶端用冲击钻打孔，安装底座的标准孔直径为8毫米，所以打孔的钻头应用12毫米，膨胀螺丝选择8毫米粗、7厘米长的即可使用；欧脉电子围栏受力柱底座有左右两个底座构成，采用80膨胀螺丝4孔固定，且角度可以万向无极调角度（可选择90度直立安装也可以选择如图的倾斜安装），中间添加圆形抱箍垫圈，外部添加螺帽和垫片，保证了围栏的整体强度，另外底座的整个厚度达到3毫米以上且是热镀锌不上锈，使用寿命最低可达到5年以上。欧脉电子围栏中间柱采用单片底座，厚度同样也是采用3毫米以上的优质热镀锌底座，安装角度同样是任意无极去调角度。

合金线安装：所有的底座和立柱安装好后，就是开始放合金线了，穿孔安装的优势：整套系统绝缘，不会出现短路的情况发生，间距永远固定，不会出现绝缘子脱落造成的短路问题，如果周界是几千米出现绝缘子脱落造成的短路，然后逐一排查非常浪费人力和财力。不能做到有问题及时发现，及时处理，同样由于短路造成的报警会成为误报；紧线器的安装直接把合金线穿过紧线器中间的孔，主要的作用是把合金线拉直，以免合金线太松影响总体美观，另外太松容易造成两根线搭在一起造成短路。

避雷器的安装：在空旷或有一定高度的地方，在雷电发生地区架设的电子围栏上，必须安装避雷器。避雷器应安装在电子围栏的始端，悬挂在电子围栏第一道合金线上即可，底部需要接入大地。应按照避雷器的使用说明正确安装。此外必须选用电子围栏专用避雷器，以便更好的保护脉冲主机，目前国内的避雷器都是氧化锌的且质量较差，如果过雷击后根本无法查看。采用上海欧脉专用的电子围栏避雷器可以肉眼看到是否遭受雷击透明半圆形的避雷器，如果遭受雷击里面的芯就会变黑。警示牌的悬挂安装：警示牌的悬挂一定得按照规范进行悬挂，只固定两个孔是错误的悬挂方法，正确的悬挂方法是3个点同时用扎带固定，欧脉公司称为“三点悬挂法”；固定警示牌，高压线和脉冲主机的机箱安装：一般脉冲电子围栏脉冲主机和防雨箱放在两个防区之间，如200米的周界分两个防区，那么脉冲主机和防雨箱就固定在100米的位置，也就是两个防区之间，通过高压线给左右两个防区供电。

首先，抛弃传统的物理隔绝电力施工现场隔离挡板的技术方案，采用便电子监理装备1，通过智能监理成套装置的系统以识别到的安全设施为顶点围成的多边形作为作业现场电子围栏，便携式电子监理装备1在人员到达施工现场后放置到规定地点。基于当前先进的深度学习技术，实现施工现场锥桶等安全标志物自动识别，需要现场人员在地面布放锥桶等安全设施，系统将以识别到的安全设施为顶点围成的多边形作为作业现场电子围栏（施工作业安全区域）；安全设施数量要求≥2，其中数量等于2时，以两个安全设施构成的线段为直径画圆，圆内为此时的安全区域，在相邻两个电子监理装置1的中间交汇处形成视频影像重叠构筑区域2，且相邻两个电子监理装置1的交叉区域形成作业现场控制目标区域3，且安全设施数量等于3时，以过这三个安全设施的唯一的圆的内部为安全区域，其余情况下安全区域均为以安全设施为顶点的多边形区域；用户也可以通过手动设置监控区域的方式构建作业现场电子围栏，即通过触摸屏，在实时视频图像上按需绘制一个多边形区域。

系统自动识别装置4设置在电子监理装置1的中心部位，自动识别非工作人员，并通过动作捕捉识别人员意图，在其欲进入施工现场对其提前预警，并实时对现场监理人员进行提醒，使用基于卷积神经网络（CNN）的人脸识别算法，对进入施工现场的人员进行身份识别，结合电子围栏技术，在非作业人员进入预设的安全区域边界时就进行身份判定，然后利用联动跟踪技术，运动物体检测技术对其进行行为判定，及时通过声光报警装置对其进行警示，并实时提示对现场监理人员，由现场监理人员对欲进入施工现场的人员进行劝离。

当系统的挂线杆、绝缘子、导线、跨接线、高压绝缘导线、接地线、脉冲主机全部安装完成后，应进行一次全面检查，检查挂线杆是否装牢，位置是否正常，绝缘子的位置是否正确，导线架设是否正常，如果导线拉得不够紧，则易摆动、晃荡，如果拉得过紧，可能会拉断导线，也可能把终端拉线杆拉斜了。检查跨接线是否良好，跨接线应能相对稳定，保持足够的放电间隔，与主导线的连接应紧密，接触良好。检查接地装置是否良好，接地电阻是否满足要求。检查引向主控制器的高压绝缘导线的信号线和回路线是否已分管穿线，始端和终端的连接是否正确。检查系统的绝缘电阻是否满足要求。脉冲主机如有配蓄电池。首先接通AC220V电源（如果没有接通12V蓄电池，只有220V交流电源，系统可以正常工作；如果只有12V蓄电池，必须先接通220V交流电源，才能切换到电池工作，电池能续航工作8小时），当主机开关打到“o”时，主机停止工作，只有当市电停电之后，主机供电系统才由市电转为电池供电，平时正常工作时，主机一直给电池充电。

电子围栏的安装根据不同的安全等级，配置合适的能满足要求的电子围栏。通常把安全等级分为三级如下：

1.具有威慑性-整个周界设一个防区，具有阻挡报警和威慑作用。

2.中等安全级。每一防区长度不大于300米，大于300米的应分成多个防区。

3.高等安全级。每一防区长度定在100米之间，整个围栏分成多个防区。每个防区都具有各自独立的触发报警器，可指示报警所在防区。报警输出通常和CCTV、红外对射、射灯，报警器等其他安防系统联动。 在实际使用时，每一防区的长度应根据长度、地形和经济需要设定。

安装电子围栏系统的组成部分包括，电子围栏主机部分：电子围栏主机包含：单、双防区脉冲主机、防雨箱、避雷器、接地系统、高压线；电子围栏前端部分：受力柱（含固定件和装饰帽）、中间柱（含固定件和装饰帽）、合金线、线夹、紧线器、终端绝缘子（含挂钩）、膨胀螺丝、警示牌、声光报警器（含支架）；末端报警部分，长周界用总线报警主机（含地址码模块），短周界用分线报警主机（不含地址码模块），报警控制键盘、声光报警器。

电子围栏的安装按其在现场的安装位置，分为独立式，附属式和墙顶式三种基本安装形式。独立式电子围栏，直接架设在地面上。其高度约2米左右，一般安装10-12根线缆。考虑到设备和人身安全，要求在独立式电子围栏的一侧或两侧，安装不低于1.2m的防护墙或围墙。其间的净空距离应不小于1m。使独立式电子围栏正常工作部位处于一个公众通常难以接近的封闭区域内。附属式电子围栏附属在围墙上，附属式电子围栏主要用在有较高安全级要求而不占用外围土地的场合。对现有围墙有三点要求。一是围墙应有足够的牢度，能承受电子围栏的张力和压力。二是围墙的高度应不低于2m。三是围墙的网孔必须小于50mm，以免人手伸入，触及附属在墙内侧的电子围栏。墙顶式电子围栏，在中国较为普及，架设在现有围墙的顶部上方或侧方。可以垂直安装或倾斜一定的角度安装。电子围栏的高度为0.8m左右。

联动跟踪装置为包括N台布置在不同位置的高清雷达联动跟踪控制摄像机，每台高清雷达联动跟踪控制摄像机均包括一体化摄像机、云台机构、球型防护罩、电源及安装支架，云台机构包括云台、驱动电机模块和石墨滑环部件，驱动电机模块包括水平电机和垂直电机，一体化摄像机由水平电机和垂直电机驱动，球型防护罩装置内还设置有处理模块、视频解析模块、雷达测距模块和无线收发模块，处理模块分别与一体化摄像机、驱动电机模块、视频解析模块、雷达测距模块和无线收发模块连接。

高清雷达联动跟踪控制摄像系统，包括N台布置在不同位置的高清雷达联动跟踪控制摄像机，每台高清雷达联动跟踪控制摄像机均包括一体化摄像机、云台机构、球型防护罩、电源及安装支架，云台机构包括云台、驱动电机模块和石墨滑环部件，驱动电机模块包括水平电机和垂直电机，一体化摄像机由水平电机和垂直电机驱动，球型防护罩装置内还设置有处理模块、视频解析模块、雷达测距模块和无线收发模块；处理模块分别与一体化摄像机、驱动电机模块、视频解析模块、雷达测距模块和无线收发模块连接；处理模块，用于实现本机监控范围内的预设目标确认、本机监控范围内的预设目标追踪、本机监控范围内的预设目标的最新坐标及联动设备的确认、本机监控范围内的预设目标的出现位置调整和与监控中心及其他高清雷达联动跟踪控制摄像机联动信息的交互；在进行本机监控范围内的目标确认时，处理模块控制本机中的一体化摄像机进行图像拍摄，并对所拍摄的图像进行分析，将图像中的各个目标逐一与预先存储的预设目标进行对比确认，直至在图像中发现预设目标；在进行本机监控范围内的预设目标追踪时，处理模块控制本机的一体化摄像机始终对所发现的预设目标进行持续追踪，直至预设目标的位置超出本机监控范围；在进行本机监控范围内的预设目标的最新坐标及联动设备的确认时，处理模块通过雷达测距模块每隔T秒钟对预设目标与本机的距离进行一次测算，每次测算后均根据水平电机运转角度、垂直电机运转角度和预存的本机坐标，计算得出预设目标的最新坐标；然后处理模块再根据计算出的预设目标的最新坐标、预存的本机坐标和预存的其他高清雷达联动跟踪控制摄像机的坐标，计算得出距离预设目标的最新坐标或发现预设目标的高清雷达联动跟踪控制摄像机的本机坐标最近的n个高清雷达联动跟踪控制摄像机，然后利用无线收发模块将预设目标的最新坐标信息发送至这n个高清雷达联动跟踪控制摄像机；在进行本机监控范围内的预设目标的出现位置调整时，接收到预设目标的最新坐标信息的n个高清雷达联动跟踪控制摄像机的处理模块，根据预存的本机坐标、本机高度以及接收到的预设目标的最新坐标信息，计算出预设目标的最新坐标与本机基准方向的水平角度和垂直角度，然后处理模块控制本机中的一体化摄像机进行水平角度调整和垂直角度调整，直至使本机中的一体化摄像机转动至预设目标的最新坐标的方向；最后处理模块控制本机的一体化摄像机进入本机监控范围内的目标确认步骤；在进行与监控中心及其他高清雷达联动跟踪控制摄像机联动信息的交互时，处理模块通过本机的无线收发模块与监控中心及其他高清雷达联动跟踪控制摄像机进行数据发送和数据接收；视频解析模块，用于将一体化摄像机采集的视频信号进行处理，配合处理模块完成对图像的分析；雷达测距模块，用于配合处理模块完成对指定目标的距离测定；无线收发模块，用于配合处理模块完成高清雷达联动跟踪控制摄像机之间以及与监控中心的信息交互。处理模块在进行本机监控范围内的目标确认时，处理模块首先控制本机中的一体化摄像机进行图像拍摄，然后利用自适应混合滤波的多目标跟踪算法对当前图像的动态信息与形态信息进行分析，将图像上的各个目标逐一与预设目标进行对比确认。自适应混合滤波的多目标跟踪算法属于本领域的成熟技术，能够实现对包括人脸、人员等目标的确认，在此不再赘述，仅简单叙述主要步骤如下：A：处理模块读取图像，利用自适应高斯混合背景建模法建立背景模型，对图像中的运动目标逐一进行定位并提取为前景图。处理模块逐一对前景图进行轮廓提取及阴影去除，获得当前帧内运动目标观测值；处理模块利用MeanShift算法获得运动目标动态信息，实现对运动目标的确认。

本实施例中，若所要追踪的目标为人物时，也可采用下述方法进行目标确认：

处理模块控制本机中的一体化摄像机进行图像拍摄，并将拍摄到的图像作为识别目标；处理模块将预设目标的人脸图像用LGBP方法与多个不同尺度和方向的Gabor滤波器进行卷积，通过所得到的卷积结果即Gabor特征图谱获得多分辨率的变换图像；处理模块将每个Gabor特征图谱划分成若干互不相交的局部空间区域，提取每个局部空间区域的局部邻域像素的亮度变化模式，并在每个局部空间区域内提取变化模式的空间区域直方图，然后将所有Gabor特征图谱和所有局部空间区域的直方图串接生成一个高维特征直方图，用于编码人脸图像；处理模块通过直方图交运算，将预设目标的人脸图像和所拍摄到的图像转换而成的人脸图像编码进行对比，判断拍摄到的图像中的人物是否为预设目标，上述方法属于本领域成熟的现有技术，在此不再赘述。

本实施例中，若所要追踪的目标为人员时，也可采用下述方法进行目标确认：

处理模块控制本机中的一体化摄像机进行图像拍摄，并将拍摄到的图像作为识别目标；处理模块将拍摄到的图像进行彩色信息去除，进行灰度化处理；处理模块利用灰度均衡转换公式，通过点运算将拍摄到的图像转换为在每一灰度级上都有相同像素点数的输出图像，获得修正后的灰度图像；处理模块采用阈值化技术将修正后的灰度图像转换为二值图像，使人员的字符与背景分离，得到字符区域；处理模块对字符区域通过形态学方法进行膨胀和利用腐蚀运算进行强化处理；处理模块将字符区域合并转化为矩形特征。对矩形区域采用区域增长技术，对联通区域进行标记。对倾斜的人员进行校正。利用回归法对字符分割。利用投影法和模板匹配发对字符进行识别与要寻找的人员对比。上述方法属于本领域成熟的现有技术，在此不再赘述。处理模块在利用自适应混合滤波的多目标跟踪算法进行目标确认时，处理模块还首先利用自适应高斯混合背景建模法对所拍摄图像中的目标进行定位，然后标记出预设的目标定位点和外跟踪框，目标定位点和外跟踪框的位置及范围可根据实际使用需求提前设定，例如在进行人物追踪时，将目标定位点设置为外跟踪框的中心点，将外跟踪框的范围设置为人体外轮廓上部，且外跟踪框的面积为人体外轮廓总面积的三分之一；再如在进行人员追踪时，将目标定位点设置为外跟踪框的中心点，将外跟踪框的范围设置为整个进入施工区域的人员。

联动跟踪装置中提到的上述云台机构是由两个交流电机或直流电机组成的可水平或垂直运动的安装平台，云台机构通过控制系统远程控制其转动以及移动，云台机构设置为恒速全方位云台或变速全方位云台，并具有高速摄像系统，在高速摄像系统中，云台的水平旋转角度为0°-350°，垂直旋转角度为+90°，且恒速云台的水平旋转速度在3°-10°/s，垂直速度为4°/s，变速云台的水平旋转速度在0°-32°/s，垂直旋转速度在0°-16°/s，优选的，云台机构是由两个交流电机或直流电机组成的可水平或垂直运动的安装平台，且云台机构通过控制系统远程控制其转动以及移动，并设置为恒速全方位云台或变速全方位云台，并具有高速摄像系统，在高速摄像系统中，云台的水平旋转速度可以达到480°/s，垂直旋转速度达到120°/s。

联动跟踪装置中提到的运动物体检测装置，包括：运动检测天线，其用于辐射具有不同频率的多个无线电波；运动检测器，其用于向所述运动检测天线提供具有不同频率的多个检测信号，并且接收来自所述运动检测天线的反射信号；以及控制器，其用于基于由所述运动检测器接收到的所述反射信号，来确定人员的运动轨迹。运动物体检测装置中的运动检测天线在多个不同的方向上辐射具有不同频率的多个无线电波，运动检测器向运动检测天线提供具有第一频率的第一检测信号和具有第二频率的第二检测信号，其中运动检测天线在第一方向上辐射具有所述第一频率的第一无线电波，并且在第二方向上辐射具有第二频率的第二无线电波，且当运动检测天线当运动的人员的身体位于第一方向上时，将第一反射信号输出到所述运动检测器，并且当运动的人员的身体位于第二方向上时，将第二反射信号输出到运动检测器。

在进行本机监控范围内的预设目标的最新坐标及联动设备的确认时，当处理模块发现预设目标时，处理模块立即通过雷达测距模块对此时预设目标与本机的距离进行测算，然后处理模块利用高清雷达联动跟踪控制摄像机中中水平电机和竖直电机运转角度确定此时预设目标与基准方向的水平角度与垂直角度(高清雷达联动跟踪控制摄像机本身具有水平电机和竖直电机运转角度存储更新的功能，能实时查询一体化摄像机镜头水平方向和垂直方向与基准方向之间的角度，水平方向的基准方向一般为正北方向，竖直方向的基准方向一般为正下方)，然后处理模块根据水平电机运转角度、垂直电机运转角度和预存的本机坐标，即可确定得出此时预设目标的最新坐标。然后处理模块查询预存的其他高清雷达联动跟踪控制摄像机的坐标，与预设目标的最新坐标或本机坐标进行计算，计算得出距离预设目标的最新坐标或发现预设目标的高清雷达联动跟踪控制摄像机的本机坐标最近的n个高清雷达联动跟踪控制摄像机。随后处理模块利用无线收发模块将预设目标的最新坐标信息发送至这n个高清雷达联动跟踪控制摄像机。相隔T秒后，处理模块重新重复执行上述步骤，直至预设目标超出本机监控范围为止。通过不断重复执行上述步骤，保证了发现预设目标的高清雷达联动跟踪控制摄像机能够实时准确的进行本机监控范围内预设目标的最新坐标的确认，再通过不断的向其他n个高清雷达联动跟踪控制摄像机发送预设目标的最新坐标，即可保证监控的准确性与连续性。上述步骤中，以预设目标的最新坐标或发现预设目标的高清雷达联动跟踪控制摄像机的本机坐标作为判断基准，均可实现预设目标可能出现范围内的高清雷达联动跟踪控制摄像机的确定，实际实现过程中，以预设目标的最新坐标作为判断基准结果更为准确。

在进行本机监控范围内的预设目标的出现位置调整时，接收到预设目标的最新坐标信息的n个高清雷达联动跟踪控制摄像机的处理模块，根据接收到预设目标的最新坐标信息、本机高度和预存的本机坐标，计算出预设目标的最新坐标与基准方向的水平角度与垂直角度，然后处理模块控制本机中的一体化摄像机进行水平角度调整和垂直角度调整，直至使本机中的一体化摄像机转动至预设目标的最新坐标的方向；最后处理模块控制本机的一体化摄像机进入本机监控范围内的目标确认步骤。

本发明的智能监理设备融合了便携性，人脸识别技术、目标跟踪技术、运动物体检测技术、声光告警等相关技术，使电力施工现场现场监理工作质量得到了明显提高和改善，采用电子围栏技术节省施工现场物理隔离设备采购费用，人力监管施工现场，难免有松懈的时候，采用便携式智能监理设备，杜绝了现场监理人员由于疏忽带来的不可估计的施工事故，采用智能监理设备对施工现场实时监控，全景全过程对电力施工环节进行监控，有助于及时纠正提示不正确施工方法及步骤，节省了现场监理人力成本。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (3)

1.一种电力作业人员防触电现场智能监理成套装置，其特征在于，包括：

便携式电子监理装备，通过智能监理成套装置的系统以识别到的安全设施为顶点围成的多边形作为作业现场电子围栏；

系统自动识别装置，通过结合所述作业现场电子围栏，在非作业人员进入预设的安全区域边界时进行身份判定，然后利用联动跟踪装置、运动物体检测装置对其进行行为判定，及时通过声光报警装置对其进行警示，并实时提示对现场监理人员，由现场监理人员对欲进入施工现场的人员进行劝离；

所述联动跟踪装置包括N台布置在不同位置的高清雷达联动跟踪控制摄像机，每台高清雷达联动跟踪控制摄像机均包括一体化摄像机、云台机构、球型防护罩、电源及安装支架，云台机构包括云台、驱动电机模块和石墨滑环部件，驱动电机模块包括水平电机和垂直电机，一体化摄像机由水平电机和垂直电机驱动，球型防护罩装置内还设置有处理模块、视频解析模块、雷达测距模块和无线收发模块，处理模块分别与一体化摄像机、驱动电机模块、视频解析模块、雷达测距模块和无线收发模块连接；

所述运动物体检测装置，包括：运动检测天线，其用于辐射具有不同频率的多个无线电波；运动检测器，其用于向所述运动检测天线提供具有不同频率的多个检测信号，并且接收来自所述运动检测天线的反射信号；以及控制器，其用于基于由所述运动检测器接收到的所述反射信号，来确定人员的运动轨迹；

所述作业现场电子围栏的设置方式为：采用便携式电子监理装备，在人员到达施工现场后，放置所述便携式电子监理装备到规定地点，由现场人员在地面布放锥桶，系统自动识别装置将以识别到的安全设施为顶点围成的多边形作为作业现场电子围栏；所述的安全设施为锥桶；

安全设施数量要求≥2，其中数量等于2时，以两个安全设施构成的线段为直径画圆，圆内为此时的安全区域；安全设施数量等于3时，以过这三个安全设施的唯一的圆的内部为安全区域，其余情况下安全区域均为以安全设施为顶点的多边形区域；

所述运动物体检测装置的运动检测天线在多个不同的方向上辐射具有不同频率的多个无线电波，运动检测器向所述运动检测天线提供具有第一频率的第一检测信号和具有第二频率的第二检测信号，其中所述运动检测天线在第一方向上辐射具有所述第一频率的第一无线电波，并且在第二方向上辐射具有所述第二频率的第二无线电波，且当运动检测天线当运动的人员的身体位于所述第一方向上时，将第一反射信号输出到所述运动检测器，并且当所述运动的人员的身体位于所述第二方向上时，将第二反射信号输出到所述运动检测器；

高清雷达联动跟踪控制摄像系统，包括N台布置在不同位置的高清雷达联动跟踪控制摄像机，每台高清雷达联动跟踪控制摄像机均包括一体化摄像机、云台机构、球型防护罩、电源及安装支架，云台机构包括云台、驱动电机模块和石墨滑环部件，驱动电机模块包括水平电机和垂直电机，一体化摄像机由水平电机和垂直电机驱动，球型防护罩装置内还设置有处理模块、视频解析模块、雷达测距模块和无线收发模块；处理模块分别与一体化摄像机、驱动电机模块、视频解析模块、雷达测距模块和无线收发模块连接；处理模块，用于实现本机监控范围内的预设目标确认、本机监控范围内的预设目标追踪、本机监控范围内的预设目标的最新坐标及联动设备的确认、本机监控范围内的预设目标的出现位置调整和与监控中心及其他高清雷达联动跟踪控制摄像机联动信息的交互；在进行本机监控范围内的目标确认时，处理模块控制本机中的一体化摄像机进行图像拍摄，并对所拍摄的图像进行分析，将图像中的各个目标逐一与预先存储的预设目标进行对比确认，直至在图像中发现预设目标；在进行本机监控范围内的预设目标追踪时，处理模块控制本机的一体化摄像机始终对所发现的预设目标进行持续追踪，直至预设目标的位置超出本机监控范围；在进行本机监控范围内的预设目标的最新坐标及联动设备的确认时，处理模块通过雷达测距模块每隔T秒钟对预设目标与本机的距离进行一次测算，每次测算后均根据水平电机运转角度、垂直电机运转角度和预存的本机坐标，计算得出预设目标的最新坐标；然后处理模块再根据计算出的预设目标的最新坐标、预存的本机坐标和预存的其他高清雷达联动跟踪控制摄像机的坐标，计算得出距离预设目标的最新坐标或发现预设目标的高清雷达联动跟踪控制摄像机的本机坐标最近的n个高清雷达联动跟踪控制摄像机，然后利用无线收发模块将预设目标的最新坐标信息发送至这n个高清雷达联动跟踪控制摄像机；在进行本机监控范围内的预设目标的出现位置调整时，接收到预设目标的最新坐标信息的n个高清雷达联动跟踪控制摄像机的处理模块，根据预存的本机坐标、本机高度以及接收到的预设目标的最新坐标信息，计算出预设目标的最新坐标与本机基准方向的水平角度和垂直角度，然后处理模块控制本机中的一体化摄像机进行水平角度调整和垂直角度调整，直至使本机中的一体化摄像机转动至预设目标的最新坐标的方向；最后处理模块控制本机的一体化摄像机进入本机监控范围内的目标确认步骤；在进行与监控中心及其他高清雷达联动跟踪控制摄像机联动信息的交互时，处理模块通过本机的无线收发模块与监控中心及其他高清雷达联动跟踪控制摄像机进行数据发送和数据接收；视频解析模块，用于将一体化摄像机采集的视频信号进行处理，配合处理模块完成对图像的分析；雷达测距模块，用于配合处理模块完成对指定目标的距离测定；无线收发模块，用于配合处理模块完成高清雷达联动跟踪控制摄像机之间以及与监控中心的信息交互； 处理模块在进行本机监控范围内的目标确认时，处理模块首先控制本机中的一体化摄像机进行图像拍摄，然后利用自适应混合滤波的多目标跟踪算法对当前图像的动态信息与形态信息进行分析，将图像上的各个目标逐一与预设目标进行对比确认。

2.根据权利要求1所述的电力作业人员防触电现场智能监理成套装置，其特征在于，所述云台机构是由两个交流电机或直流电机组成的可水平或垂直运动的安装平台，所述云台机构通过控制系统远程控制其转动以及移动，所述云台机构设置为恒速全方位云台或变速全方位云台，并具有高速摄像系统，所述高速摄像系统中，云台的水平旋转角度为0°-350°，垂直旋转角度为+90°，且所述恒速云台的水平旋转速度在3°-10°/s，垂直速度为4°/s，所述变速云台的水平旋转速度在0°-32°/s，垂直旋转速度在0°-16°/s。

3.根据权利要求2所述的电力作业人员防触电现场智能监理成套装置，其特征在于，所述云台机构是由两个交流电机或直流电机组成的可水平或垂直运动的安装平台，所述云台机构通过控制系统远程控制其转动以及移动，所述云台机构设置为恒速全方位云台或变速全方位云台，并具有高速摄像系统，所述高速摄像系统中，云台的水平旋转速度为480°/s，垂直旋转速度为120°/s。

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