CN114205562A - 分布式视频指挥中心、平台、智能终端、系统及其工作方法 - Google Patents

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CN114205562A CN202111546864.XA CN202111546864A CN114205562A CN 114205562 A CN114205562 A CN 114205562A CN 202111546864 A CN202111546864 A CN 202111546864A CN 114205562 A CN114205562 A CN 114205562A
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Abstract

本发明公开了一种分布式视频指挥中心、平台、智能终端、系统及其工作方法,本发明通过视频指挥中心平台接收每个作业人员的定位数据,并将接收的作业人员定位数据与平台计算的该作业人员的允许作业区域作定位比对,如果比对不成功则进行异常提示报警,并将佩戴在该作业人员身上的摄像头监控到的视频接入到视频指挥中心进行指挥、调度,实现了对每个作业人员的精准监控。另外,通过佩戴在每个作业人员身上的智能终端从视频指挥中心平台获取关联其自身的工具信息库,然后将智能终端扫取的工具信息与获取的工具信息库作信息匹配,如果匹配不成功,则提示作业人员不具有使用该检修工具的权限并拒绝激活该检修工具,避免了工具滥用的情况,提高了作业安全性。

Description

分布式视频指挥中心、平台、智能终端、系统及其工作方法
技术领域
本发明涉及电力检修监控技术领域,具体涉及一种分布式视频指挥中心、平台、智能终端、系统及其工作方法。
背景技术
视频指挥中心是一个集视频、图片、语音、三维地图、场景预案等信息为一体,以各类信息资源为基础,各系统有机互动为特点的信息化基础设施。通过集成的各种系统应用,将各人员、部门、单位等应急指挥与调度集成在一个管理体系中,通过共享指挥平台和综合信息系统,实现集中接报、及时研判、快速响应、统一指挥和联合行动。
视频指挥中心分为集中式视频指挥中心和移动式视频指挥中心,集中式指挥中心将各个分场景的监控视频统一接入到一个视频指挥中心,由同个指挥中心统一指挥、统一调度。移动式视频指挥中心则通常按照一场景一中心的方式,针对单独的场景进行统一指挥、统一调度。移动式视频指挥中心具有应用灵活,设备接入方便、布线简单等优点,在临时施工现场等场景得到了广泛应用。
现有的移动式视频指挥中心一般由市电供电,以有线方式供网。有线供网方式布线非常繁琐,且若发生断网、断电等情况,现有的移动式视频指挥中心将无法正常工作。另外,现有的视频指挥中心通常仅具有视频监控、语音对讲等简单功能,无法对每个作业人员的作业行为进行精准的异常监控,且无法及时响应每个作业人员的异常作业行为。
发明内容
本发明以增加移动式视频指挥中心的使用灵活性、稳定性,实现对每个作业人员的作业行为的精准监控并对异常作业行为及时作出响应为目的,提供了一种分布式视频指挥中心、平台、智能终端、系统及其工作方法。
为达此目的,本发明采用以下技术方案:
提供一种视频指挥中心平台,包括主控模块以及与所述主控模块通信连接的指令输入模块、任务下发模块、定位数据接收模块、视频数据接收模块、报警模块、存储模块和通信模块,
所述通信模块,用于在所述视频指挥中心与每个作业人员手持的智能终端建立无线通信连接;
所述指令输入模块,用于提供给平台管理人员输入区域划分指令、作业区域的第一中心位点坐标以及作业区域的作业半径;
所述任务下发模块,用于提供给所述平台管理人员编辑生成作业任务并下发给指定的所述作业人员;
所述定位数据接收模块,用于接收所述智能终端获取的所述作业人员的定位数据以及接收布设在作业现场的4个视频监控及定位设备获取到的定位数据;
所述主控模块,用于根据输入的所述区域划分指令,对现场作业区域进行区域网格划分;并用于根据输入的作业区域的第一中心位点的坐标和所划分的区域网格的顶点坐标,计算任务执行区域的第二中心位点的坐标;并用于根据输入的所述作业半径和所计算的所述第二中心位点的坐标,计算任务执行的覆盖区域;并用于计算每个所述作业人员的允许作业区域;并用于根据接收的每个所述作业人员的定位数据和对应的允许作业区域,判断每个所述作业人员当前的作业行为是否异常;
所述视频数据接收模块,用于接收佩戴在每个所述作业人员胸口处的摄像头所监控到的视频数据以及布设在作业现场4个所述视频监控及定位设备监控到的视频数据;
所述报警模块,用于在所述主控模块判定所述作业人员当前作业行为异常时将佩戴在所述作业人员胸口处的摄像头所监控到的视频接入到移动指挥中心的大屏幕中并进行提示报警;
所述存储模块,还连接所述定位数据接收模块、所述任务下发模块和所述视频数据接收模块,用于存储所述定位数据接收模块接收到的定位数据、所述任务下发模块编辑生成的所述作业任务的信息数据、所述视频数据接收模块接收到的视频数据以及所述主控模块作数据分析、计算产生的数据。
优选地,所述主控模块中具体包括:
区域网格划分单元,用于根据输入的所述区域划分指令,对现场作业区域进行区域网格划分;
第二中心位点坐标计算单元,连接所述区域网格划分单元,用于根据输入的作业区域的第一中心位点的坐标和所划分的区域网格的顶点坐标,计算任务执行区域的第二中心位点的坐标;
任务执行区域覆盖范围计算单元,连接所述第二中心位点坐标计算单元,用于根据输入的作业区域的所述作业半径和所计算的所述第二中心位点的坐标计算所述任务执行区域的覆盖范围;
允许作业区域计算单元,连接区域网格划分单元,用于根据获取的检修对象的坐标位置和/或输入的地面施工区域的中心位点的坐标信息计算每个所述作业人员的所述允许作业区域;
所述区域网格划分单元中具体包括:
区域围合子单元,用于根据布设在作业现场的4个视频监控及定位设备获取的定位坐标,以矩形框形式将作业现场围合成所述现场作业区域;
等分子单元,连接所述区域围合子单元,用于将矩形的所述现场作业区域的相互垂直的第一边和第二边进行等分,在所述第一边上得到若干个第一等分点,在所述第二边上得到若干个第二等分点;
连线子单元,连接所述等分子单元,用于从每个所述第一等分点分别引出一条第一等分线连接至与所述第一边相对的矩形边上,从每个所述第二等分点分别引出一条第二等分线连接至与所述第二边相对的矩形边上,相互垂直的所述第一等分线和所述第二等分线将所述现场作业区域划分为若干个矩形的所述区域网格;
所述第二中心位点坐标计算单元中具体包括:
区域网格顶点坐标计算子单元,用于计算每个所述区域网格的4个顶点坐标;
距离计算子单元,连接所述区域网格顶点坐标计算子单元,用于通过以下公式(1)计算所述第一中心位点与其所在的所述区域网格的4个顶点间的距离:
Figure BDA0003415999660000031
公式(1)中,dj表示所述第一中心位点与其所在的所述区域网格的第j个顶点间的距离;
xj、x0分别表示所述区域网格的第j个顶点和所述第一中心位点的横轴坐标;
yj、y0表示所述区域网格的第j个顶点和所述第一中心位点的纵轴坐标;
j=1、2、3、4;
第二中心位点坐标确定子单元,分别连接所述区域网格顶点坐标计算子单元和所述距离计算子单元,用于以距离d最小时对应的所述区域网格的顶点坐标作为所述任务执行区域的第二中心位点的坐标;
所述允许作业区域计算单元中具体包括:
第一允许作业区域计算子单元,用于根据获取的待检修设备或线路故障点的位点坐标以及所划分的所述区域网格的顶点坐标明确所述待检修设备或所述线路故障点落入的所述区域网格,并将所明确的所述区域网格覆盖的面积范围作为检修作业人员的所述允许作业范围;
第二允许作业区域计算子单元,用于以获取的登高塔的坐标位点为圆心,以预设的r1为半径画圆,将所画的圆落入的各所述区域网格的面积覆盖范围作为登高作业人员的所述允许作业区域;
第三允许作业区域计算子单元,用于以输入的地面施工区域的中心位点cs为圆心,以预设的r2为半径画圆,将所画的圆落入的各所述区域网格的面积覆盖范围作为地面施工作业人员的所述允许作业区域。
本发明还提供了一种智能终端,分配给每个作业人员在执行作业任务时携带,每个所述智能终端与如权利要求1或2所述的视频指挥中心平台建立无线通信连接后,所述作业人员通过运行在所述智能终端上的APP软件应用领取平台下发的所述作业任务,所述智能终端中具体包括处理器模块和与所述处理器模块通信连接的身份匹配模块、扫码模块、工具使用权限验证模块、任务是否开始执行判断模块、定位模块以及任务接收模块;
所述身份匹配模块,用于将识别到的所述作业人员的身份信息与当前登录所述APP软件应用的用户的用户信息作信息匹配,
若匹配成功,则激活所述扫码模块的扫码功能;
若匹配失败,则不激活所述扫码模块的扫码功能;
所述扫码模块,连接所述身份匹配模块,用于在扫码功能被激活后提供给所述作业人员扫取印制在检修工具上的唯一工具编码以获取工具信息;
所述工具使用权限验证模块,分别连接所述身份匹配模块和所述扫码模块,用于在所述作业人员通过身份匹配验证后,从所述视频指挥中心平台处获取所述作业人员有权限使用的工具信息库,并将扫取的所述工具信息与所获取的所述工具信息库作信息匹配,
若匹配不成功,则提示所述作业人员不具有使用所述检修工具的权限并拒绝激活所述检修工具;
若匹配成功,则在所述作业人员与所述检修工具间形成绑定关系生成绑定信息并存储,然后激活所述检修工具;
所述任务是否开始执行判断模块,用于判断当前时间是否达到所述作业任务中记载的任务开始执行时间,
若是,则生成定位数据获取指令下发给所述定位模块;
若否,则等待预设的间隔时间后重新判断是否达到所述任务开始执行时间;
所述定位模块,连接所述任务是否开始执行判断模块,用于在接收到所述定位数据获取指令后获取所述作业人员的定位数据发送给所述视频指挥中心平台;
所述任务接收模块,用于接收视频指挥中心平台下发的作业任务。
本发明还提供了一种视频指挥系统,包括一视频指挥中心平台和佩戴在每个作业人员身上的若干个智能终端,所述视频指挥中心平台为如权利要求1或2所述的视频指挥中心平台,所述智能终端为如权利要求3所述的智能终端,所述视频指挥中心平台根据输入的区域划分指令对现场作业区域进行区域网格划分,并根据输入的作业区域的第一中心位点的坐标、作业半径以及所划分的区域网格的顶点坐标,计算任务执行区域的覆盖范围;并根据获取的检修对象的坐标位置和/或输入的地面施工区域的中心位点的坐标信息计算每个作业人员的允许作业区域,并根据每个所述作业人员的定位数据判断每个所述作业人员当前是否处于其对应的所述允许作业区域内,若是,则不报警,若不是,则将佩戴在所述作业人员胸口处的摄像头所监控到的视频接入到移动指挥中心的大屏幕中并报警。
本发明还提供了一种视频指挥中心平台的工作方法,包括如下步骤:
S1,根据输入的区域划分指令,对现场作业区域进行区域网格划分,然后根据输入的作业区域的第一中心位点坐标和所划分的区域网格的顶点坐标,计算任务执行区域的第二中心位点坐标,并根据输入的作业半径和所计算的所述第二中心位点的坐标计算所述任务执行区域的覆盖范围;
S2,根据获取的检修对象的坐标位置和/或输入的地面施工区域的中心位点的坐标信息计算每个所述作业人员的允许作业区域;
S3,接收每个所述作业人员的定位数据,并判断每个所述作业人员当前是否处于其对应的所述允许作业区域内,
若是,则不报警;
若否,则将佩戴在所述作业人员胸口处的摄像头所监控到的视频接入到移动指挥中心的大屏幕中并报警。
优选地,步骤S1中,对所述现场作业区域进行区域网格划分的方法包括如下步骤:
A1,根据布设在作业现场的4个视频监控及定位设备获取的定位坐标,以矩形框形式将作业现场围合成所述现场作业区域;
A2,将矩形的所述现场作业区域的相互垂直的第一边和第二边进行等分,在所述第一边上得到若干个第一等分点,在所述第二边上得到若干个第二等分点;
A3,从每个所述第一等分点分别引出一条第一等分线连接至与所述第一边相对的矩形边上,从每个所述第二等分点分别引出一条第二等分线连接至与所述第二边相对的矩形边上,相互垂直的所述第一等分线和所述第二等分线将所述现场作业区域划分为若干个矩形的所述区域网格;
步骤S1中,计算任务执行区域的所述第二中心位点的坐标的方法包括步骤:
B1,计算每个所述区域网格的4个顶点坐标,分别记为p1,i(x1,y1)、p2,i(x2,y2)、p3,i(x3,y3)、p4,i(x4,y4),i表示所述现场作业区域中的第i个所述区域网格,p1,i(x1,y1)、p2,i(x2,y2)、p3,i(x3,y3)、p4,i(x4,y4)分别表示第i个所述区域网格的第一顶点坐标、第二顶点坐标、第三顶点坐标和第四顶点坐标;
B2,通过以下公式(2)计算第一中心位点与其所在的所述区域网格的4个顶点间的距离:
Figure BDA0003415999660000061
公式(2)中,dj表示所述第一中心位点与其所在的所述区域网格的第j个顶点间的距离;
xj、x0分别表示所述区域网格的第j个顶点和所述第一中心位点的横轴坐标;
yj、y0表示所述区域网格的第j个顶点和所述第一中心位点的纵轴坐标;
j=1、2、3、4;
B3,以距离dj最小时对应的所述区域网格的顶点坐标作为任务执行区域的第二中心位点的坐标。
优选地,步骤S2中,当下发给所述作业人员的任务为设备检修或线路故障点检修时,计算所述作业人员的所述允许作业区域的方法步骤包括:
C1,获取待检修设备或线路故障点的位点坐标,记为(x′0,y′0),所述待检修设备或所述线路故障点为分配给所述作业人员的任务中记载的检修对象;
C2,以第i个所述区域网格的所述第三顶点坐标为xy轴坐标系的原点,以第i个所述区域网格的第三顶点和第四顶点的连线为xy轴坐标系的横轴,以第i个所述区域网格的第三顶点和第一顶点的连线为xy轴坐标系的纵轴,判断x′0、y′0是否满足以下公式(3)表达的约束条件,
若是,则将第i个所述区域网格明确为所述待检修设备或所述线路故障点落入的所述区域网格,并将所明确的所述区域网格覆盖的面积范围作为检修作业人员的所述允许作业区域;
若否,则转入步骤C3;
Figure BDA0003415999660000062
公式(3)中,x3、y3分别为第i个所述区域网格的第三顶点的横坐标和纵坐标;
x4为第i个所述区域网格的第四顶点的横坐标;
y1为第i个所述区域网格的第一顶点的纵坐标;
C3,返回步骤C2,继续判断所述待检修设备或所述线路故障点是否落入第i+1个所述区域网格;
当下发给所述作业人员的任务为登高作业时,计算所述作业人员的所述允许作业区域的方法为:
根据获取的登高塔的坐标位点和登高塔坐标位点落入的所述区域网格的4个顶点坐标,计算所述登高塔的纠偏位点,然后以所述纠偏位点为圆心,以预设的r1为半径画圆,将所画的圆落入的各所述区域网格的面积覆盖范围作为登高作业人员的所述允许作业区域:
通过以下公式(4)计算所述登高塔的纠偏位点:
Figure BDA0003415999660000071
公式(4)中,dt表示获取的所述登高塔的坐标位点与其落入的区域网格的第j个顶点间的距离;
xj、xt分别表示所述区域网格的第j个顶点和所述登高塔的坐标位点的横轴坐标;
yj、yt表示所述区域网格的第j个顶点和所述登高塔的坐标位点的纵轴坐标;
j=1、2、3、4;
将dt值最小时对应的所述区域网格的顶点作为所述登高他的所述纠偏位点;
当下发给所述作业人员的任务为地面施工时,计算所述作业人员的所述允许作业区域的方法为:
以输入的地面施工区域的中心位点cs为圆心,以预设的r2为半径画圆,将所画的圆落入的各所述区域网格的面积覆盖范围作为地面施工作业人员的所述允许作业区域。
优选地,r1与所述区域网格的长或宽具有倍数关系;
每个所述区域网格的四条边等长,且每个所述区域网格的长或宽的长度为3-5米。
本发明还提供了一种智能终端的工作方法,包括如下步骤:
L1,对识别到的所述作业人员的身份信息与当前登录APP软件应用的用户的用户信息作信息匹配,所述APP软件应用运行在智能终端中,
若匹配成功,则激活所述智能终端的扫码功能并提示用户扫码功能已激活并转入步骤L2;
若匹配失败,则不激活所述智能终端的扫码功能并提示用户身份验证失败;
L2,所述作业人员通过所述智能终端提供的扫码功能扫取印制在检修工具上的唯一工具编码以获取工具信息;
L3,以所述作业人员通过身份匹配验证为指令,从所述视频指挥中心平台处获取所述作业人员有权限使用的工具信息库,并将扫取的所述工具信息与所获取的所述工具信息库作信息匹配,
若匹配不成功,则提示所述作业人员不具有使用所述检修工具的权限并拒绝激活所述检修工具;
若匹配成功,则在所述作业人员与所述检修工具间形成绑定关系生成绑定信息并存储,然后激活所述检修工具;
L4,判断当前时间是否达到下发给所述作业人员的所述作业任务中记载的任务开始执行时间,
若是,则所述智能终端开始获取所述作业人员的定位数据并发送给所述视频指挥中心平台;
若否,则等待预设的间隔时间后重新判断是否达到所述任务开始执行时间。
本发明还提供了一种分布式视频指挥中心,包括分布在不同现场的若干个集装箱式的应急指挥舱和通信连接各所述应急指挥舱的统一视频指挥中心,每个所述应急指挥舱的顶部布设有若干个光伏发电组件,所述应急指挥舱的内部安装有处理器和通信连接所述处理器的5G模组、智能电表、摄像头、PCS储能变流器、储能电池、存储器以及大屏幕,
每个所述光伏发电组件与所述储能电池电连接,用于将所发的电能储存到所述储能电池中;
所述5G模组用于以5G网络实现所述视频指挥中心与外部设备的无线通信连接;
所述智能电表用于对所述视频指挥中心的用电进行计量并将用电数据传输给远程端;
所述摄像头用于对所述箱体内部进行视频监控,并将监控到的视频存储到所述存储器中;
所述PCS储能变流器连接在市电接口、每个所述光伏发电组件与所述储能电池之间,用于控制所述储能电池的充电和放电过程并进行交直流的变换;外部市电从所述市电接口接入为所述视频指挥中心供电;
每个所述光伏发电组件还与所述处理器通信连接,所述处理器用于控制所述5G模组、所述智能电表、所述摄像头、所述PCS储能变流器以及各所述光伏发电组件的工作状态,且所述处理器中运行有如权利要求1或2任意一项所述的视频指挥中心平台;
所述储能电池用于储存从各所述光伏发电组件所发或外部市电接入的电能;
所述存储器用于存储所述视频指挥中心产生的数据和从外部接收的数据;
所述大屏幕用于显示布设在现场的各监控装置采集到的现场视频以及指挥、调度信息。
本发明具有以下有益效果:
1、提供的分布式视频指挥中心以光伏供电、5G供网,减少了布线的麻烦,增加了移动式视频指挥中心的使用灵活性和稳定性。
2、提供的视频指挥中心平台能够精确计算每个作业人员的允许作业区域,实现了对每个作业人员的作业行为的精准监控,且能够及时响应每个作业人员的异常作业行为并对异常点实现精准定位,大幅缩短了异常介入的响应时间,给现场指挥腾出了更多时间,有利于提高作业施工的安全性。
3、提供的智能终端能够验证作业人员的工具使用权限,当验证作业人员不具有工具使用权限时,通过报警的方式提示作业人员并拒绝激活检修工具,有效避免了不具有工具使用权限的作业人员滥用检修工具,大幅降低了因滥用检修工具而引发的事故率。
4、提供的视频指挥中心系统,通过视频指挥中心平台接收每个作业人员的定位数据,并将接收的作业人员定位数据与平台计算的该作业人员的允许作业区域作定位比对,如果比对不成功则进行异常提示报警,并将佩戴在该作业人员身上的摄像头监控到的视频接入到视频指挥中心进行指挥、调度,实现了对每个作业人员的精准监控。
另外,通过佩戴在每个作业人员身上的智能终端从视频指挥中心平台获取关联其自身的工具信息库,然后将智能终端扫取的工具信息与获取的工具信息库作信息匹配,如果匹配不成功,则提示作业人员不具有使用该检修工具的权限并拒绝激活该检修工具,避免了工具滥用的情况,提高了作业安全性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地,下面所描述的附图仅仅是本发明的一些实施例,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,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明一实施例提供的分布式视频指挥中心的结构示意图;
图2是本发明一实施例提供的视频指挥中心平台的内部结构示意图;
图3是视频指挥中心平台中的主控模块的内部结构示意图;
图4是视频指挥中心平台中的主控模块中的区域网格划分单元的内部结构示意图;
图5是视频指挥中心平台中的主控模块中的第二中心位点坐标计算单元的内部结构示意图;
图6是视频指挥中心平台中的主控模块中的允许作业区域计算单元的内部结构示意图;
图7是本发明一实施例提供的智能终端的内部结构示意图;
图8是本发明一实施例提供的视频指挥系统的结构示意图;
图9是本发明一实施例提供的视频指挥中心平台的工作方法的实现步骤图;
图10是对现场作业区域进行区域网格划分的方法步骤图;
图11是计算任务执行的第二中心位点的坐标的方法步骤图;
图12是计算检修作业人员的允许作业区域的方法步骤图;
图13是本发明一实施例提供的智能终端的工作方法的实现步骤图;
图14是在现场作业区域划分的区域网格的示意图。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
其中,附图仅用于示例性说明,表示的仅是示意图,而非实物图,不能理解为对本专利的限制;为了更好地说明本发明的实施例,附图某些部件会有省略、放大或缩小,并不代表实际产品的尺寸;对本领域技术人员来说,附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件;在本发明的描述中,需要理解的是,若出现术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明,不能理解为对本专利的限制,对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
在本发明的描述中,除非另有明确的规定和限定,若出现术语“连接”等指示部件之间的连接关系,该术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个部件内部的连通或两个部件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1所示,本发明实施例提供的分布式视频指挥中心,包括分布在不同现场的若干个集装箱式的应急指挥舱(即图1中的箱体100)、布设在箱体100的顶部的若干个光伏发电组件1,箱体100的内部安装有处理器2和通信连接处理器2的5G模组3、智能电表4、摄像头5、PCS储能变流器6、储能电池7、存储器8以及大屏幕,
每个光伏发电组件1与储能电池7电连接,用于将所发的电能储存到储能电池7中;
5G模组3用于以5G网络实现视频指挥中心与外部设备(如智能终端)的无线通信连接;
智能电表4用于对视频指挥中心的用电进行计量并将用电数据传输给远程端;
摄像头5用于对箱体100内部进行视频监控,并将监控到的视频存储到存储器8中;
PCS储能变流器6连接在市电接口、每个光伏发电组件1与储能电池7之间,用于控制储能电池7的充电和放电过程并进行交直流的变换,外部市电从市电接口接入为视频指挥中心供电;
每个光伏发电组件1还与处理器2通信连接,处理器2用于控制5G模组3、智能电表4、摄像头5、PCS储能变流器6以及各光伏发电组件1的工作状态,且处理器2中运行有视频指挥中心平台;
储能电池7用于储存各光伏发电组件1或外部市电接入的电能;
存储器8用于存储视频指挥中心产生的数据和从外部接收的数据;
大屏幕用于显示布设在现场的各监控装置采集到的现场视频以及指挥、调度信息。
本实施例提供的集装箱式箱体100作为应急指挥舱在应急和非应急情况下具有如下功能:
1、无人机灾害巡视,无人机将监控到的视频直接接入到指挥舱的大屏中;
2、断网应急通讯保障。当现场通讯网和数据网都不存在的情况下,可以使用北斗短报文模块进行有限的但必要的数据网络通讯,北斗短报文模块与处理器2通信连接,待网络恢复后进行数据同步;
3、配置有卫星电话以建立必要的通讯联络。配置专用移动信号增强设备,在移动信号弱的情况下保障通讯,同时覆盖移动、联通、电信三网的2G、3G、4G、5G网络。非应急情况下指挥中心可以正常接入光纤,与云端组成专网,施工现场可开启WiFi覆盖,组建物联网。
4、配置有应急电源保障:内置高能锂电池组,在无外接电源、没有太阳能充电和不开空调的情况下,应急指挥舱自带的电量保障数小时的用电(需要光伏设计配合)。非应急情况下指挥中心可以接入220V市电工作。
5、配置有服务器:通过相应的采集设备就地采集现场环境气象、视频数据、设备等数据,通过服务器对采集的这些数据进行就地分析、展现,用于应急指挥决策。非应急情况下数据可以进行分发、同步、上报。
应急情况下应急指挥舱集装箱:作为数据汇集、分析、展现、指挥、视频会议的场所。非应急情况下作为开会、办公、视频会议场所。
6、配置有应急灯,具有户外应急照明功能。
7、具有应急情况下视频监控服务:应急指挥中心舱内外自动进入视频监控并录像,非应急情况下自动进入视频监控,并提供视频行为分析和违章报警。
8、具有应急情况下户外广播服务:提供人工扩音广播;非应急情况下提供人工和自动播报广播。
9、提供应急救援装备服务:配置10人应急救援装备。
运行在处理器2中的视频指挥中心平台,如图2所示,包括主控模块21以及与主控模块21通信连接的指令输入模块22、任务下发模块23、定位数据接收模块24、视频数据接收模块25、报警模块26、存储模块27和通信模块28,
通信模块28,用于在视频指挥中心与每个作业人员手持的智能终端建立无线通信连接;通信模块28优选为5G模组
指令输入模块22,用于提供给平台关林人员输入区域划分指令、作业区域的第一中心位点坐标以及作业区域的作业半径;
任务下发模块23,用于提供给平台管理人员编辑生成作业任务并下发给指定的作业人员;
定位数据接收模块24,用于接收智能终端获取的作业人员的定位数据以及接收布设在作业现场的4个视频监控及定位设备获取到的定位数据;
主控模块21,用于根据输入的区域划分指令,对现场作业区域进行区域网格划分;并用于根据输入的作业区域的第一中心位点的坐标和所划分的区域网格的顶点坐标,计算任务执行区域的第二中心位点坐标;并用于根据输入的作业半径和所计算的第二中心位点的坐标,计算任务执行的覆盖区域;并用于计算每个作业人员的允许作业区域;并用于根据接收的每个作业人员的定位数据和对应的允许作业区域,判断每个作业人员当前的作业行为是否异常;
视频数据接收模块25,用于接收佩戴在每个作业人员胸口处的摄像头所监控到的视频数据以及布设在作业现场的4个视频监控及定位设备监控到的视频数据;
报警模块26,用于在主控模块21判定作业人员当前作业行为异常时将佩戴在作业人员胸口处的摄像头所监控到的视频接入到移动指挥中心的大屏幕中并进行提示报警,提示报警的方式包括两种:一是在移动指挥中心进行提示报警,比如以在大屏幕中框选出异常作业视频并进行声光报警;二是向智能终端发送报警信号,智能终端接收到该报警信号后进行声光报警以提示该作业人员当前作业行为异常已被重点监控;
存储模块27,还连接定位数据接收模块24、任务下发模块23和视频数据接收模块25,用于存储定位数据接收模块接收到的定位数据、任务下发模块编辑生成的作业任务的信息数据、视频数据接收模块接收到的视频数据以及主控模块作数据分析、计算产生的数据。
如图3所示,主控模块21中具体包括:
区域网格划分单元211,用于根据输入的区域划分指令,对现场作业区域进行区域网格划分;
第二中心位点坐标计算单元212,连接区域网格划分单元211,用于根据输入的作业区域的第一中心位点的坐标和所划分的区域网格的顶点坐标,计算任务执行区域的第二中心位点的坐标;
任务执行区域覆盖范围计算单元213,连接第二中心位点坐标计算单元212,用于根据输入的作业区域的作业半径和所计算的第二中心位点的坐标计算任务执行区域的覆盖范围;
允许作业区域计算单元214,连接区域网格划分单元211,用于根据获取的检修对象(包括待检修设备和/或线路故障点)的坐标位置和/或输入的地面施工区域的中心位点的坐标信息计算每个作业人员的允许作业区域;
更加具体地,如图4所示,区域网格划分单元211中包括:
区域围合子单元2111,用于根据布设在作业现场的4个视频监控及定位设备获取的定位坐标,以矩形框形式将作业现场围合成现场作业区域;
等分子单元2112,连接区域围合子单元2111,用于将矩形的现场作业区域的相互垂直的第一边和第二边进行等分,在第一边上得到若干个第一等分点,在第二边上得到若干个第二等分点;
连线子单元2113,连接等分子单元2112,用于从每个第一等分点分别引出一条第一等分线连接至于第一边相对的矩形边上,从每个第二等分点分别引出一条第二等分线连接至与第二边相对的矩形边上,相互垂直的第一等分线和第二等分线将现场作业区域划分为若干个矩形的区域网格。
更加具体地,如图5所示,第二中心位点坐标计算单元212中包括:
区域网格顶点坐标计算子单元2121,用于计算每个区域网格的4个顶点坐标;
距离计算子单元2122,连接区域网格顶点坐标计算子单元2121,用于通过以下公式(1)计算第一中心位点与其所在的区域网格的4个顶点间的距离:
Figure BDA0003415999660000131
公式(1)中,d表示第一中心位点与其所在的区域网格的顶点间的距离;
xj、x0分别表示区域网格的第j个顶点和第一中心位点的横轴坐标;
yj、y0表示区域网格的第j个顶点和第一中心位点的纵轴坐标;
j=1、2、3、4;
第二中心位点坐标确定子单元2123,分别连接区域网格顶点坐标计算子单元2121和距离计算子单元2122,用于以距离d最小时对应的区域网格的顶点坐标作为任务执行区域的第二中心位点的坐标。
更加具体地,如图6所示,允许作业区域计算单元214中包括:
第一允许作业区域计算子单元2141,用于根据获取的待检修设备或线路故障点的位点坐标以及所划分的区域网格的顶点坐标明确待检修设备或线路故障点落入的区域网格,并将所明确的区域网格覆盖的面积范围作为检修作业人员的允许作业范围;这里所述的检修作业人员值检修待检修设备或线路故障点的作业人员;
第二允许作业区域计算子单元2142,用于以获取的登高他的坐标位点为圆心,以预设的r1为半径画圆,将所画的圆落入的各区域网格的面积覆盖范围作为登高作业人员的允许作业区域;
第三允许作业区域计算子单元2143,用于以输入的地面施工区域的中心位点cs为圆心,以预设的r2为半径画圆,将所画的圆落入的各区域网格的面积覆盖范围作为地面施工作业人员的所述允许作业区域。
以下对所述的视频指挥中心平台的工作方法进行具体说明:
本实施例提供的视频指挥中心平台的工作方法,如图9所示,包括如下步骤:
步骤S1,根据平台工作人员输入的区域划分指令,对现场作业区域进行区域网格划分,然后根据输入的作业区域的第一中心位点坐标和所划分的区域网格的顶点坐标,计算任务执行区域的第二中心位点坐标,并根据输入的作业半径和所计算的第二中心位点的坐标计算任务执行区域的覆盖范围;
对现场作业区域进行区域网格划分的方法如图10所示,具体包括:
步骤A1,根据布设在作业现场的4个视频监控及定位设备获取的定位坐标,以矩形框形式将作业现场围合成现场作业区域;图14中的A、B、C、D代表这4个视频监控及定位设备,视频监控及定位设备的作用除了对围合形成的现场作业区域进行视频监控外,还用于对自身进行定位并将定位数据发送给视频指挥中心平台作为围合现场作业区域以及后续在现场作业区域中划分区域网格的数据依据;
步骤A2,如图14所示,将矩形的现场作业区域的相互垂直的第一边sd1和第二边sd2进行等分,在第一边sd1上得到若干个第一等分点pt1,在第二边sd2上得到若干个第二等分点pt2;
步骤A3,从每个第一等分点pt1分别引出一条第一等分线ln1连接至与第一边sd1相对的矩形边上,从每个第二等分点pt2分别引出一条第二等分线ln2连接至与第二边sd2相对的矩形边上,相互垂直的第一等分线ln1和第二等分线ln2将现场作业区域划分为若干个矩形的区域网格(图14中标序的“1”“2”“3”……的每个序号即代表一个区域网格)。
区域网格的面积大小与监控作业人员作业是否异常的精度有关。本发明将区域网格覆盖的面积范围作为计算作业人员的允许作业区域的依据,因此区域网格的面积越小,每个作业人员的允许作业区域越受限,而且,本发明判定是否作业异常与作业人员是否处于允许作业区域内直接相关,所以区域网格的面积越小,对作业人员作业是否异常的监控精度越高。但是由于不同的检修场景对于允许作业区域的面积大小的要求不同,比如检修设备时,由于待检修设备的面积通常不会超过5个平方,因此可以将区域网格的面积设定为5个平方,只要作业人员在检修该设备时处于这5个平方内,平台即判定该作业人员作业正常,否则判定为作业异常。而如果是登高作业,由于登高塔的占地面积范围通常有数十个平方,因此理想情况下,将区域网格的面积设置为稍大于登高塔的占地面积,只要登高人员处于该区域网格内,平台即判定该登高人员作业正常,否则判定作业异常。
不同的作业场景对于区域网格的面积大小的要求不同,我们综合考虑了各种不同的作业场景,将区域网格的面积设置在9到25个平方之间。而且为了便于后续针对每个作业人员的允许作业区域的计算,我们将区域网格的四条边设置为等长,即第一等分点间的等分距离与第二等分点间的等分距离相同,且现场作业区域的第一边sd1和第二边sd2等长。更优选地,每个区域网格的长或款的长度为3-5米,即每个区域网格的面积在9到25个平方之间。
将现场作业区域划分为若干个区域网格后,我们需要明确下发给所有作业人员的任务的执行区域在现场作业区域的哪个区块。区块确定后,后续针对每个作业人员的允许作业区域的计算都以区块落入的各区域网格的覆盖面积为依据,区块外的区域网格在计算作业人员的允许作业区域时不再考虑。通过区块的确定可以大幅提升后续的允许作业区域的计算速度。
一种简单的区块确定方法为:给定任务执行区域的中心位点的坐标和作业半径,以给定的任务执行区域的中心位点为圆心,并以给定的作业半径为圆的半径进行画圆,将所画的圆的覆盖面积范围明确为所有作业人员执行任务的区域范围。但该种方法存在一个问题:所画的圆可能将区域网格的一个边角纳入其中,后续针对每个作业人员计算允许作业区域时,边角被纳入的区域网格也会被纳为允许作业区域的计算依据,当所画圆较大且划分的区域网格的面积较小时,这种边角被纳入的区域网格的数量会很多,同样影响后续的允许作业区域的计算速度以及作业异常判断的效率。所以,为了解决这个问题,我们通过纠偏方式将输入的第一中心位点纠偏为以区域网格顶点为圆心的第二中心位点,然后再画圆,更优选地,每个区域网格的长和宽等长,且步骤S1中输入的作业半径与区域网格的长或宽具有倍数关系。这样,所画的圆更具对称性,圆落入的区域网格的数量最小,有利于提升平台后续的计算速度。
具体地,如图11所示,本发明计算第二中心位点的坐标的方法包括:
步骤B1,计算每个区域网格的4个顶点坐标,如图14中所示,分别记为p1,i(x1,y1)、p2,i(x2,y2)、p3,i(x3,y3)、p4,i(x4,y4),i表示现场作业区域中的第i个区域网格,p1,i(x1,y1)、p2,i(x2,y2)、p3,i(x3,y3)、p4,i(x4,y4)分别表示第i个区域网格的第一顶点坐标、第二顶点坐标、第三顶点坐标和第四顶点坐标;
每个区域网格的4个顶点的坐标可通过图14中的点A、B、C、D以及第一边sd1和第二边sd2的等分距离计算而得。比如,以点C为xy轴坐标系的原点,点C的坐标假设为(xc,yc),第一边sd1和第二边sd2的等分距离假设均为3米,则32号区域网格的第一顶点p1,32的坐标为(xc+12,yc+12)。
步骤B2,通过以下公式(2)计算第一中心位点(图14中的p0表示第一中心位点)与其所在的区域网格的4个顶点间的距离:
Figure BDA0003415999660000161
公式(2)中,dj表示第一中心位点与其所在的区域网格的第j个顶点间的距离;
xj、x0分别表示区域网格的第j个顶点和第一中心位点的横轴坐标;
yj、y0表示区域网格的第j个顶点和第一中心位点的纵轴坐标;
j=1、2、3、4;
步骤B3,以距离dj最小时对应的区域网格的顶点坐标作为任务执行区域的第二中心位点(图14中的p′0表示第二中心位点)的坐标。如图14所示,第一中心位点p0与32号区域网格的第二顶点p2,32的间距最小,则将第二顶点p2,32作为任务执行区域的中心位点(即第二中心位点p′0)。
明确任务执行区域后,我们需要计算每个作业人员的允许作业区域,以实现对每个作业人员的作业行为的精准监控。为达此目的,如图9所示,本实施例提供的视频指挥中心平台的工作方法还包括:
步骤S2,根据获取的检修对象(包括待检修设备、线路故障点和登高塔)的坐标位置和/或输入的地面施工区域的中心位点的坐标信息计算每个作业人员的允许作业区域。针对不同类型的作业人员,允许作业区域的计算方式并不相同。具体地,当下发给作业人员的任务为设备检修或线路故障点检修时,计算该类型作业人员的允许作业区域的方法如图12所示,包括:
步骤C1,获取待检修设备或线路故障点(图14中的pf表示线路故障点或待检修设备)的位点坐标,记为(x′0,y′0),待检修设备或线路故障点为分配给作业人员的任务中记载的检修对象;
步骤C2,以第i个区域网格的第三顶点(如图14中第32号区域网格的第三顶点p3,32)坐标为xy轴坐标系的原点,以第i个区域网格的第三顶点和第四顶点(如图14中第32号区域网格的第四顶点p4,32)的连线为xy轴坐标系的横轴,以第i个区域网格的第三顶点和第一顶点(如图14中第32号区域网格的第二顶点p2,32)的连线为xy轴坐标系的纵轴,判断x′0、y′0是否满足以下公式(3)表达的约束条件,
若是,则将第i个区域网格明确为待检修设备或线路故障点落入的区域网格,并将所明确的该区域网格覆盖的面积范围作为检修作业人员的允许作业区域;
若否,则转入步骤C3;
Figure BDA0003415999660000171
公式(3)中,x3、y3分别为第i个区域网格的第三顶点的横坐标和纵坐标;
x4为第i个区域网格的第四顶点的横坐标;
y1为第i个区域网格的第一顶点的纵坐标;
C3,返回步骤C2,判断待检修设备或线路故障点是否落入第i+1个区域网格。
当下发给作业人员的任务为登高作业时,计算作业人员的允许作业区域的方法为:
根据获取的登高他的坐标位点和登高他坐标位点落入的区域网格的4个顶点坐标,计算登高塔的纠偏位点,然后以该纠偏位点为圆心,以预设的r1为半径画圆,将所画的圆落入的各区域网格的面积覆盖范围作为登高作业人员的允许作业区域:
通过以下公式(4)计算登高塔的纠偏位点:
Figure BDA0003415999660000172
公式(4)中,dt表示获取的登高塔的坐标位点与其落入的区域网格的第j个顶点间的距离;
xj、xt分别表示区域网格的第j个顶点和登高塔的坐标位点的横轴坐标;
yj、yt表示区域网格的第j个顶点和登高塔的坐标位点的纵轴坐标;
j=1、2、3、4;
将dt值最小时对应的区域网格的顶点作为登高塔的纠偏位点(图14中的p′t表示纠偏后的纠偏位点,pt表示纠偏前的该登高塔的坐标位点,圆形框选的虚线区域所落入的第29、30、38、39号区域网格为登高作业人员的允许作业区域,pt的定位坐标由设置在登高塔上的定位装置发送给视频指挥中心平台)。
为了使得所画的圆落入尽可能少的区域网格,优选地,每个区域网格的长和宽等长,且r1与区域网格的长或宽具有倍数关系。
当下发给作业人员的任务为地面施工时间,计算作业人员的允许作业区域的方法为:
以输入的地面施工区域的中心位点cs为圆心,以预设的r2为半径画圆,将所画的圆落入的各区域网格的面积覆盖范围作为地面施工作业人员的允许作业区域。
计算出每个作业人员的允许作业区域后,如图9所示,本实施例提供的视频指挥中心平台的工作方法转入:
步骤S3,接收每个作业人员的定位数据,并判断每个作业人员当前是否处于其对应的允许作业区域内,
若是,则不报警;
若否,则将佩戴在作业人员胸口处的摄像头所监控到的视频接入到移动指挥中心的大屏幕中并报警。报警方式有两种,一种在移动指挥中心进行声光报警,并在大屏幕中框选出作业异常接入的视频;另一种为平台生成异常报警信号发送给对应的智能终端,以提示相应的作业人员其当前处于异常作业状态。
本发明还提供了一种智能终端,分配给每个作业人员在执行作业任务时携带,每个智能终端与上述的视频指挥中心平台建立无线通信连接后,作业人员通过运行在智能终端上的APP软件应用领取平台下发的作业任务。
如图7所示,智能终端中具体包括:处理器模块31和与处理器模块31通信连接的身份匹配模块32、扫码模块33、工具使用权限验证模块34、任务是否开始执行判断模块35、定位模块36以及任务接收模块37;
身份匹配模块32用于将识别到的作业人员的身份信息(识别方式包括指纹识别、人脸识别、虹膜识别等现有的身份识别手段)与当前登录APP软件应用的用户的用户信息作信息匹配,
若匹配成功,则激活扫码模块33的扫码功能;
若匹配失败,则不激活扫码模块33的扫码功能;
扫码模块33,连接身份匹配模块32,用于在扫码功能被激活后提供给作业人员扫取印制在检修工具上的唯一工具编码以获取工具信息;
工具使用权限验证模块34,分别连接身份匹配模块32和扫码模块33,用于在作业人员通过身份匹配验证后,从视频指挥中心平台处获取作业人员有权限使用的工具信息库,并将扫取的工具信息与所获取的工具信息库作信息匹配,
若匹配不成功,则提示作业人员不具有使用该检修工具的权限并拒绝激活该检修工具,即该检修工具的所有功能被限制而无法使用;
若匹配成功,则在作业人员与检修工具间形成绑定关系生成绑定信息并存储,然后激活检修工具,即该检修工具的所有功能被激活处于可使用状态,绑定信息包括绑定时间,绑定人信息以及作为绑定对象的检修工具的信息;
任务是否开始执行判断模块35,用于判断当前时间是否达到作业任务中记载的任务开始执行时间,
若是,则生成定位数据获取指令下发给定位模块36;
若否,则等待预设的间隔时间后重新判断是否达到任务开始执行时间;
定位模块36,连接任务是否开始执行判断模块35,用于在接收到定位数据获取指令后获取作业人员的定位数据发送给视频指挥中心平台;
任务接收模块37,用于接收视频指挥中心平台下发的作业任务。
关于智能终端的工作方法,如图13所示,具体包括:
步骤L1,对识别到的作业人员的身份信息与当前登录APP软件应用的用户的用户信息作信息匹配,APP软件应用运行在智能终端上,
若匹配成功,则激活智能终端的扫码功能并提示用户扫码功能已激活并转入步骤L2;
若匹配失败,则不激活智能终端的扫码功能并提示登录用户身份验证失败;
步骤L2,作业人员通过智能终端提供的扫码功能扫取印制在检修工具上的唯一工具编码以获取工具信息;
步骤L3,以作业人员通过身份匹配验证为指令,从视频指挥中心平台处获取作业人员有权限使用的工具信息库,并将扫取的工具信息与所获取的工具信息库作信息匹配,
若匹配不成功,则提示作业人员不具有使用检修工具的权限并拒绝激活检修工具;
若匹配成功,则在作业人员与检修工具间形成绑定关系生成绑定信息并存储,然后激活检修工具;
L4,判断当前时间是否达到下发给作业人员的作业任务中记载的任务开始执行时间,若是,则智能终端开始获取作业人员的定位数据并发送给视频指挥中心;
若否,则等待预设的间隔时间后重新判断是否达到任务开始执行时间。
本发明还提供了一种视频指挥系统,包括上述的视频指挥中心平台和佩戴在每个作业人员身上的若干个智能终端,视频指挥中心平台根据输入的区域划分指令对现场作业区域进行区域网格划分,并根据输入的作业区域的第一中心位点的坐标、作业半径以及所划分的区域网格的顶点坐标,计算任务执行区域的覆盖范围;并根据获取的检修对象的坐标位置和/或输入的地面施工区域的中心位点的坐标信息计算每个作业人员的允许作业区域,并根据每个作业人员的定位数据判断每个作业人员当前是否处于其对应的允许作业区域内,若是,则不报警,若不是,则将佩戴在作业人员胸口处的摄像头所监控到的视频接入到移动指挥中心的大屏幕中并报警。关于视频指挥中心平台如何具体计算任务执行区域的覆盖范围以及每个作业人员的允许作业区域,以及如何判断作业人员的异常作业行为并报警的方式在上述的视频指挥中心平台以及智能终端的工作方法中已作了详细阐述,在此不再赘述。
综上,本发明通过视频指挥中心平台接收每个作业人员的定位数据,并将接收的作业人员定位数据与平台计算的该作业人员的允许作业区域作定位比对,如果比对不成功则进行异常提示报警,并将佩戴在该作业人员身上的摄像头监控到的视频接入到视频指挥中心进行指挥、调度,实现了对每个作业人员的精准监控。
另外,通过佩戴在每个作业人员身上的智能终端从视频指挥中心平台获取关联其自身的工具信息库,然后将智能终端扫取的工具信息与获取的工具信息库作信息匹配,如果匹配不成功,则提示作业人员不具有使用该检修工具的权限并拒绝激活该检修工具,避免了工具滥用的情况,提高了作业安全性。
需要声明的是,上述具体实施方式仅仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员应该明白,还可以对本发明做各种修改、等同替换、变化等等。但是,这些变换只要未背离本发明的精神,都应在本发明的保护范围之内。另外,本申请说明书和权利要求书所使用的一些术语并不是限制,仅仅是为了便于描述。

Claims (10)

1.一种视频指挥中心平台,其特征在于,包括主控模块以及与所述主控模块通信连接的指令输入模块、任务下发模块、定位数据接收模块、视频数据接收模块、报警模块、存储模块和通信模块,
所述通信模块,用于在所述视频指挥中心与每个作业人员手持的智能终端建立无线通信连接;
所述指令输入模块,用于提供给平台管理人员输入区域划分指令、作业区域的第一中心位点坐标以及作业区域的作业半径;
所述任务下发模块,用于提供给所述平台管理人员编辑生成作业任务并下发给指定的所述作业人员;
所述定位数据接收模块,用于接收所述智能终端获取的所述作业人员的定位数据以及接收布设在作业现场的4个视频监控及定位设备获取到的定位数据;
所述主控模块,用于根据输入的所述区域划分指令,对现场作业区域进行区域网格划分;并用于根据输入的作业区域的第一中心位点的坐标和所划分的区域网格的顶点坐标,计算任务执行区域的第二中心位点的坐标;并用于根据输入的所述作业半径和所计算的所述第二中心位点的坐标,计算任务执行的覆盖区域;并用于计算每个所述作业人员的允许作业区域;并用于根据接收的每个所述作业人员的定位数据和对应的允许作业区域,判断每个所述作业人员当前的作业行为是否异常;
所述视频数据接收模块,用于接收佩戴在每个所述作业人员胸口处的摄像头所监控到的视频数据以及布设在作业现场4个所述视频监控及定位设备监控到的视频数据;
所述报警模块,用于在所述主控模块判定所述作业人员当前作业行为异常时将佩戴在所述作业人员胸口处的摄像头所监控到的视频接入到移动指挥中心的大屏幕中并进行提示报警;
所述存储模块,还连接所述定位数据接收模块、所述任务下发模块和所述视频数据接收模块,用于存储所述定位数据接收模块接收到的定位数据、所述任务下发模块编辑生成的所述作业任务的信息数据、所述视频数据接收模块接收到的视频数据以及所述主控模块作数据分析、计算产生的数据。
2.根据权利要求1所述的视频指挥中心平台,其特征在于,所述主控模块中具体包括:
区域网格划分单元,用于根据输入的所述区域划分指令,对现场作业区域进行区域网格划分;
第二中心位点坐标计算单元,连接所述区域网格划分单元,用于根据输入的作业区域的第一中心位点的坐标和所划分的区域网格的顶点坐标,计算任务执行区域的第二中心位点的坐标;
任务执行区域覆盖范围计算单元,连接所述第二中心位点坐标计算单元,用于根据输入的作业区域的所述作业半径和所计算的所述第二中心位点的坐标计算所述任务执行区域的覆盖范围;
允许作业区域计算单元,连接区域网格划分单元,用于根据获取的检修对象的坐标位置和/或输入的地面施工区域的中心位点的坐标信息计算每个所述作业人员的所述允许作业区域;
所述区域网格划分单元中具体包括:
区域围合子单元,用于根据布设在作业现场的4个视频监控及定位设备获取的定位坐标,以矩形框形式将作业现场围合成所述现场作业区域;
等分子单元,连接所述区域围合子单元,用于将矩形的所述现场作业区域的相互垂直的第一边和第二边进行等分,在所述第一边上得到若干个第一等分点,在所述第二边上得到若干个第二等分点;
连线子单元,连接所述等分子单元,用于从每个所述第一等分点分别引出一条第一等分线连接至与所述第一边相对的矩形边上,从每个所述第二等分点分别引出一条第二等分线连接至与所述第二边相对的矩形边上,相互垂直的所述第一等分线和所述第二等分线将所述现场作业区域划分为若干个矩形的所述区域网格;
所述第二中心位点坐标计算单元中具体包括:
区域网格顶点坐标计算子单元,用于计算每个所述区域网格的4个顶点坐标;
距离计算子单元,连接所述区域网格顶点坐标计算子单元,用于通过以下公式(1)计算所述第一中心位点与其所在的所述区域网格的4个顶点间的距离:
Figure FDA0003415999650000021
公式(1)中,dj表示所述第一中心位点与其所在的所述区域网格的第j个顶点间的距离;
xj、x0分别表示所述区域网格的第j个顶点和所述第一中心位点的横轴坐标;
yj、y0表示所述区域网格的第j个顶点和所述第一中心位点的纵轴坐标;
j=1、2、3、4;
第二中心位点坐标确定子单元,分别连接所述区域网格顶点坐标计算子单元和所述距离计算子单元,用于以距离d最小时对应的所述区域网格的顶点坐标作为所述任务执行区域的第二中心位点的坐标;
所述允许作业区域计算单元中具体包括:
第一允许作业区域计算子单元,用于根据获取的待检修设备或线路故障点的位点坐标以及所划分的所述区域网格的顶点坐标明确所述待检修设备或所述线路故障点落入的所述区域网格,并将所明确的所述区域网格覆盖的面积范围作为检修作业人员的所述允许作业范围;
第二允许作业区域计算子单元,用于以获取的登高塔的坐标位点为圆心,以预设的r1为半径画圆,将所画的圆落入的各所述区域网格的面积覆盖范围作为登高作业人员的所述允许作业区域;
第三允许作业区域计算子单元,用于以输入的地面施工区域的中心位点cs为圆心,以预设的r2为半径画圆,将所画的圆落入的各所述区域网格的面积覆盖范围作为地面施工作业人员的所述允许作业区域。
3.一种智能终端,分配给每个作业人员在执行作业任务时携带,其特征在于,每个所述智能终端与如权利要求1或2所述的视频指挥中心平台建立无线通信连接后,所述作业人员通过运行在所述智能终端上的APP软件应用领取平台下发的所述作业任务,所述智能终端中具体包括处理器模块和与所述处理器模块通信连接的身份匹配模块、扫码模块、工具使用权限验证模块、任务是否开始执行判断模块、定位模块以及任务接收模块;
所述身份匹配模块,用于将识别到的所述作业人员的身份信息与当前登录所述APP软件应用的用户的用户信息作信息匹配,
若匹配成功,则激活所述扫码模块的扫码功能;
若匹配失败,则不激活所述扫码模块的扫码功能;
所述扫码模块,连接所述身份匹配模块,用于在扫码功能被激活后提供给所述作业人员扫取印制在检修工具上的唯一工具编码以获取工具信息;
所述工具使用权限验证模块,分别连接所述身份匹配模块和所述扫码模块,用于在所述作业人员通过身份匹配验证后,从所述视频指挥中心平台处获取所述作业人员有权限使用的工具信息库,并将扫取的所述工具信息与所获取的所述工具信息库作信息匹配,
若匹配不成功,则提示所述作业人员不具有使用所述检修工具的权限并拒绝激活所述检修工具;
若匹配成功,则在所述作业人员与所述检修工具间形成绑定关系生成绑定信息并存储,然后激活所述检修工具;
所述任务是否开始执行判断模块,用于判断当前时间是否达到所述作业任务中记载的任务开始执行时间,
若是,则生成定位数据获取指令下发给所述定位模块;
若否,则等待预设的间隔时间后重新判断是否达到所述任务开始执行时间;
所述定位模块,连接所述任务是否开始执行判断模块,用于在接收到所述定位数据获取指令后获取所述作业人员的定位数据发送给所述视频指挥中心平台;
所述任务接收模块,用于接收视频指挥中心平台下发的作业任务。
4.一种视频指挥系统,包括一视频指挥中心平台和佩戴在每个作业人员身上的若干个智能终端,其特征在于,所述视频指挥中心平台为如权利要求1或2所述的视频指挥中心平台,所述智能终端为如权利要求3所述的智能终端,所述视频指挥中心平台根据输入的区域划分指令对现场作业区域进行区域网格划分,并根据输入的作业区域的第一中心位点的坐标、作业半径以及所划分的区域网格的顶点坐标,计算任务执行区域的覆盖范围;并根据获取的检修对象的坐标位置和/或输入的地面施工区域的中心位点的坐标信息计算每个作业人员的允许作业区域,并根据每个所述作业人员的定位数据判断每个所述作业人员当前是否处于其对应的所述允许作业区域内,若是,则不报警,若不是,则将佩戴在所述作业人员胸口处的摄像头所监控到的视频接入到移动指挥中心的大屏幕中并报警。
5.一种如权利要求1或2所述的视频指挥中心平台的工作方法,其特征在于,包括如下步骤:
S1,根据输入的区域划分指令,对现场作业区域进行区域网格划分,然后根据输入的作业区域的第一中心位点坐标和所划分的区域网格的顶点坐标,计算任务执行区域的第二中心位点坐标,并根据输入的作业半径和所计算的所述第二中心位点的坐标计算所述任务执行区域的覆盖范围;
S2,根据获取的检修对象的坐标位置和/或输入的地面施工区域的中心位点的坐标信息计算每个所述作业人员的允许作业区域;
S3,接收每个所述作业人员的定位数据,并判断每个所述作业人员当前是否处于其对应的所述允许作业区域内,
若是,则不报警;
若否,则将佩戴在所述作业人员胸口处的摄像头所监控到的视频接入到移动指挥中心的大屏幕中并报警。
6.根据权利要求5所述的视频指挥中心平台的工作方法,其特征在于,步骤S1中,对所述现场作业区域进行区域网格划分的方法包括如下步骤:
A1,根据布设在作业现场的4个视频监控及定位设备获取的定位坐标,以矩形框形式将作业现场围合成所述现场作业区域;
A2,将矩形的所述现场作业区域的相互垂直的第一边和第二边进行等分,在所述第一边上得到若干个第一等分点,在所述第二边上得到若干个第二等分点;
A3,从每个所述第一等分点分别引出一条第一等分线连接至与所述第一边相对的矩形边上,从每个所述第二等分点分别引出一条第二等分线连接至与所述第二边相对的矩形边上,相互垂直的所述第一等分线和所述第二等分线将所述现场作业区域划分为若干个矩形的所述区域网格;
步骤S1中,计算任务执行区域的所述第二中心位点的坐标的方法包括步骤:
B1,计算每个所述区域网格的4个顶点坐标,分别记为p1,i(x1,y1)、p2,i(x2,y2)、p3,i(x3,y3)、p4,i(x4,y4),i表示所述现场作业区域中的第i个所述区域网格,p1,i(x1,y1)、p2,i(x2,y2)、p3,i(x3,y3)、p4,i(x4,y4)分别表示第i个所述区域网格的第一顶点坐标、第二顶点坐标、第三顶点坐标和第四顶点坐标;
B2,通过以下公式(2)计算第一中心位点与其所在的所述区域网格的4个顶点间的距离:
Figure FDA0003415999650000051
公式(2)中,dj表示所述第一中心位点与其所在的所述区域网格的第j个顶点间的距离;
xj、x0分别表示所述区域网格的第j个顶点和所述第一中心位点的横轴坐标;
yj、y0表示所述区域网格的第j个顶点和所述第一中心位点的纵轴坐标;
j=1、2、3、4;
B3,以距离dj最小时对应的所述区域网格的顶点坐标作为任务执行区域的第二中心位点的坐标。
7.根据权利要求6所述的视频指挥中心平台的工作方法,其特征在于,步骤S2中,当下发给所述作业人员的任务为设备检修或线路故障点检修时,计算所述作业人员的所述允许作业区域的方法步骤包括:
C1,获取待检修设备或线路故障点的位点坐标,记为(x′0,y′0),所述待检修设备或所述线路故障点为分配给所述作业人员的任务中记载的检修对象;
C2,以第i个所述区域网格的所述第三顶点坐标为xy轴坐标系的原点,以第i个所述区域网格的第三顶点和第四顶点的连线为xy轴坐标系的横轴,以第i个所述区域网格的第三顶点和第一顶点的连线为xy轴坐标系的纵轴,判断x′0、y′0是否满足以下公式(3)表达的约束条件,
若是,则将第i个所述区域网格明确为所述待检修设备或所述线路故障点落入的所述区域网格,并将所明确的所述区域网格覆盖的面积范围作为检修作业人员的所述允许作业区域;
若否,则转入步骤C3;
Figure FDA0003415999650000061
公式(3)中,x3、y3分别为第i个所述区域网格的第三顶点的横坐标和纵坐标;
x4为第i个所述区域网格的第四顶点的横坐标;
y1为第i个所述区域网格的第一顶点的纵坐标;
C3,返回步骤C2,继续判断所述待检修设备或所述线路故障点是否落入第i+1个所述区域网格;
当下发给所述作业人员的任务为登高作业时,计算所述作业人员的所述允许作业区域的方法为:
根据获取的登高塔的坐标位点和登高塔坐标位点落入的所述区域网格的4个顶点坐标,计算所述登高塔的纠偏位点,然后以所述纠偏位点为圆心,以预设的r1为半径画圆,将所画的圆落入的各所述区域网格的面积覆盖范围作为登高作业人员的所述允许作业区域:
通过以下公式(4)计算所述登高塔的纠偏位点:
Figure FDA0003415999650000062
公式(4)中,dt表示获取的所述登高塔的坐标位点与其落入的区域网格的第j个顶点间的距离;
xj、xt分别表示所述区域网格的第j个顶点和所述登高塔的坐标位点的横轴坐标;
yj、yt表示所述区域网格的第j个顶点和所述登高塔的坐标位点的纵轴坐标;
j=1、2、3、4;
将dt值最小时对应的所述区域网格的顶点作为所述登高他的所述纠偏位点;
当下发给所述作业人员的任务为地面施工时,计算所述作业人员的所述允许作业区域的方法为:
以输入的地面施工区域的中心位点cs为圆心,以预设的r2为半径画圆,将所画的圆落入的各所述区域网格的面积覆盖范围作为地面施工作业人员的所述允许作业区域。
8.根据权利要求7所述的视频指挥中心平台的工作方法,其特征在于,r1与所述区域网格的长或宽具有倍数关系;
每个所述区域网格的四条边等长,且每个所述区域网格的长或宽的长度为3-5米。
9.一种如权利要求3所述的智能终端的工作方法,其特征在于,包括如下步骤:
L1,对识别到的所述作业人员的身份信息与当前登录APP软件应用的用户的用户信息作信息匹配,所述APP软件应用运行在智能终端中,
若匹配成功,则激活所述智能终端的扫码功能并提示用户扫码功能已激活并转入步骤L2;
若匹配失败,则不激活所述智能终端的扫码功能并提示用户身份验证失败;
L2,所述作业人员通过所述智能终端提供的扫码功能扫取印制在检修工具上的唯一工具编码以获取工具信息;
L3,以所述作业人员通过身份匹配验证为指令,从所述视频指挥中心平台处获取所述作业人员有权限使用的工具信息库,并将扫取的所述工具信息与所获取的所述工具信息库作信息匹配,
若匹配不成功,则提示所述作业人员不具有使用所述检修工具的权限并拒绝激活所述检修工具;
若匹配成功,则在所述作业人员与所述检修工具间形成绑定关系生成绑定信息并存储,然后激活所述检修工具;
L4,判断当前时间是否达到下发给所述作业人员的所述作业任务中记载的任务开始执行时间,
若是,则所述智能终端开始获取所述作业人员的定位数据并发送给所述视频指挥中心平台;
若否,则等待预设的间隔时间后重新判断是否达到所述任务开始执行时间。
10.一种分布式视频指挥中心,其特征在于,包括分布在不同现场的若干个集装箱式的应急指挥舱,每个所述应急指挥舱的顶部布设有若干个光伏发电组件,所述应急指挥舱的内部安装有处理器和通信连接所述处理器的5G模组、智能电表、摄像头、PCS储能变流器、储能电池、存储器以及大屏幕,
每个所述光伏发电组件与所述储能电池电连接,用于将所发的电能储存到所述储能电池中;
所述5G模组用于以5G网络实现所述视频指挥中心与外部设备的无线通信连接;
所述智能电表用于对所述视频指挥中心的用电进行计量并将用电数据传输给远程端;
所述摄像头用于对所述箱体内部进行视频监控,并将监控到的视频存储到所述存储器中;
所述PCS储能变流器连接在市电接口、每个所述光伏发电组件与所述储能电池之间,用于控制所述储能电池的充电和放电过程并进行交直流的变换;外部市电从所述市电接口接入为所述视频指挥中心供电;
每个所述光伏发电组件还与所述处理器通信连接,所述处理器用于控制所述5G模组、所述智能电表、所述摄像头、所述PCS储能变流器以及各所述光伏发电组件的工作状态,且所述处理器中运行有如权利要求1或2任意一项所述的视频指挥中心平台;
所述储能电池用于储存从各所述光伏发电组件所发或外部市电接入的电能;
所述存储器用于存储所述视频指挥中心产生的数据和从外部接收的数据;
所述大屏幕用于显示布设在现场的各监控装置采集到的现场视频以及指挥、调度信息。
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