CN114708557A - 一种基于空地通信的电力施工监控方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于空地通信的电力施工监控方法及系统；其中，所述方法包括：获取高空施工现场的第一图像数据，从所述第一图像数据中提取得出第一数据；将所述第一数据按照预设规则进行处理以得出第二数据，将所述第二数据发送给地面终端。本发明的方案能够通过无人机获取高空作业数据，使得地面管理人员实时了解施工详情，进而有利于及时做出警示与指导，提高电力施工的质量。

Description

一种基于空地通信的电力施工监控方法及系统

技术领域

本发明涉及电力施工技术领域，具体而言，涉及一种基于空地通信的电力施工监控方法、系统、电子设备及计算机存储介质。

背景技术

高空区域的电力施工是十分常规的施工场景，由于高空施工作业的空间限制，一般情况下都是单个施工人员独立实施施工作业。这就导致位于地面的管理人员难以有效知晓高空中作业的施工人员的操作是否合理、合规，容易造成施工作业结果不符合要求，后续需要重新返工，甚至给电力系统造成严重隐患。

发明内容

为了至少解决上述背景技术中存在的技术问题，本发明提供了一种基于空地通信的电力施工监控方法、系统、电子设备及计算机存储介质。

本发明的第一方面提供了一种基于空地通信的电力施工监控方法，应用于无人机，包括如下步骤：

获取高空施工现场的第一图像数据，从所述第一图像数据中提取得出第一数据；

将所述第一数据按照预设规则进行处理以得出第二数据，将所述第二数据发送给地面终端。

进一步地，所述将所述第一数据按照预设规则进行处理以得出第二数据，包括：

从所述第一数据中确定施工人员的操作动作数据和各被施工设备的状态数据；

根据所述操作动作数据涉及的第一图像区域和所述状态数据涉及的第二图像区域确定第三图像区域；

对所述第三图像区域对应的图像数据进行第一处理以得出所述第二数据。

进一步地，所述将所述第一数据按照预设规则进行处理以得出第二数据，还包括：

对所述第一数据进行匹配计算，根据匹配计算结果判断当前是否处于关键工序，若是，则对所述状态数据进行第二处理，以得出所述第二数据。

进一步地，所述将所述第一数据按照预设规则进行处理以得出第二数据，还包括：

根据若干连续的所述操作动作数据计算操作迟滞度，若所述操作迟滞度大于或等于第一阈值，则对所述状态数据进行第三处理，以得出所述第二数据。

进一步地，所述于第一阈值通过如下方式确定：

若当前处于关键工序，则设置所述第一阈值为第一值；若当前处于非关键工序，则设置所述第一阈值为第二值；

其中，所述第一值小于所述第二值。

进一步地，所述将所述第二数据发送给地面终端，包括：

获取地面区域的第二图像数据，从所述第二图像数据中提取得出地面管理人员的第三数据；

判断所述第三数据是否符合预设条件，若是，则将所述第二数据发送至所述地面终端；若否，则缓存所述第二数据，并延迟预设时长之后再判断所述第三数据是否符合预设条件，并在符合时将缓存的所述第二数据发送至所述地面终端。

进一步地，所述预设时长通过如下方式确定：

在所述第三数据不符合预设条件时，根据所述第三数据和所述预设条件计算不符程度，根据所述不符程度确定所述预设时长；

其中，所述预设时长与所述不符程度呈正相关。

本发明的第二方面提供了一种基于空地通信的电力施工监控系统，包括拍摄模块、处理模块、存储模块；所述处理模块与所述拍摄模块、所述存储模块连接；

所述存储模块，用于存储可执行的计算机程序代码；

所述拍摄模块，用于获取图像数据并传输给所述处理模块；

所述处理模块，用于通过调用所述存储模块中的所述可执行的计算机程序代码，执行如前任一项所述的方法。

本发明的第三方面提供了一种电子设备，包括：存储有可执行程序代码的存储器；与所述存储器耦合的处理器；所述处理器调用所述存储器中存储的所述可执行程序代码，执行如前任一项所述的方法。

本发明的第四方面提供了一种计算机存储介质，该存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器运行时执行如上任一项所述的方法。

本发明的方案，获取高空施工现场的第一图像数据，从所述第一图像数据中提取得出第一数据；将所述第一数据按照预设规则进行处理以得出第二数据，将所述第二数据发送给地面终端。本发明的方案能够通过无人机获取高空作业数据，使得地面管理人员实时了解施工详情，进而有利于及时做出警示与指导，提高电力施工的质量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1是本发明实施例公开的一种基于空地通信的电力施工监控方法的流程示意图；

图2是本发明实施例公开的一种基于空地通信的电力施工监控系统的结构示意图；

图3是本发明实施例公开一种电子设备的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，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它实施例，都属于本发明保护的范围。

在本申请实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义，“多种”一般包含至少两种。

应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

应当理解，尽管在本申请实施例中可能采用术语第一、第二、第三等来描述……，但这些……不应限于这些术语。这些术语仅用来将……区分开。例如，在不脱离本申请实施例范围的情况下，第一……也可以被称为第二……，类似地，第二……也可以被称为第一……。

取决于语境，如在此所使用的词语“如果”、“若”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”或“响应于检测”。类似地，取决于语境，短语“如果确定”或“如果检测(陈述的条件或事件)”可以被解释成为“当确定时”或“响应于确定”或“当检测(陈述的条件或事件)时”或“响应于检测(陈述的条件或事件)”。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的商品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种商品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或者系统中还存在另外的相同要素。

下面结合附图详细说明本发明的优选实施例。

实施例一

请参阅图1，图1是本发明实施例公开的一种基于空地通信的电力施工监控方法的流程示意图。如图1所示，本发明实施例的一种基于空地通信的电力施工监控方法，应用于无人机，包括如下步骤：

获取高空施工现场的第一图像数据，从所述第一图像数据中提取得出第一数据；

将所述第一数据按照预设规则进行处理以得出第二数据，将所述第二数据发送给地面终端。

在本发明实施例中，如背景技术所述，电力系统的施工场景多为高空作业，这导致地面管理人员难以及时获知施工人员的作业操作是否规范合理，尤其是对于那些不熟练的施工人员来说，该高空作业场景下的施工监控与指导是十分困难的，容易造成施工效果差、遗留安全隐患。有鉴于此，本发明利用无人机飞抵高空施工位置，拍摄施工人员的作业图像，从中提取出作业相关的数据，按照预定规则进行处理之后，将其发送给地面终端。于是，本发明的方案能够通过无人机获取高空作业数据，使得地面管理人员实时了解施工详情，进而有利于及时做出警示与指导，提高电力施工的质量。

另外，无人机还可以具有输出设备，例如扬声器、屏幕等，可以将地面管理人员回传的相关指导信息向施工人员进行输出。

进一步地，所述将所述第一数据按照预设规则进行处理以得出第二数据，包括：

从所述第一数据中确定施工人员的操作动作数据和各被施工设备的状态数据；

根据所述操作动作数据涉及的第一图像区域和所述状态数据涉及的第二图像区域确定第三图像区域；

对所述第三图像区域对应的图像数据进行第一处理以得出所述第二数据。

在本发明实施例中，提取得出的第一数据中包括施工人员的操作动作数据和各被施工设备的状态数据，进而可以根据操作动作数据涉及的第一图像区域和状态数据涉及的第二图像区域确定得出第三图像区域，以此为基础即可确定出第二数据。其中，施工人员的操作动作数据可以为对各施工设备的拧、铰、拿取等动作，各被施工设备的状态数据可以为所处位置、结构状态等。

需要进行说明的是，第三图像区域可以是第一图像区域和第二图像区域的并集的指定倍数，也可以是可以覆盖该并集的标示框所对应的区域。以及，对第三图像区域对应的图像数据进行第一处理以得出第二数据可以是将第三图像区域作为目标区域，对剩余的图像区域进行虚化处理，当然，也可以仅将第三图像区域对应的图像数据剪切出来，具体不再赘述。

进一步地，所述将所述第一数据按照预设规则进行处理以得出第二数据，还包括：

对所述第一数据进行匹配计算，根据匹配计算结果判断当前是否处于关键工序，若是，则对所述状态数据进行第二处理，以得出所述第二数据。

在本发明实施例中，各施工作业流程中一般都会包括关键工序，而对于关键工序，则需要给地面管理人员提供更为详细、准确的数据。于是，本发明根据对第一数据的匹配计算结果分析得出当前正在进行的是关键工序时，则将各被施工设备的状态数据进行第二处理以得出第二数据。

其中，第二数据可以为三维动态模型，即基于被施工设备的详细状态数据（其中包括可观测的数据，而不可观测的数据可以基于预先建立的被施工设备的物理模型预测得出）对各被施工设备进行三维建模，并且通过持续建模来获得三维动态模型。对于三维仿真建模的具体过程，可以基于现有技术中的成熟技术实施，本发明对其可不作限定。

需要进行说明的是，可以预先给各施工作业配置工序数据，其中包括各阶段的工序子数据，且对关键工序进行了标注。于是，涉及的匹配计算就可以是将第一数据与各工序子数据进行相似度计算，进而确定出当前是否处于关键工序。

进一步地，所述将所述第一数据按照预设规则进行处理以得出第二数据，还包括：

根据若干连续的所述操作动作数据计算操作迟滞度，若所述操作迟滞度大于或等于第一阈值，则对所述状态数据进行第三处理，以得出所述第二数据。

在本发明实施例中，除了前述在关键工序时需要给地面管理人员提供更为详细、准确的数据之外，本发明还设置在施工人员自身处于施工困难时也给地面管理人员提供更详细的数据，以便于地面管理人员及时提供相应的指导意见。具体来说，本发明基于若干连续的所述操作动作数据计算施工人员的操作迟滞度，操作迟滞度用于描述施工人员停止操作而思考解决办法的状态程度，于是，在施工人员长时间迟滞操作时，即可判定其遇到了困难，此时可通过第三处理而向地面管理人员提供更详细的数据。

其中，第三处理后得出的第二数据也可以为前述三维动态模型，还可以选择性的增加经过前述第一处理后得出的第二数据，此时，提供的第二数据包括两个子窗口，其中一个子窗口显示三维动态模型，其可使地面管理人员了解被施工设备当前的状态、所处阶段等信息；另一个子窗口显示经过前述第一处理的现场视频图像，其可使地面管理人员了解施工人员当前的状态、意欲实施的操作等信息。

需要进行说明的是，操作迟滞度可以通过任意合适的公式或原则进行计算，例如，在连续多帧的操作动作数据的方差都很小时，设置操作迟滞度为高，反之则为低。当然，还可以为其它计算方式，本发明对此不作限定。

另外，由于施工人员在施工阶段均有可能遇到难以解决的困难，所以，该第三处理既可适用于关键工序，也可以适用于非关键工序。

进一步地，所述于第一阈值通过如下方式确定：

若当前处于关键工序，则设置所述第一阈值为第一值；若当前处于非关键工序，则设置所述第一阈值为第二值；

其中，所述第一值小于所述第二值。

在本发明实施例中，施工人员在关键工序和非关键工序的状态表现是存在较大差异的，例如，在关键工序，施工人员会更为专注紧张，其高操作迟滞度的情况的出现概率较小，而在非关键工序，则施工人员更有可能休息即容易出现高操作迟滞度的情况。针对该实际情况，本发明进一步设置第一阈值在关键工序中的值小于在非关键工序中的值，即在关键工序时对施工人员的迟滞行为更为敏感。于是，通过对第一阈值的调节，可以使得施工人员在关键工序中遇到困难时可以更快、更容易地获得地面管理人员的指导。

进一步地，所述将所述第二数据发送给地面终端，包括：

获取地面区域的第二图像数据，从所述第二图像数据中提取得出地面管理人员的第三数据；

判断所述第三数据是否符合预设条件，若是，则将所述第二数据发送至所述地面终端；若否，则缓存所述第二数据，并延迟预设时长之后再判断所述第三数据是否符合预设条件，并在符合时将缓存的上述第二数据发送至所述地面终端。

在本发明实施例中，在施工作业耗时较长时，地面管理人员可能会出现临时走开的情况，此时对地面终端发送第二数据就是无效的。针对该实际情况，本发明进一步从地面区域的第二图像数据中提取得出地面管理人员的第三数据，在判断其不符合预设条件（例如距离地面终端过远，背对地面终端等）时，可以暂缓发送并缓存第二数据，待预设时长之后再进行前述的判断，直至符合预设条件之后将缓存的所有第二数据对地发送。

其中，无人机可以配备单个摄像机或不同朝向的双摄像机，以单摄像机为例，无人机可以通过调节摄像机的朝向来分别获取施工人员的第一图像、地面管理人员的第二图像；再以双摄像机为例，大致水平设置的第一摄像机可以拍摄施工人员的第一图像，而朝下设置的第二摄像机则可以拍摄地面管理人员的第二图像。当然，还可以采用其它摄像机布置方案，本发明在此不再赘述。

需要进行说明的是，预设条件可以为地面管理人员位于地面终端一定的近距离范围内，还可以同时没有背离地面终端。当然，预设条件也可以通过其它参数进行确定，只要能够准确描述地面管理人员处于能够及时观察到地面终端的显示数据的状态即可。

进一步地，所述预设时长通过如下方式确定：

在所述第三数据不符合预设条件时，根据所述第三数据和所述预设条件计算不符程度，根据所述不符程度确定所述预设时长；

其中，所述预设时长与所述不符程度呈正相关。

在本发明实施例中，在地面管理人员“离开”地面终端越“远”时，即便其在此刻即可返回，则也需要更多的时间。于是，本发明使用“不符程度”来描述地面管理人员及时返回所需的耗时即预设时长，在到达该预设时长时再重复执行前述的判断，如此设置，可以降低无人机的处理负荷。

需要进行说明的是，不符程度可以与地面管理人员地面终端的距离值正相关，与背离程度（例如侧身角度）正相关，当然，还可以同时考虑其它因素进行综合确定，本发明对此不作限定。

实施例二

请参阅图2，图2是本发明实施例公开的一种基于空地通信的电力施工监控系统的结构示意图。如图2所示，本发明实施例的一种基于空地通信的电力施工监控系统，包括拍摄模块(101)、处理模块(102)、存储模块(103)；所述处理模块(101)与所述拍摄模块(101)、所述存储模块(103)连接；

所述存储模块(103)，用于存储可执行的计算机程序代码；

所述拍摄模块(101)，用于获取图像数据并传输给所述处理模块(102)；

所述处理模块(102)，用于通过调用所述存储模块(103)中的所述可执行的计算机程序代码，执行如前实施例一所述的方法。

该实施例中的一种基于空地通信的电力施工监控系统的具体功能参照上述实施例一，由于本实施例中的系统采用了上述实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

实施例三

请参阅图3，图3是本发明实施例公开的一种电子设备，包括：存储有可执行程序代码的存储器；与所述存储器耦合的处理器；所述处理器调用所述存储器中存储的所述可执行程序代码，执行如实施例一所述的方法。

实施例四

本发明实施例还公开了一种计算机存储介质，该存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器运行时执行如实施例一所述的方法。

本发明实施例的计算机存储介质，可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是，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。计算机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、便携式计算机磁盘、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、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本文件中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。

计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。

计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括、但不限于无线、电线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。

可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本发明操作的计算机程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、Smalltalk、C++，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机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络，包括局域网(LAN)或广域网(WAN)，连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用的技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明的构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，均属于本发明的保护范畴。

Claims (10)

1.一种基于空地通信的电力施工监控方法，应用于无人机，其特征在于：包括如下步骤：

获取高空施工现场的第一图像数据，从所述第一图像数据中提取得出第一数据；

将所述第一数据按照预设规则进行处理以得出第二数据，将所述第二数据发送给地面终端。

2.根据权利要求1所述的一种基于空地通信的电力施工监控方法，其特征在于：所述将所述第一数据按照预设规则进行处理以得出第二数据，包括：

从所述第一数据中确定施工人员的操作动作数据和各被施工设备的状态数据；

根据所述操作动作数据涉及的第一图像区域和所述状态数据涉及的第二图像区域确定第三图像区域；

对所述第三图像区域对应的图像数据进行第一处理以得出所述第二数据。

3.根据权利要求2所述的一种基于空地通信的电力施工监控方法，其特征在于：所述将所述第一数据按照预设规则进行处理以得出第二数据，还包括：

对所述第一数据进行匹配计算，根据匹配计算结果判断当前是否处于关键工序，若是，则对所述状态数据进行第二处理，以得出所述第二数据。

4.根据权利要求3所述的一种基于空地通信的电力施工监控方法，其特征在于：所述将所述第一数据按照预设规则进行处理以得出第二数据，还包括：

根据若干连续的所述操作动作数据计算操作迟滞度，若所述操作迟滞度大于或等于第一阈值，则对所述状态数据进行第三处理，以得出所述第二数据。

5.根据权利要求4所述的一种基于空地通信的电力施工监控方法，其特征在于：所述于第一阈值通过如下方式确定：

若当前处于关键工序，则设置所述第一阈值为第一值；若当前处于非关键工序，则设置所述第一阈值为第二值；

其中，所述第一值小于所述第二值。

6.根据权利要求1-5任一项所述的一种基于空地通信的电力施工监控方法，其特征在于：所述将所述第二数据发送给地面终端，包括：

获取地面区域的第二图像数据，从所述第二图像数据中提取得出地面管理人员的第三数据；

判断所述第三数据是否符合预设条件，若是，则将所述第二数据发送至所述地面终端；若否，则缓存所述第二数据，并延迟预设时长之后再判断所述第三数据是否符合预设条件，并在符合时将缓存的所述第二数据发送至所述地面终端。

7.根据权利要求6所述的一种基于空地通信的电力施工监控方法，其特征在于：所述预设时长通过如下方式确定：

在所述第三数据不符合预设条件时，根据所述第三数据和所述预设条件计算不符程度，根据所述不符程度确定所述预设时长；

其中，所述预设时长与所述不符程度呈正相关。

8.一种基于空地通信的电力施工监控系统，包括拍摄模块、处理模块、存储模块；所述处理模块与所述拍摄模块、所述存储模块连接；

所述存储模块，用于存储可执行的计算机程序代码；

所述拍摄模块，用于获取图像数据并传输给所述处理模块；

其特征在于：所述处理模块，用于通过调用所述存储模块中的所述可执行的计算机程序代码，执行如权利要求1-7任一项所述的方法。

9.一种电子设备，包括：存储有可执行程序代码的存储器；与所述存储器耦合的处理器；其特征在于：所述处理器调用所述存储器中存储的所述可执行程序代码，执行如权利要求1-7任一项所述的方法。

10.一种计算机存储介质，该存储介质上存储有计算机程序，其特征在于：该计算机程序被处理器运行时执行如权利要求1-7任一项所述的方法。

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