CN113160121A - 一种基于增强显示的设备检验系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于增强显示的设备检验系统，包括相互通信连接的客户端和服务器；客户端上设有摄像头、定位系统、增强显示界面；客户端上还安装有定位识别模块M1、缺陷识别与尺寸测量模块M2、检验辅助模块M3、检验记录模块M4；服务器上设有设备信息数据库D1、模型数据库D2、检验方案数据库D3。本发明能够实现设备的快速识别，能够帮助检验人员快速制定检验方案；在检验过程中，能够自动对缺陷进行识别并测算缺陷的尺寸，能够在特定的观察时间段内，自动记录检验的图像，并与其他检验记录共同保存。

Description

一种基于增强显示的设备检验系统

技术领域

本发明涉及设备检验技术领域，尤其是一种基于增强显示的设备检验系统。

背景技术

目前的特种设备检验仍以人工全流程检验为主，由于特种设备的数量巨大、种类繁多、结构复杂，导致检验人员工作强度大、任务繁重，且对于检验人员的培训需要花费大量时间和高额成本。另外，目前的人工全流程检验模式存在以下问题：检验工作效率低下；检验的图像记录只保留不合格部位的图像，信息匮乏；特种设备的检验周期间隔时间长，且历次检验部位的选取有差异，使得数据可比性差，难以准确反映缺陷演变发展规律，以至于特种设备的安全状况或剩余寿命的预测不够准确。

增强显示技术即AR技术是一种将虚拟信息叠加到真实世界，并可与之进行互动的技术。目前，AR技术在商业导购、游戏娱乐、地图导航、古迹修复等方面的应用日益广泛，但AR技术在各个领域的应用不是通用的，将AR技术应用于特种设备检验中，有利于提高检验效率、降低成本，能够获得更加全面的数据，对于保证特种设备安全运行具有重要意义。

发明内容

为了克服上述现有技术中的缺陷，本发明提供一种基于增强显示的设备检验系统，能够实现设备的快速识别，能够帮助检验人员快速制定检验方案；在检验过程中，能够自动对缺陷进行识别并测算缺陷的尺寸，能够在特定的观察时间段内，自动记录检验的图像，并与其他检验记录共同保存。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案，包括：

一种基于增强显示的设备检验系统，包括前端客户端和后端服务器，客户端与服务器之间通信连接；

客户端上设有摄像头、定位系统、增强显示界面；所述摄像头用于获取现场图像；所述定位系统用于获取客户端当前位置信息；所述增强显示界面用于向检验人员提供显示和操作设置的功能；

客户端上还安装有：定位识别模块M1、缺陷识别与尺寸测量模块M2、检验辅助模块M3、检验记录模块M4；

服务器上设有：设备信息数据库D1、模型数据库D2、检验方案数据库D3；

所述设备信息数据库D1中存储有设备的基本信息，包括设备的基础信息、安装位置、结构、标志物、历次检验记录信息；

所述模型数据库D2中存储有设备的模型信息，包括设备的外部模型信息和内部模型信息；

所述检验方案数据库D3中存储有设备的检验方案，所述检验方案中设有若干个不同的检验项目；

所述定位识别模块M1根据客户端当前位置信息、现场图像，以及根据设备信息数据库D1中所存储的各个设备的基本信息，对待检验设备进行设备识别，并从设备信息数据库D1中读取待检验设备的基本信息；

所述缺陷识别与尺寸测量模块M2根据现场图像对检验设备进行缺陷识别和缺陷尺寸测量，得到待检验设备的缺陷信息，所述缺陷信息包括缺陷类别和该缺陷的特征尺寸；

所述检验辅助模块M3根据待检验设备的基本信息，从检验方案数据库D3中选取待检验设备的最佳检验方案，以供检验人员进行参考；

所述检验辅助模块M3还根据待检验设备的基本信息和模型信息，将待检验设备的模型在客户端的增强显示界面上进行显示；

所述检验记录模块M4用于对待检验设备的检验过程进行记录，生成待检验设备的检验记录，并将待检验设备的检验记录信息存储至设备信息数据库D1中；检验记录包括：各个检验项目的检验结果、检验时的现场图像、检验时间。

对待检验设备进行设备检验，包括以下步骤：

S1，检验人员接收到某待检验设备的检验任务，检验人员在客户端对待检验设备进行初步了解，即从服务器的设备信息数据库D1和模型数据库D2中分别调取待检验设备的基本信息和模型信息，并在客户端的增强显示界面查看待检验设备的基本信息和模型信息；

S2，检验辅助模块M3根据待检验设备的基本信息，从服务器的检验方案数据库D3中选取出待检验设备的最佳检验方案，并在客户端的增强显示界面上进行显示；

S3，在检验现场，定位识别模块M1根据客户端当前位置信息、现场图像，以及根据设备信息数据库D1中所存储的各个设备的基本信息，对待检验设备进行设备识别；

S4，检验辅助模块M3根据服务器的设备信息数据库D1和模型数据库D2中所存储的该待检验设备的基本信息和模型信息，将该待检验设备的模型在客户端的增强显示界面上进行显示；

检验人员对该待检验设备进行设备检验时，通过客户端的摄像头拍摄现场图像；

缺陷识别与尺寸测量模块M2根据所拍摄的现场图像对待检验设备进行缺陷识别和缺陷尺寸测量，得到待检验设备的缺陷信息，所述缺陷信息包括缺陷类别和该缺陷的特征尺寸；

S5，检验记录模块M4对待检验设备的检验过程进行记录，生成待检验设备的检验记录，并将待检验设备的检验记录信息存储至设备信息数据库D1中；检验记录包括：各个检验项目的检验结果、检验时的现场图像、检验时间。

所述检验辅助模块M3还根据待检验设备的历次检验记录信息，在设备的模型上对历史缺陷部位和历史检验区域进行定位、标注、指引。

所述模型数据库D2对设备的外部结构采用三维建模的方式建立设备的外部模型；所述模型数据库D2对设备的内部结构采用拼图的方式建立设备的内部模型，所述拼图的方式是指对设备的内部结构图片进行拼接，得到完整的设备内部模型。

所述定位识别模块M1首先根据客户端当前位置信息对待检验设备进行设备识别，即将客户端当前位置信息与设备信息数据库D1中所存储的设备的安装位置信息进行匹配，以识别待检验设备，并在设备信息数据库D1中读取所识别的待检验设备的基本信息；

当定位精度不足，无法根据客户端当前位置信息对待检验设备进行设备识别时，即客户端当前位置信息与设备信息数据库D1中所存储的设备的安装位置信息无法匹配时，则定位识别模块M1根据客户端所拍摄的现场图像对待检验设备进行设备识别，在现场图像中提取待检验设备的标志物、结构，并将待检验设备的标志物与设备信息数据库D1中所存储的设备的标志物信息进行匹配，以及将待检验设备的结构与设备信息数据库D1中所存储的设备的结构信息进行匹配，以识别待检验设备，并在设备信息数据库D1中读取所识别的待检验设备的基本信息。

设备信息数据库D1对属于同一地理位置范围内的设备的基本信息进行打包存储，分别得到各个地理位置范围内的设备数据包；利用客户端当前位置信息确定待检验设备的所属地理位置范围，定位识别模块M1在设备识别时，直接利用待检验设备所属地理位置范围内的设备数据包进行匹配；对待检验设备进行基本信息读取时，也直接利用待检验设备所属地理位置范围内的设备数据包进行读取。

所述缺陷识别与尺寸测量模块M2中预先存储有各种典型缺陷的图像和缺陷信息，缺陷识别与尺寸测量模块M2将现场图像与所存储的典型缺陷的图像进行对比分析，识别出待检验设备的缺陷类别，再利用图像标尺对该缺陷的特征尺寸进行标定测量，得到待检验设备的缺陷信息。

所述缺陷识别与尺寸测量模块M2将待检验设备的现场图像和识别出的缺陷信息作为典型缺陷的图像和缺陷信息进行存储。

检验人员通过增强显示界面对待检验设备的最佳检验方案中的检验项目进行增减或修改，得到待检验设备的最终检验方案，并将最终检验方案作为新增的检验方案存储至检验方案数据库D3中。

当待检验设备的检验项目存在特定观察时间段时，检验记录模块M4对该特定观察时间段内的现场图像进行记录，且在该特定观察时间段内提高客户端摄像头的现场图像的记录频率。

本发明的优点在于：

(1)本发明能够实现设备的快速识别，能够帮助检验人员快速制定检验方案；在检验过程中，本发明能够自动对缺陷进行识别，测算缺陷的尺寸，记录缺陷信息，本发明能够在特定的观察时间段内，自动记录检验的图像，并与其他检验信息共同保存。本发明降低设备检验系统计算量，提高检验效率。

(2)由于设备的外部特征较为明显，方便建模，因此对于设备的外部结构采用三维建模的方式建立设备的外部模型，更加直观立体；由于设备的内部特征不够明显，建模难度较大，因此对于设备的内部结构采用拼图的方式建立设备的内部模型，从而得到完整的设备内部模型，方便检验人员查看，减少建模和识别的难度。

(3)本发明根据客户端当前位置信息以及现场图像，对待检验设备进行识别，提高了设备识别的精确度；另外，当定位精度不足以进行设备识别，且设备未安装标识符、设备的现场图像特征不明显以及同类型设备之间差异不足以进行设备识别时，检验人员还可手动对待检验设备进行设备识别，进一步提高了设备识别的精确度。

(4)本发明对待检验设备进行识别时，直接利用待检验设备所属地理位置范围内的设备数据包进行匹配即可，对待检验设备进行基本信息读取时，也直接利用待检验设备所属地理位置范围内的设备数据包进行读取即可，从而减少设备识别和基本信息读取时的搜索计算量。

(5)本发明预先存储有各种常见的典型缺陷的图像和缺陷信息，并利用所存储的典型缺陷的图像与现场图像进行对比分析，识别待检验设备的缺陷类别，提高了待检验设备的缺陷识别的速度和精确度。

(6)本发明的缺陷识别与尺寸测量模块将待检验设备的现场图像和识别出的缺陷信息，作为典型缺陷的图像和缺陷信息进行存储，供后续的对比分析时调用，实现了对本发明设备检验系统的自动优化。

(7)本发明在整个设备检验过程中，对于手动操作的部分均进行数据存储，供后续的同类型设备进行设备检验时调用，实现了对本发明设备检验系统的自动优化。

(8)本发明在特定观察时间段内提高客户端摄像头的现场图像的记录频率，以保证不会出现记录遗漏，并一定程度上能够获得较为完整清晰的图像。

附图说明

图1为本发明的一种基于增强显示的设备检验系统的检验流程图。

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。

本发明的一种基于增强显示的设备检验系统，系统整体构架包括：客户端即前端、服务器即后端；所述客户端与所述服务器之间通过无线网络进行连接。

所述客户端为移动端，可采用智能手机、平板电脑、可穿戴设备。所述客户端上设有摄像头、定位系统、增强显示界面；所述摄像头用于获取现场图像；所述定位系统用于获取客户端当前位置信息；所述增强显示界面用于向检验人员提供显示和操作设置的功能。

所述客户端即移动端上还安装有：定位识别模块M1、缺陷识别与尺寸测量模块M2、检验辅助模块M3、检验记录模块M4。

所述服务器上设有：设备信息数据库D1、模型数据库D2、检验方案数据库D3。

所述设备信息数据库D1中存储有设备的基本信息，具体包括设备的基础信息、安装位置、结构、标志物、历次检验记录信息；其中，设备的基础信息包括：型号、设备代码、设备类别、材料、性能参数、设计单位、设计日期、设备图号、制造日期、产品标准信息；设备的标志物信息包括：铭牌信息、背景参照物信息。

所述模型数据库D2中存储有设备的模型信息，具体包括设备的外部模型信息和内部模型信息。所述模型数据库D2采用三维建模和拼图的方式共同构建设备的模型；其中，由于设备的外部特征较为明显，方便建模，因此对于设备的外部结构采用三维建模的方式建立设备的外部模型，更加直观立体；由于设备的内部特征不够明显，建模难度较大，因此对于设备的内部结构采用拼图的方式建立设备的内部模型，所述拼图的方式具体为对设备的内部结构图片进行拼接，得到完整的设备内部模型，方便检验人员查看，同时减少建模和识别的难度。

所述检验方案数据库D3中存储有设备的检验方案，检验方案中的检验项目包括：宏观检验，壁厚测定，无损检测，铁素体检测，材料成分分析，硬度检测，金相分析，内窥镜检查，安全附件检查，耐压试验，气密性试验，氨检漏试验，氦、卤素检漏试验。本发明中，检验方案是针对所有设备统一设定的，由于各个设备存在差异性，在实际的设备检验过程中，需对检验方案有针对性地增加或删减部分检验项目，因此，所述检验方案数据库D3中设备的检验项目能够进行增加或删除。

所述宏观检验又称低倍检验，是指用肉眼或在不大于十倍的放大镜下检查金属表面或断面以确定其组织中存在缺陷的方法，宏观检验用于检验凹坑、鼓包、变形等缺陷。所述无损检测是指在不损坏设备的前提下，以物理或化学的方法为手段，并借助先进的技术和设备，对设备的内部及表面的结构、性质、状态进行检查和测试的方法，无损检测用于检测材料的表面缺陷或内部埋藏缺陷，检测材料表面或者近表面是否存在裂纹、气孔，以及检测材料内部是否存在裂纹、气孔、夹渣、未熔合、未焊透等，例如，通过无损检测得知焊缝内部有一条裂纹。所述金相检验是指对金属材料的宏观和显微组织进行检验，是研究金属及合金组织结构、评定产品质量的方法，也是对金属制品进行缺陷分析和对服役构件进行失效分析的方法，金相检验用于检测材质在高温高压下使用一段时间后是否出现劣化，能否继续使用。

检验方案中各个检验项目的步骤流程，均是参考特种设备安全技术规程和无损检测规程，并结合检验人员的现场检验经验制定。

设备信息数据库D1、模型数据库D2、检验方案数据库D3均采用本地数据库的形式，即均在后端服务器上进行存储，且对属于同一地理位置范围内的设备数据进行打包存储，分别得到各个地理位置范围内的设备数据包。各个数据库即设备信息数据库D1、模型数据库D2、检验方案数据库D3之间相互关联，当对某设备的模型信息进行展示时，该设备的基本信息可在模型展示界面上调用展示；当对某设备的检验方案进行展示时，该设备的基本信息和模型信息可在检验方案展示界面上调用展示。

所述定位识别模块M1用于对待检验设备进行设备识别，并读取待检验设备的基本信息，具体方式如下所示：

定位识别模块M1首先根据客户端当前位置信息对待检验设备进行设备识别，即将客户端当前位置信息与设备信息数据库D1中所存储的设备的安装位置信息进行匹配，以识别待检验设备，并在设备信息数据库D1中读取所识别的待检验设备的基本信息；

当定位精度不足，无法根据客户端当前位置信息对待检验设备进行设备识别时，即客户端当前位置信息与设备信息数据库D1中所存储的设备的安装位置信息无法匹配时，则定位识别模块M1先通过客户端当前位置信息确定待检验设备的所属地理位置范围，并与本地数据库中属于同一地理位置范围内的设备数据包进行匹配，获取待检验设备所属地理位置范围内的设备数据包；定位识别模块M1再根据客户端所拍摄的现场图像对待检验设备进行设备识别，在现场图像中提取待检验设备的标志物、结构，并将待检验设备的标志物与设备信息数据库D1中所存储的设备的标志物信息进行匹配，以及将待检验设备的结构与设备信息数据库D1中所存储的设备的结构信息进行匹配，以识别待检验设备，并在设备信息数据库D1中读取所识别的待检验设备的基本信息；且对待检验设备进行信息匹配时，直接利用待检验设备所属地理位置范围内的设备数据包进行匹配即可，对待检验设备进行基本信息读取时，也直接利用待检验设备所属地理位置范围内的设备数据包进行读取即可，从而减少设备识别和基本信息读取时的搜索计算量。

当定位精度不足以进行设备识别，且设备未安装标识符、设备的现场图像特征不明显以及同类型设备之间差异不足以进行设备识别时，检验人员可手动对待检验设备进行设备识别。

所述缺陷识别与尺寸测量模块M2根据客户端所拍摄的现场图像对待检验设备进行缺陷识别和缺陷尺寸测量，得到待检验设备的缺陷信息，缺陷信息是指缺陷类别和该缺陷的特征尺寸，具体方式如下所示：

所述缺陷识别与尺寸测量模块M2中预先存储有各种常见的典型缺陷的图像和缺陷信息，缺陷识别与尺寸测量模块M2将现场图像与所存储的典型缺陷的图像进行对比分析，识别出待检验设备的缺陷类别，再利用图像标尺对该缺陷的特征尺寸进行标定测量，得到待检验设备的缺陷信息。缺陷类别包括但不限于凹坑、鼓包、腐蚀坑、变形、咬边、错边、裂纹等；缺陷的特征尺寸包括但不限于凹坑深度，鼓包面积，腐蚀坑深度，变形量，咬边长度及深度，错边量，裂纹长度，缺陷的矩形包络线的长和宽，缺陷的椭圆包络线的长轴和短轴，缺陷的圆形包络线的直径和深度。

所述缺陷识别与尺寸测量模块M2将待检验设备的现场图像和识别出的缺陷信息，作为常见的典型缺陷的图像和缺陷信息进行存储，供后续的对比分析时调用，实现了对本发明设备检验系统的自动优化。

所述检验辅助模块M3根据待检验设备的基本信息、模型信息，以及根据设备的历次检验记录、运行时间、运行过程中出现的问题，并根据检验标准要求，从检验方案数据库D3中选取待检验设备的最佳检验方案，以供检验人员进行参考。所述检验辅助模块M3还通过尺寸计算、参考点、相应尺寸标定、历史检验图片叠加的方式，在设备的模型上实现历史缺陷部位和历史检验区域的定位，并在客户端的增强显示界面上进行标注，以对历史缺陷部位、历史检验区域进行指引。检验区域包括但不限于无损检测区域、金相检验区域。

例如，在设备上次检验时，距离T形接头部位200mm焊缝上有一条长100mm裂纹，该设备在本次检验时，检验辅助模块M3模块根据上次检验记录，在设备的模型上确定定位参考点即T形接头，通过尺寸计算，在距离T形接头200mm处，将缺陷位置在设备的模型上进行定位，且缺陷为长100mm的裂纹，将上次拍摄的裂纹图片直接粘贴到该缺陷位置处，并且根据尺寸标定功能，将缺陷距离T形接头的距离以及缺陷的长度标注出来，从而实现历史缺陷部位的定位、标注、指引。

检验人员在进行设备检验的过程中，检验人员参考检验辅助模块M3所选取出的最佳检验方案，可对该最佳检验方案的检验项目进行调整和修改，确定待检验设备的最终检验方案，并将调整和修改后所确定的最终检验方案作为新增的检验方案存储至检验方案数据库D3中，以供后续的其他类似设备进行检验时调用。

所述检验记录模块M4用于对待检验设备的检验过程进行记录，生成待检验设备的检验记录，并将待检验设备的检验记录信息存储至所述设备信息数据库D1中；检验记录包括：所进行的各个检验项目的检验结果、检验时的现场图像、检验时间。例如，缺陷检验的检验结果、检验时的现场图像、检验时间，无损检测的检验结果、检验时的现场图像、检验时间，金相检验的检验结果、检验时的现场图像、检验时间。

当检验人员在对待检验设备进行无损检测时，所述检验记录模块M4对在观察时机内的无损检测的图像进行记录，如磁粉检测的图像、渗透检测的图像，磁粉检测或者渗透检测是通过在检测物体表面喷洒一些检测试剂进行检测，因此，磁粉检测、渗透检测是存在观察时机，即存在特定的观察时间，如果不是正规操作以及不在特定的观察时间去观察，就会造成漏检，具体记录方式如下所示：根据检验经验以及检验方案数据库D3中的相关检验项目的设定时间段，例如，渗透检测时在喷完检测试剂后，结合检验经验及周边环境温湿度，最佳显像时间为5分钟之内，该5分钟即为设定时间段，并在该设定时间段内增大客户端现场图像的记录频率，并从中选取出最佳的现场图像作为渗透检测的图像，用于生成待检验设备的检验记录，最佳的现场图像是指在观察时机内所拍摄的缺陷呈完整清晰的图像。

检验记录模块M4在对待检验设备的进行检验记录的同时，还从设备信息数据库D1中自动获取待检验设备的基本信息，作为检验记录的关联属性，将检验记录关联到待检验设备的基本信息中，并添加到设备信息数据库D1中。

本发明在整个设备检验过程中，对于手动操作的部分均进行数据存储，供后续的同类型设备进行设备检验时调用，实现了对本发明设备检验系统的自动优化。

由图1所示，基于本发明的一种基于增强显示的设备检验系统，检验人员对设备进行设备检验的具体流程如下所示：

S1，检验人员接收到某待检验设备的检验任务，检验人员在客户端对待检验设备进行初步了解，从服务器的设备信息数据库D1和模型数据库D2中分别调取并在客户端查看待检验设备的基本信息和模型信息；

S2，检验辅助模块M3选取出待检验设备的最佳检验方案发送至客户端的增强显示界面，检验人员在客户端查看该最佳检验方案，检验人员参考该最佳检验方案，并依据经验选择性的对检验项目进行调整和修改，确定待检验设备的最终检验方案，并将调整和修改后所确定的最终检验方案作为新增的检验方案存储至检验方案数据库D3中；

S3，在检验现场，定位识别模块M1根据客户端当前位置信息对待检验设备进行设备识别，即将客户端当前位置信息与设备信息数据库D1中所存储的设备的安装位置信息进行匹配，识别待检验设备；若定位精度不足以进行设备识别，即无法根据客户端当前位置信息对待检验设备进行设备识别，则定位识别模块M1根据客户端所拍摄的现场图像对待检验设备进行设备识别，在现场图像中提取待检验设备的标志物、结构，并将待检验设备的标志物、结构分别与设备信息数据库D1中所存储的设备的标志物信息、结构信息进行匹配，识别待检验设备；若定位精度不足以进行设备识别，且设备未安装标识符和设备的现场图像特征不明显，以及同类型设备之间差异不足以进行设备识别，检验人员可手动对待检验设备进行设备识别；识别出待检验设备后，在设备信息数据库D1中读取所识别的待检验设备的基本信息；

S4，检验人员对待检验设备进行设备检验时，检验辅助模块M3根据待检验设备的基本信息、模型信息，对待检验设备的历史检验区域和历史缺陷部位进行定位、标注、指引；

检验人员通过客户端的摄像头拍摄现场图像；

缺陷识别与尺寸测量模块M2根据客户端所拍摄的现场图像对待检验设备进行缺陷识别和缺陷尺寸测量，即将现场图像与所存储的典型缺陷的图像进行对比分析，识别出待检验设备的缺陷类别，再利用图像标尺对该缺陷的特征尺寸进行标定测量，得到待检验设备的缺陷信息；其中，对于缺陷识别与尺寸测量模块M2无法自动识别的缺陷，检验人员进行人工识别；缺陷识别与尺寸测量模块M2将待检验设备的现场图像和识别出的缺陷信息进行存储；

S5，检验记录模块M4对待检验设备的检验过程进行记录，生成待检验设备的检验记录，将检验记录关联到待检验设备的基本信息中，并添加到设备信息数据库D1中。

实施例一、

某石化企业，厂区内特种设备较为密集，并且部分特种设备垂直布置在同一地点的不同高度，本次检验的特种设备为该石化企业的第一反应器，且第一反应器的铭牌信息模糊不清。

基于本发明的一种基于增强显示的设备检验系统，检验人员对第一反应器进行设备检验的流程如下所示：

S101，检验人员在客户端对第一反应器进行初步了解，从服务器的设备信息数据库D1和模型数据库D2中分别调取并在客户端查看第一反应器的基本信息和模型信息；

S102，检验辅助模块M3选取出第一反应器的通用检验方案发送至客户端的增强显示界面，检验人员参考该通用检验方案，根据第一反应器的材质和类别、第一反应器的运行状况和历次设备检验记录信息以及根据经验，对该通用检验方案的检验项目进行手动调整和修改，例如增减部分检查项目，从而确定第一反应器的最终检验方案，并将手动调整和修改后所确定的最终检验方案作为新增的检验方案存储至检验方案数据库D3中；

S103，在检验现场，定位识别模块M1根据客户端当前位置信息，与设备信息数据库D1中所存储的设备的安装位置信息进行匹配，识别第一反应器；

由于厂区内特种设备较为密集，并且部分特种设备垂直布置在同一地点的不同高度，此时定位识别模块M1可根据客户端当前位置信息，在客户端显示可能为第一反应器的特种设备供检验人员辨别确认；由于第一反应器的铭牌信息模糊不清，检验人员根据现场获取的第一反应器的相关信息在客户端手动输入第一反应器的名称或其他信息，并从设备信息数据库D1中调取第一反应器的基本信息进行比对确认；同时，检验人员根据客户端当前定位信息，获取第一反应器的位置信息，如经度、纬度、海拔，并将第一反应器的位置信息手动输入，并存储于设备信息数据库D1中；

S104，检验人员对第一反应器进行设备检验时，检验辅助模块M3根据第一反应器的基本信息、模型信息，对第一反应器的历史检验区域和历史缺陷部位进行定位、标注、指引；

检验人员通过客户端的摄像头拍摄现场图像；

缺陷识别与尺寸测量模块M2根据客户端所拍摄的现场图像对待检验设备进行缺陷识别和缺陷尺寸测量，即将第一反应器的现场图像与所存储的典型缺陷的图像进行对比分析，识别出第一反应器的缺陷类别，再利用图像标尺对该缺陷的特征尺寸进行标定测量，得到待检验设备的缺陷信息；其中，对于缺陷识别与尺寸测量模块M2无法自动识别的缺陷，检验人员进行人工识别，并将识别出第一反应器的缺陷类别存储至缺陷识别与尺寸测量模块M2中；缺陷识别与尺寸测量模块M2将待检验设备的现场图像和识别出的缺陷信息进行存储；

S105，检验记录模块M4对第一反应器的检验过程进行记录，生成第一反应器的检验记录，将检验记录关联到第一反应器的基本信息中，并添加到设备信息数据库D1中。

实施例二、

某石化企业，厂区内特种设备较为密集，并且部分特种设备垂直布置在同一地点的不同高度，本次检验的特种设备为该石化企业的第二反应器，且第二反应器存在一处凹坑缺陷。

基于本发明的一种基于增强显示的设备检验系统，检验人员对第二反应器进行设备检验的流程如下所示：

S201，检验人员接收到第二反应器的检验任务，检验人员在客户端对第二反应器进行初步了解，从服务器的设备信息数据库D1和模型数据库D2中分别调取并在客户端查看第二反应器的基本信息和模型信息；

S202，检验辅助模块M3选取出第二反应器的通用检验方案发送至客户端的增强显示界面，检验人员在客户端查看该最佳检验方案，检验人员参考该最佳检验方案，并依据经验选择性的对检验项目进行调整和修改，确定待检验设备的最终检验方案，并将调整和修改后所确定的最终检验方案作为新增的检验方案存储至检验方案数据库D3中；

S203，在检验现场，定位识别模块M1根据客户端当前位置信息对第二反应器进行设备识别，即将客户端当前位置信息与设备信息数据库D1中所存储的设备的安装位置信息进行匹配，识别第二反应器；若定位精度不足以进行设备识别，即无法根据客户端当前位置信息对第二反应器进行设备识别，则定位识别模块M1根据客户端所拍摄的现场图像对第二反应器进行设备识别，在现场图像中提取该第二反应器的标志物、结构，并将第二反应器的标志物、结构分别与设备信息数据库D1中所存储的设备的标志物信息、结构信息进行匹配，识别该第二反应器；若定位精度不足以进行设备识别，且设备未安装标识符和设备的现场图像特征不明显，以及同类型设备之间差异不足以进行设备识别，检验人员可手动对第二反应器进行设备识别；识别出第二反应器后，在设备信息数据库D1中读取所识别的该第二反应器的基本信息；

S204，检验人员对待检验设备进行设备检验时，检验辅助模块M3根据待检验设备的基本信息、模型信息，对待检验设备的历史检验区域和历史缺陷部位进行定位、标注、指引；

检验人员在现场发现第二反应器的壁面上存在一明显的凹坑，检验人员利用摄像头拍摄现场图像，且将摄像头对准凹坑，以拍摄出凹坑的完整形貌，缺陷识别与尺寸测量模块M2根据客户端所拍摄的现场图像对待检验设备进行缺陷识别和缺陷尺寸测量，识别出第二反应器的缺陷为凹坑，再利用图像标尺对该凹坑的特征尺寸进行标定测量，检验辅助模块M3找准参考点，在第二反应器的模型上对凹坑位置进行定位，并在增强显示界面上显示凹坑的矩形包络线，对测算出的凹坑长度10mm，宽度5mm，深度2mm进行标注，且自动对凹坑图像及测算出来的包络线、尺寸数据进行存储；

S205，检验记录模块M4对第二反应器的检验过程进行记录，生成该第二反应器的检验记录，将检验记录关联到第二反应器的基本信息中，并添加到设备信息数据库D1中。

实施例三、

某石化企业，厂区内特种设备较为密集，并且部分特种设备垂直布置在同一地点的不同高度，本次检验的特种设备为该石化企业的第三反应器，且第三反应器为奥氏体不锈钢材质反应器，第三反应器的焊缝存在一处裂纹。

基于本发明的一种基于增强显示的设备检验系统，检验人员对第三反应器进行设备检验的流程如下所示：

S301，检验人员接收到第三反应器的检验任务，检验人员在客户端对该第三反应器进行初步了解，从服务器的设备信息数据库D1和模型数据库D2中分别调取并在客户端查看该第三反应器的基本信息和模型信息；

S302，检验辅助模块M3选取出该第三反应器的通用检验方案发送至客户端的增强显示界面，检验人员在客户端查看该通用检验方案，检验人员参考该通用检验方案，并依据经验选择性的对检验项目进行调整和修改，确定该待第三反应器的最终检验方案，并将调整和修改后所确定的最终检验方案作为新增的检验方案存储至检验方案数据库D3中；

S303，在检验现场，定位识别模块M1根据客户端当前位置信息对第三反应器进行设备识别，即将客户端当前位置信息与设备信息数据库D1中所存储的设备的安装位置信息进行匹配，识别第三反应器；若定位精度不足以进行设备识别，即无法根据客户端当前位置信息对第三反应器进行设备识别，则定位识别模块M1根据客户端所拍摄的现场图像对待检验设备进行设备识别，在现场图像中提取该第三反应器的标志物、结构，并将待检验设备的标志物、结构分别与设备信息数据库D1中所存储的设备的标志物信息、结构信息进行匹配，识别该第三反应器；若定位精度不足以进行设备识别，且设备未安装标识符和设备的现场图像特征不明显，以及同类型设备之间差异不足以进行设备识别，检验人员可手动对第三反应器进行设备识别；识别出第三反应器后，在设备信息数据库D1中读取所识别的第三反应器的基本信息；

S304，检验人员对待检验设备进行设备检验时，检验辅助模块M3根据待检验设备的基本信息、模型信息，对待检验设备的历史检验区域和历史缺陷部位进行定位、标注、指引；

检验人员在现场通过渗透检测发现焊缝处存在一处裂纹，检验人员利用摄像头拍摄现场图像，且摄像头对准裂纹，以拍摄出裂纹的完整形貌，缺陷识别与尺寸测量模块M2根据客户端所拍摄的现场图像对待检验设备进行缺陷识别和缺陷尺寸测量，识别出第三反应器的缺陷为裂纹，再利用图像标尺对该裂纹的特征尺寸进行标定测量，检验辅助模块M3找准参考点，在第三反应器的模型上对裂纹位置进行定位，并在增强显示界面上显示裂纹的矩形包络线，对测算出的裂纹长度10mm进行标注，且自动对裂纹图像及测算出来的包络线、尺寸数据进行存储；

S305，检验记录模块M4对第三反应器的检验过程进行记录，生成该第三反应器的检验记录，将检验记录关联到该第三反应器的基本信息中，并添加到设备信息数据库D1中。

以上仅为本发明创造的较佳实施例而已，并不用以限制本发明创造，凡在本发明创造的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明创造的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于增强显示的设备检验系统，系统包括前端客户端和后端服务器，客户端与服务器之间通信连接，其特征在于，

客户端上设有摄像头、定位系统、增强显示界面；所述摄像头用于获取现场图像；所述定位系统用于获取客户端当前位置信息；所述增强显示界面用于向检验人员提供显示和操作设置的功能；

客户端上还安装有：定位识别模块M1、缺陷识别与尺寸测量模块M2、检验辅助模块M3、检验记录模块M4；

服务器上设有：设备信息数据库D1、模型数据库D2、检验方案数据库D3；

所述设备信息数据库D1中存储有设备的基本信息，包括设备的基础信息、安装位置、结构、标志物、历次检验记录信息；

所述模型数据库D2中存储有设备的模型信息，包括设备的外部模型信息和内部模型信息；

所述检验方案数据库D3中存储有设备的检验方案，所述检验方案中设有若干个不同的检验项目；

所述定位识别模块M1根据客户端当前位置信息、现场图像，以及根据设备信息数据库D1中所存储的各个设备的基本信息，对待检验设备进行设备识别，并从设备信息数据库D1中读取待检验设备的基本信息；

所述缺陷识别与尺寸测量模块M2根据现场图像对检验设备进行缺陷识别和缺陷尺寸测量，得到待检验设备的缺陷信息，所述缺陷信息包括缺陷类别和该缺陷的特征尺寸；

所述检验辅助模块M3根据待检验设备的基本信息，从检验方案数据库D3中选取待检验设备的最佳检验方案，以供检验人员进行参考；

所述检验辅助模块M3还根据待检验设备的基本信息和模型信息，将待检验设备的模型在客户端的增强显示界面上进行显示；

所述检验辅助模块M3根据待检验设备的历次检验记录信息和模型信息，在设备的模型上对历史缺陷部位和历史检验区域进行定位、标注、指引；

所述检验记录模块M4用于对待检验设备的检验过程进行记录，生成待检验设备的检验记录，并将待检验设备的检验记录信息存储至设备信息数据库D1中；检验记录包括：各个检验项目的检验结果、检验时的现场图像、检验时间。

2.根据权利要求1所述的一种基于增强显示的设备检验系统，其特征在于，对待检验设备进行设备检验，包括以下步骤：

S1，检验人员接收到某待检验设备的检验任务，检验人员在客户端对待检验设备进行初步了解，即从服务器的设备信息数据库D1和模型数据库D2中分别调取待检验设备的基本信息和模型信息，并在客户端的增强显示界面查看待检验设备的基本信息和模型信息；

S2，检验辅助模块M3根据待检验设备的基本信息，从服务器的检验方案数据库D3中选取出待检验设备的最佳检验方案，并在客户端的增强显示界面上进行显示；

S3，在检验现场，定位识别模块M1根据客户端当前位置信息、现场图像，以及根据设备信息数据库D1中所存储的各个设备的基本信息，对待检验设备进行设备识别；

S4，检验辅助模块M3根据服务器的设备信息数据库D1和模型数据库D2中所存储的该待检验设备的基本信息和模型信息，将该待检验设备的模型在客户端的增强显示界面上进行显示；

检验人员对该待检验设备进行设备检验时，通过客户端的摄像头拍摄现场图像；

缺陷识别与尺寸测量模块M2根据所拍摄的现场图像对待检验设备进行缺陷识别和缺陷尺寸测量，得到待检验设备的缺陷信息，所述缺陷信息包括缺陷类别和该缺陷的特征尺寸；

S5，检验记录模块M4对待检验设备的检验过程进行记录，生成待检验设备的检验记录，并将待检验设备的检验记录信息存储至设备信息数据库D1中；检验记录包括：各个检验项目的检验结果、检验时的现场图像、检验时间。

3.根据权利要求1或2所述的一种基于增强显示的设备检验系统，其特征在于，

所述检验辅助模块M3还根据待检验设备的历次检验记录信息，在设备的模型上对历史缺陷部位和历史检验区域进行定位、标注、指引。

4.根据权利要求1所述的一种基于增强显示的设备检验系统，其特征在于，所述模型数据库D2对设备的外部结构采用三维建模的方式建立设备的外部模型；所述模型数据库D2对设备的内部结构采用拼图的方式建立设备的内部模型，所述拼图的方式是指对设备的内部结构图片进行拼接，得到完整的设备内部模型。

5.根据权利要求1或2所述的一种基于增强显示的设备检验系统，其特征在于，所述定位识别模块M1首先根据客户端当前位置信息对待检验设备进行设备识别，即将客户端当前位置信息与设备信息数据库D1中所存储的设备的安装位置信息进行匹配，以识别待检验设备，并在设备信息数据库D1中读取所识别的待检验设备的基本信息；

当定位精度不足，无法根据客户端当前位置信息对待检验设备进行设备识别时，即客户端当前位置信息与设备信息数据库D1中所存储的设备的安装位置信息无法匹配时，则定位识别模块M1根据客户端所拍摄的现场图像对待检验设备进行设备识别，在现场图像中提取待检验设备的标志物、结构，并将待检验设备的标志物与设备信息数据库D1中所存储的设备的标志物信息进行匹配，以及将待检验设备的结构与设备信息数据库D1中所存储的设备的结构信息进行匹配，以识别待检验设备，并在设备信息数据库D1中读取所识别的待检验设备的基本信息。

6.根据权利要求5所述的一种基于增强显示的设备检验系统，其特征在于，设备信息数据库D1对属于同一地理位置范围内的设备的基本信息进行打包存储，分别得到各个地理位置范围内的设备数据包；利用客户端当前位置信息确定待检验设备的所属地理位置范围，定位识别模块M1在设备识别时，直接利用待检验设备所属地理位置范围内的设备数据包进行匹配；对待检验设备进行基本信息读取时，也直接利用待检验设备所属地理位置范围内的设备数据包进行读取。

7.根据权利要求1或2所述的一种基于增强显示的设备检验系统，其特征在于，所述缺陷识别与尺寸测量模块M2中预先存储有各种典型缺陷的图像和缺陷信息，缺陷识别与尺寸测量模块M2将现场图像与所存储的典型缺陷的图像进行对比分析，识别出待检验设备的缺陷类别，再利用图像标尺对该缺陷的特征尺寸进行标定测量，得到待检验设备的缺陷信息。

8.根据权利要求7所述的一种基于增强显示的设备检验系统，其特征在于，所述缺陷识别与尺寸测量模块M2将待检验设备的现场图像和识别出的缺陷信息作为典型缺陷的图像和缺陷信息进行存储。

9.根据权利要求1或2所述的一种基于增强显示的设备检验系统，其特征在于，检验人员通过增强显示界面对待检验设备的最佳检验方案中的检验项目进行增减或修改，得到待检验设备的最终检验方案，并将最终检验方案作为新增的检验方案存储至检验方案数据库D3中。

10.根据权利要求1或2所述的一种基于增强显示的设备检验系统，其特征在于，当待检验设备的检验项目存在特定观察时间段时，检验记录模块M4对该特定观察时间段内的现场图像进行记录，且在该特定观察时间段内提高客户端摄像头的现场图像的记录频率。

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