CN114267093A - 一种基于ar的电力设备巡检方法和装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种基于AR的电力设备巡检方法及装置，通过获取电力设备的图像信息和位置信息、以及电力设备的运行数据；然后根据图像信息和位置信息生成电力设备的增强现实图像，并在增强现实图像中显示电力设备的运行数据；最后计算运行数据与电力设备的目标数据之间的差值，当差值大于预设的差值阈值时，确定运行数据异常；即通过获取电力设备的图像信息、位置信息以生成电力设备的增强现实图像，并在增强现实图像中显示运行数据，从而提供管理人员的可视化效果，提高了巡检结果的展示效果，并且通过比对运行数据和目标数据之差以确定是否存在异常数据，从而提高了巡检结果的智能化判定，降低了巡检人员和管理人员的劳动强度。

Description

一种基于AR的电力设备巡检方法和装置

技术领域

本申请涉及电力设备的巡检技术领域，具体涉及一种基于AR的电力设备巡检方法和装置。

背景技术

变电站等电力设备是坚强智能电网的重要基础和支撑，是电网运行数据的采集源头和命令执行单元，与其他环节联系紧密，是统一坚强智能电网安全、优质、经济运行的重要保障，也是实现智能电网自动化特征的主要体现。但由于变电站建筑结构和设备系统复杂，工作人员较多且流动性大，现场安全隐患呈现快速生成、多样化和动态发展。因此，加强变电站现场作业智能化建设，对于智能电网的建设至关重要。

传统的变电站现场作业包括巡检及检修，主要以人员视觉、感官发现设备缺陷，依靠经验进行维护。现场的数据大多为纸质记录或者PDA记录，一方面影响现场人员安全操作，数据处理繁琐，无法充分发挥其价值，工作效率低。另一方面管理人员很难及时全面了解现场情况，问题反馈时效性差。

发明内容

为了解决上述技术问题，提出了本申请。本申请的实施例提供了一种基于AR的电力设备巡检方法和装置，解决了上述巡检问题反馈时效性和效果差的问题。

根据本申请的一个方面，提供了一种基于AR的电力设备巡检方法，包括：获取所述电力设备的图像信息和位置信息；其中，所述图像信息包含所述电力设备多个视角的图像，所述位置信息表征所述电力设备与参考坐标的相对位置；获取所述电力设备的运行数据；其中，所述运行数据表征所述电力设备在工作过程中的运行参数的数值；根据所述图像信息和所述位置信息生成所述电力设备的增强现实图像，并在所述增强现实图像中显示所述电力设备的所述运行数据；计算所述运行数据与所述电力设备的目标数据之间的差值；以及当所述差值大于预设的差值阈值时，确定所述运行数据异常。

在一实施例中，所述获取所述电力设备的图像信息和位置信息包括：通过无人机拍摄所述电力设备以获取所述图像信息；以及根据所述电力设备的多个视角的图像，综合得到所述位置信息。

在一实施例中，所述获取所述电力设备的运行数据包括：基于设置于所述电力设备上的传感器采集所述电力设备的所述运行数据。

在一实施例中，所述根据所述图像信息和所述位置信息生成所述电力设备的增强现实图像包括：根据所述图像信息生成所述电力设备的三维图像；以及根据所述位置信息，调整所述三维图像的相对位置，以生成所述增强现实图像。

在一实施例中，所述根据所述图像信息生成所述电力设备的三维图像包括：将所述图像信息输入通过全息影像建立的三维模型，生成所述三维图像。

在一实施例中，所述确定所述运行数据异常包括：突出显示所述运行数据。

在一实施例中，所述突出显示所述运行数据包括：以第一颜色显示所述运行数据；其中，所述第一颜色与显示正常的运行数据的第二颜色不同。

在一实施例中，在所述确定所述运行数据异常之后，所述基于AR的电力设备巡检方法还包括：根据所述运行数据对应的电力设备，调整巡检路线。

在一实施例中，所述根据所述运行数据对应的电力设备，调整巡检路线包括：根据异常的所述运行数据对应的异常电力设备及所述异常电力设备的相关电力设备，调整所述巡检路线以包含所述异常电力设备和所述相关电力设备。

根据本申请的另一个方面，提供了一种基于AR的电力设备巡检装置，包括：第一获取模块，用于获取所述电力设备的图像信息和位置信息；其中，所述图像信息包含所述电力设备多个视角的图像，所述位置信息表征所述电力设备与参考坐标的相对位置；第二获取模块，用于获取所述电力设备的运行数据；其中，所述运行数据表征所述电力设备在工作过程中的运行参数的数值；图像生成模块，用于根据所述图像信息和所述位置信息生成所述电力设备的增强现实图像，并在所述增强现实图像中显示所述电力设备的所述运行数据；差值计算模块，用于计算所述运行数据与所述电力设备的目标数据之间的差值；以及巡检确认模块，用于当所述差值大于预设的差值阈值时，确定所述运行数据异常。

本申请提供的一种基于AR的电力设备巡检方法及装置，通过获取电力设备的图像信息和位置信息、以及电力设备的运行数据；然后根据图像信息和位置信息生成电力设备的增强现实图像，并在增强现实图像中显示电力设备的运行数据；最后计算运行数据与电力设备的目标数据之间的差值，当差值大于预设的差值阈值时，确定运行数据异常；即通过获取电力设备的图像信息、位置信息以生成电力设备的增强现实图像，并在增强现实图像中显示运行数据，从而提供管理人员的可视化效果，提高了巡检结果的展示效果，并且通过比对运行数据和目标数据之差以确定是否存在异常数据，从而提高了巡检结果的智能化判定，降低了巡检人员和管理人员的劳动强度。

附图说明

通过结合附图对本申请实施例进行更详细的描述，本申请的上述以及其他目的、特征和优势将变得更加明显。附图用来提供对本申请实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请实施例一起用于解释本申请，并不构成对本申请的限制。在附图中，相同的参考标号通常代表相同部件或步骤。

图1是本申请一示例性实施例提供的基于AR的电力设备巡检方法的流程示意图。

图2是本申请一示例性实施例提供的获取电力设备的图像信息和位置信息方法的流程示意图。

图3是本申请一示例性实施例提供的增强现实图像的生成方法的流程示意图。

图4是本申请另一示例性实施例提供的基于AR的电力设备巡检方法的流程示意图。

图5是本申请一示例性实施例提供的基于AR的电力设备巡检装置的结构示意图。

图6是本申请另一示例性实施例提供的基于AR的电力设备巡检装置的结构示意图。

图7是本申请一示例性实施例提供的电子设备的结构图。

具体实施方式

下面，将参考附图详细地描述根据本申请的示例实施例。显然，所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例，而不是本申请的全部实施例，应理解，本申请不受这里描述的示例实施例的限制。

图1是本申请一示例性实施例提供的基于AR的电力设备巡检方法的流程示意图。如图1所示，该基于AR的电力设备巡检方法包括如下步骤：

步骤110：获取电力设备的图像信息和位置信息。

其中，图像信息包含电力设备多个视角的图像，位置信息表征电力设备与参考坐标的相对位置。通过获取电力设备多个视角的图像，以构建电力设备的立体图像。通过获取电力设备与参考坐标(例如标志性设备或建筑等，也可以是相邻电力设备)的相对位置，以确定各个电力设备的位置布局，从而形成一个包含整体电力设备的立体结构布局图，以提高管理人员的视觉效果和巡检效率。

步骤120：获取电力设备的运行数据。

其中，运行数据表征电力设备在工作过程中的运行参数的数值。具体的，步骤120的具体实现方式可以是：基于设置于电力设备上的传感器采集电力设备的运行数据。通过设置在电力设备上的传感器(例如电压表、电流表、温度传感器等)以实时采集电力设备的运行数据，并且可以将该运行数据传输至远程设备以实现电力设备的远程巡检。

步骤130：根据图像信息和位置信息生成电力设备的增强现实图像，并在增强现实图像中显示电力设备的运行数据。

根据已获知的图像信息和位置信息，在远程设备端生成电力设备的增强现实图像，例如通过VR眼镜设备显示该增强现实图像，从而提高显示效果。并且在该增强现实图像中显示电力设备的运行数据，以方便管理人员实时获知各个电力设备的运行状态。

步骤140：计算运行数据与电力设备的目标数据之间的差值。

对于电力设备，其运行状态正常时对应的运行数据应该在一个设定的范围内，根据该设定的范围可以确定一个目标数据(例如该范围的中点值)，并计算运行数据与该目标数据之间的差值，也可以将该差值实时显示于增强现实图像中。

步骤150：当差值大于预设的差值阈值时，确定运行数据异常。

当运行数据与目标数据之间的差值大于预设的差值阈值时，即运行数据超出了设定的范围时，即说明对应的电力设备的运行状态不正常，此时可以确定运行数据异常，即电力设备异常运行。当确定运行数据异常时，可以突出显示运行数据。例如，可以以第一颜色显示异常的运行数据；其中，第一颜色与显示正常的运行数据的第二颜色不同。具体的，当运行数据正常时可以以绿色显示，而当运行数据异常时可以以红色显示。

本申请提供的一种基于AR的电力设备巡检方法，通过获取电力设备的图像信息和位置信息、以及电力设备的运行数据；然后根据图像信息和位置信息生成电力设备的增强现实图像，并在增强现实图像中显示电力设备的运行数据；最后计算运行数据与电力设备的目标数据之间的差值，当差值大于预设的差值阈值时，确定运行数据异常；即通过获取电力设备的图像信息、位置信息以生成电力设备的增强现实图像，并在增强现实图像中显示运行数据，从而提供管理人员的可视化效果，提高了巡检结果的展示效果，并且通过比对运行数据和目标数据之差以确定是否存在异常数据，从而提高了巡检结果的智能化判定，降低了巡检人员和管理人员的劳动强度。

图2是本申请一示例性实施例提供的获取电力设备的图像信息和位置信息方法的流程示意图。如图2所示，上述步骤110可以包括：

步骤111：通过无人机拍摄电力设备以获取图像信息。

通过无人机于电力设备上空进行巡航拍摄以获取电力设备不同角度的图像。其中，无人机可以由位于电力设备现场的巡检人员操控，巡检人员可以处于电力设备的安全区域内，利用遥控操控无人机以准确获知电力设备的图像信息，当然，无人机也可以由位于远程端的管理人员自行操控，以避免巡检人员现场操控，进一步降低巡检人员的工作量，也提高了巡检人员的安全性。

步骤112：根据电力设备的多个视角的图像，综合得到位置信息。

由于多个视角的图像中会包含参考坐标的图像，利用多个视角的图像不仅可以综合得到电力设备的三维图像信息，还可以根据该多个视角的图像中的参考坐标的图像，以获知电力设备的位置信息。

图3是本申请一示例性实施例提供的增强现实图像的生成方法的流程示意图。如图3所示，上述步骤130可以包括：

步骤131：根据图像信息生成电力设备的三维图像。

在一实施例中，步骤131的具体实现方式可以是：将图像信息输入通过全息影像建立的三维模型，生成三维图像。通过训练好的三维模型可以根据图像信息生成三维图像。应当理解，本申请中的三维图像在首次生成之后，可以定期检查电力设备的变化(包括位置、型号等)，若无变化，则可以继续使用上一次生成的三维图像，不必每次都生成三维图像。

步骤132：根据位置信息，调整三维图像的相对位置，以生成增强现实图像。

根据多视角的图像综合生成电力设备的三维图像，并且根据电力设备与参考坐标的相对位置信息或者与其他电力设备的相对位置关系，以调整三维图像中各个电力设备之间的相对位置和距离，以生成能够真实反映现实的增强现实图像。

图4是本申请另一示例性实施例提供的基于AR的电力设备巡检方法的流程示意图。如图4所示，在步骤150之后，该基于AR的电力设备巡检方法还可以包括：

步骤160：根据运行数据对应的电力设备，调整巡检路线。

在一实施例中，步骤160的具体实现方式可以是：根据异常的运行数据对应的异常电力设备及异常电力设备的相关电力设备，调整巡检路线以包含异常电力设备和相关电力设备。在确定了存在电力设备的运行数据异常时，即该电力设备为异常电力设备，此时可以选取与该异常电力设备相关的其他电力设备(即相关电力设备)，并且根据该异常电力设备和相关电力设备调整或重新确定巡检路线。由于异常电力设备的异常运行数据可能是异常电力设备自身的问题，也可能是相关电力设备的问题，因此，在出现了异常电力设备后，可以优先巡检与异常电力设备相关的相关电力设备，以尽快确定异常原因，以避免长时间的异常运行而导致电力设备的损坏和其他的损失。

图5是本申请一示例性实施例提供的基于AR的电力设备巡检装置的结构示意图。如图5所示，该基于AR的电力设备巡检装置50包括：第一获取模块51，用于获取电力设备的图像信息和位置信息；其中，图像信息包含电力设备多个视角的图像，位置信息表征电力设备与参考坐标的相对位置；第二获取模块52，用于获取电力设备的运行数据；其中，运行数据表征电力设备在工作过程中的运行参数的数值；图像生成模块53，用于根据图像信息和位置信息生成电力设备的增强现实图像，并在增强现实图像中显示电力设备的运行数据；差值计算模块54，用于计算运行数据与电力设备的目标数据之间的差值；以及巡检确认模块55，用于当差值大于预设的差值阈值时，确定运行数据异常。

本申请提供的一种基于AR的电力设备巡检装置，通过第一获取模块51和第二获取模块52获取电力设备的图像信息和位置信息、以及电力设备的运行数据；然后图像生成模块53根据图像信息和位置信息生成电力设备的增强现实图像，并在增强现实图像中显示电力设备的运行数据；最后差值计算模块54计算运行数据与电力设备的目标数据之间的差值，当差值大于预设的差值阈值时，巡检确认模块55确定运行数据异常；即通过获取电力设备的图像信息、位置信息以生成电力设备的增强现实图像，并在增强现实图像中显示运行数据，从而提供管理人员的可视化效果，提高了巡检结果的展示效果，并且通过比对运行数据和目标数据之差以确定是否存在异常数据，从而提高了巡检结果的智能化判定，降低了巡检人员和管理人员的劳动强度。

在一实施例中，第二获取模块52可以进一步配置为：基于设置于电力设备上的传感器采集电力设备的运行数据。

图6是本申请另一示例性实施例提供的基于AR的电力设备巡检装置的结构示意图。如图6所示，第一获取模块51可以包括：图像获取单元511，用于通过无人机拍摄电力设备以获取图像信息；位置获取单元512，用于根据电力设备的多个视角的图像，综合得到位置信息。

在一实施例中，如图6所示，图像生成模块53可以包括：三维图像生成单元531，用于根据图像信息生成电力设备的三维图像；增强现实生成单元532，用于根据位置信息，调整三维图像的相对位置，以生成增强现实图像。

在一实施例中，三维图像生成单元531可以进一步配置为：将图像信息输入通过全息影像建立的三维模型，生成三维图像。

在一实施例中，如图6所示，该基于AR的电力设备巡检装置50还可以包括：路线调整模块56，用于根据运行数据对应的电力设备，调整巡检路线。

在一实施例中，路线调整模块56可以进一步配置为：根据异常的运行数据对应的异常电力设备及异常电力设备的相关电力设备，调整巡检路线以包含异常电力设备和相关电力设备。

下面，参考图7来描述根据本申请实施例的电子设备。该电子设备可以是第一设备和第二设备中的任一个或两者、或与它们独立的单机设备，该单机设备可以与第一设备和第二设备进行通信，以从它们接收所采集到的输入信号。

图7图示了根据本申请实施例的电子设备的框图。

如图7所示，电子设备10包括一个或多个处理器11和存储器12。

处理器11可以是中央处理单元(CPU)或者具有数据处理能力和/或指令执行能力的其他形式的处理单元，并且可以控制电子设备10中的其他组件以执行期望的功能。

存储器12可以包括一个或多个计算机程序产品，所述计算机程序产品可以包括各种形式的计算机可读存储介质，例如易失性存储器和/或非易失性存储器。所述易失性存储器例如可以包括随机存取存储器(RAM)和/或高速缓冲存储器(cache)等。所述非易失性存储器例如可以包括只读存储器(ROM)、硬盘、闪存等。在所述计算机可读存储介质上可以存储一个或多个计算机程序指令，处理器11可以运行所述程序指令，以实现上文所述的本申请的各个实施例的基于AR的电力设备巡检方法以及/或者其他期望的功能。在所述计算机可读存储介质中还可以存储诸如输入信号、信号分量、噪声分量等各种内容。

在一个示例中，电子设备10还可以包括：输入装置13和输出装置14，这些组件通过总线系统和/或其他形式的连接机构(未示出)互连。

在该电子设备是单机设备时，该输入装置13可以是通信网络连接器，用于从第一设备和第二设备接收所采集的输入信号。

此外，该输入设备13还可以包括例如键盘、鼠标等等。

该输出装置14可以向外部输出各种信息，包括确定出的距离信息、方向信息等。该输出设备14可以包括例如显示器、扬声器、打印机、以及通信网络及其所连接的远程输出设备等等。

当然，为了简化，图7中仅示出了该电子设备10中与本申请有关的组件中的一些，省略了诸如总线、输入/输出接口等等的组件。除此之外，根据具体应用情况，电子设备10还可以包括任何其他适当的组件。

除了上述方法和设备以外，本申请的实施例还可以是计算机程序产品，其包括计算机程序指令，所述计算机程序指令在被处理器运行时使得所述处理器执行本说明书上述“示例性方法”部分中描述的根据本申请各种实施例的基于AR的电力设备巡检方法中的步骤。

所述计算机程序产品可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本申请实施例操作的程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言，诸如Java、C++等，还包括常规的过程式程序设计语言，诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算设备上部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备或服务器上执行。

此外，本申请的实施例还可以是计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令在被处理器运行时使得所述处理器执行本说明书上述“示例性方法”部分中描述的根据本申请各种实施例的基于AR的电力设备巡检方法中的步骤。

所述计算机可读存储介质可以采用一个或多个可读介质的任意组合。可读介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。可读存储介质例如可以包括但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。

以上结合具体实施例描述了本申请的基本原理，但是，需要指出的是，在本申请中提及的优点、优势、效果等仅是示例而非限制，不能认为这些优点、优势、效果等是本申请的各个实施例必须具备的。另外，上述公开的具体细节仅是为了示例的作用和便于理解的作用，而非限制，上述细节并不限制本申请为必须采用上述具体的细节来实现。

本申请中涉及的器件、装置、设备、系统的方框图仅作为例示性的例子并且不意图要求或暗示必须按照方框图示出的方式进行连接、布置、配置。如本领域技术人员将认识到的，可以按任意方式连接、布置、配置这些器件、装置、设备、系统。诸如“包括”、“包含”、“具有”等等的词语是开放性词汇，指“包括但不限于”，且可与其互换使用。这里所使用的词汇“或”和“和”指词汇“和/或”，且可与其互换使用，除非上下文明确指示不是如此。这里所使用的词汇“诸如”指词组“诸如但不限于”，且可与其互换使用。

还需要指出的是，在本申请的装置、设备和方法中，各部件或各步骤是可以分解和/或重新组合的。这些分解和/或重新组合应视为本申请的等效方案。

提供所公开的方面的以上描述以使本领域的任何技术人员能够做出或者使用本申请。对这些方面的各种修改对于本领域技术人员而言是非常显而易见的，并且在此定义的一般原理可以应用于其他方面而不脱离本申请的范围。因此，本申请不意图被限制到在此示出的方面，而是按照与在此公开的原理和新颖的特征一致的最宽范围。为了例示和描述的目的已经给出了以上描述。此外，此描述不意图将本申请的实施例限制到在此公开的形式。尽管以上已经讨论了多个示例方面和实施例，但是本领域技术人员将认识到其某些变型、修改、改变、添加和子组合。

Claims (10)

1.一种基于AR的电力设备巡检方法，其特征在于，包括：

获取所述电力设备的图像信息和位置信息；其中，所述图像信息包含所述电力设备多个视角的图像，所述位置信息表征所述电力设备与参考坐标的相对位置；

获取所述电力设备的运行数据；其中，所述运行数据表征所述电力设备在工作过程中的运行参数的数值；

根据所述图像信息和所述位置信息生成所述电力设备的增强现实图像，并在所述增强现实图像中显示所述电力设备的所述运行数据；

计算所述运行数据与所述电力设备的目标数据之间的差值；以及

当所述差值大于预设的差值阈值时，确定所述运行数据异常。

2.根据权利要求1所述的基于AR的电力设备巡检方法，其特征在于，所述获取所述电力设备的图像信息和位置信息包括：

通过无人机拍摄所述电力设备以获取所述图像信息；以及

根据所述电力设备的多个视角的图像，综合得到所述位置信息。

3.根据权利要求1所述的基于AR的电力设备巡检方法，其特征在于，所述获取所述电力设备的运行数据包括：

基于设置于所述电力设备上的传感器采集所述电力设备的所述运行数据。

4.根据权利要求1所述的基于AR的电力设备巡检方法，其特征在于，所述根据所述图像信息和所述位置信息生成所述电力设备的增强现实图像包括：

根据所述图像信息生成所述电力设备的三维图像；以及

根据所述位置信息，调整所述三维图像的相对位置，以生成所述增强现实图像。

5.根据权利要求4所述的基于AR的电力设备巡检方法，其特征在于，所述根据所述图像信息生成所述电力设备的三维图像包括：

将所述图像信息输入通过全息影像建立的三维模型，生成所述三维图像。

6.根据权利要求1所述的基于AR的电力设备巡检方法，其特征在于，所述确定所述运行数据异常包括：

突出显示所述运行数据。

7.根据权利要求6所述的基于AR的电力设备巡检方法，其特征在于，所述突出显示所述运行数据包括：

以第一颜色显示所述运行数据；其中，所述第一颜色与显示正常的运行数据的第二颜色不同。

8.根据权利要求1所述的基于AR的电力设备巡检方法，其特征在于，在所述确定所述运行数据异常之后，还包括：

根据所述运行数据对应的电力设备，调整巡检路线。

9.根据权利要求1所述的基于AR的电力设备巡检方法，其特征在于，所述根据所述运行数据对应的电力设备，调整巡检路线包括：

根据异常的所述运行数据对应的异常电力设备及所述异常电力设备的相关电力设备，调整所述巡检路线以包含所述异常电力设备和所述相关电力设备。

10.一种基于AR的电力设备巡检装置，其特征在于，包括：

第一获取模块，用于获取所述电力设备的图像信息和位置信息；其中，所述图像信息包含所述电力设备多个视角的图像，所述位置信息表征所述电力设备与参考坐标的相对位置；

第二获取模块，用于获取所述电力设备的运行数据；其中，所述运行数据表征所述电力设备在工作过程中的运行参数的数值；

图像生成模块，用于根据所述图像信息和所述位置信息生成所述电力设备的增强现实图像，并在所述增强现实图像中显示所述电力设备的所述运行数据；

差值计算模块，用于计算所述运行数据与所述电力设备的目标数据之间的差值；以及

巡检确认模块，用于当所述差值大于预设的差值阈值时，确定所述运行数据异常。

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