CN115907733A - 一种二次供水泵房ai无人巡检平台及方法 - Google Patents

Abstract

一种二次供水泵房AI无人巡检平台及方法，属于二次供水泵房巡检技术领域。本发明的平台包括：巡检日历模块，用于编制巡检计划和巡检作业日历，并在巡检完成后生成巡检报告，导入巡检作业日历中；缺陷追踪模块，对巡检中已发现但未处理的缺陷保持缺陷追踪，当缺陷出现升级或扩散时进行告警；联动复核模块，当接收到告警信息时，对相应设备及关联设备进行状态进行核实；设备状态识别模块，对设备的参数及状态进行识别；人员行为管控模块，实时监控作业现场的人员行为，对违章行为进行识别和告警；区域环境监护模块，实时监控作业现场环境。本发明能够安全高效地完成二次供水泵房的巡检工作，同时准确率高，成本更低。

Description

一种二次供水泵房AI无人巡检平台及方法

技术领域

本发明涉及二次供水泵房巡检技术领域，尤其涉及一种二次供水泵房AI无人巡检平台及方法。

背景技术

二次供水是指单位或个人将城市公共供水或自建设施供水经储存、加压，通过管道再供用户或自用的形式。根据给水设计条例规定，6层以下的用户一般使用市政配水，7楼以上的用户就必须要使用二次供水设备。随着城镇化进程的发展，高层住宅数量线性增长。县级水务企业就要管理200-500个二次供水泵房，市级水务企业需管理300-1000个二次供水泵房，省会城市二次供水泵房基本破千，部分大型城市甚至突破5000个。数量之大，对供水企业的管理带来了巨大的挑战。

二次供水泵房有多种设备，包括水泵、压力仪表、水质仪表、控制柜、消毒器、水箱、阀门、供水管路等，为了保障二次供水泵房的安全，需要对泵房进行巡视。泵房巡视的意义：对设备的定期巡视检查是及时掌握设备的运行情况、变化情况、发现设备的异常情况、确保设备的连续安全运行的主要措施。

但二次供水泵房数量大，采用巡视人员现场巡视方法，具有以下缺点：

(1)存在安全隐患：设备故障危及巡视人员安全，以及人为因素导致设备故障，路途中的车辆交通故障；

(2)巡视效率低：巡视周期长，难以及时发现隐患，人工巡视效率低；

(3)成本高：车辆交通、巡视设备、人员外出等等增加了巡视的成本；

(4)准确率低：巡视结果收到巡视设备的准确率影响，以及巡视工人的操作和判断影响。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述现有技术存在的问题，提供一种二次供水泵房AI无人巡检平台及方法，其能够安全高效地完成二次供水泵房的巡检工作，同时准确率高，成本更低。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种二次供水泵房AI无人巡检平台，包括：

巡检日历模块，用于编制巡检计划和巡检作业日历，并在巡检完成后生成巡检报告，导入所述巡检作业日历中，供用户调用所述巡检作业日历中已经生成的巡检报告；

缺陷追踪模块，对巡检中已发现但未处理的缺陷保持缺陷追踪，当缺陷出现升级或扩散时进行告警；

联动复核模块，当接收到告警信息时，对相应设备及关联设备进行状态分析，核实设备状态，为故障或告警处理提供辅助决策依据；

设备状态识别模块，对设备的参数及状态进行识别，并在所述参数及状态出现异常时，记录异常情况，同时进行告警；

人员行为管控模块，实时监控作业现场的人员行为，对违章行为进行识别和告警；

区域环境监护模块，实时监控作业现场环境，发现异常时进行告警。

作为本发明优选，所述巡检日历模块包括：

全站巡检单元，用于对全站的所有巡检点位进行依次巡检；

例行巡检单元，用于对设定巡检点位进行定时巡检；

特殊天气巡检单元，当满足天气条件时，触发对天气相关巡检点位的巡检。

作为本发明优选，所述设备状态识别模块包括：

图像识别单元，获取机械类表计设备图像，并识别相应设备的读数及状态参数；

信号采集单元，采集电子类表计设备的读数及状态参数；

异常监测单元，监测所述图像识别单元和信号采集单元的数据是否异常，若是，则触发告警，并将异常信息反馈给记录单元；

异常记录单元，保存异常图像及参数。

作为本发明优选，所述人员行为管控模块包括：

行为监控单元，实时监控人员行为，并对异常行为图像进行捕捉和分析，识别违章类型，同时进行告警；

行为评分单元，针对识别出的违章类型，按照预设标准给出行为评分；

行为追溯单元，保存异常行为图像、违章类型及行为评分。

作为本发明优选，还包括：

自定义巡视模块，将巡视内容拆分为具体的巡检点位，供用户选择。

本发明还提供一种二次供水泵房AI无人巡检方法，包括如下步骤：

步骤1，配置巡检计划，包括巡检时间、巡检点位；

步骤2，执行巡检计划，按照设定巡检计划，对巡检点位进行巡检；

步骤3，对巡检情况进行分析，记录异常情况，并及时发出告警；

步骤4，生成巡检报告，并导入巡检日历。

作为本发明优选，所述步骤1中的巡检计划包括：

全站巡检，用于对全站的所有巡检点位进行依次巡检；

例行巡检，用于对设定巡检点位进行定时巡检；

特殊天气巡检，当满足天气条件时，触发对天气相关巡检点位的巡检；

自定义巡检，将巡视内容拆分为具体的巡检点位，供用户选择。

作为本发明优选，所述步骤2中对巡检点位的巡检具体包括：

图像识别，获取机械类表计设备图像，并识别相应设备的读数及状态参数；

信号采集，采集电子类表计设备的读数及状态参数。

作为本发明优选，所述步骤2中还包括：

实时监控人员行为，并对异常行为图像进行捕捉和分析，识别违章类型，同时进行告警；

针对识别出的违章类型，按照预设标准给出行为评分；

保存异常行为图像、违章类型及行为评分。

本发明的优点是：

1、安全性高：无需巡检人员进行现场巡检，确保了巡检人员的安全；

2、巡检效率高：利用监控设备实现远程自动巡检，能够及时发现问题；

3、准确率高：通过平台对参数的分析做出判断，避免了人为分析对于经验的要求，以及操作和判断中存在的失误；

4、成本低：减少了车辆交通、巡视设备、人员外出等等成本。

附图说明

图1为本发明一种二次供水泵房AI无人巡检平台的功能模块示意图；

图2为本发明一种二次供水泵房AI无人巡检方法的流程图。

具体实施方式

下面将结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的详细说明。

如图1所示，本发明提供了一种二次供水泵房AI无人巡检平台，包括：

自定义巡检模块，结合现有的人工巡检方式要求，将巡视内容拆分为具体的巡检点位，遵循最优化点位配置原则，例如每个巡检点位的巡检内容为互相关联的设备或仪表。同时支持巡检点位及巡检时间的自定义组合，满足用户的多样需求，包括某些人工巡检难以完成的巡检流程，例如依次对两个相距很远的巡检点位进行巡检等。

巡检日历模块，用于编制巡检计划和巡检作业日历，并在巡检完成后生成巡检报告，导入所述巡检作业日历中，供用户调用所述巡检作业日历中已经生成的巡检报告。所述巡检日历模块具体包括：

全站巡检单元，用于对全站的所有巡检点位进行依次巡检，相对耗时较长，但是能够全面掌握设备情况，一般每隔一段时间启用一次；

例行巡检单元，用于对设定巡检点位进行定时巡检，一般为重点关注的巡检点位，包括容易发生问题的点位、一旦发生问题影响严重的点位等，每次巡检耗时较短，虽然无法全面覆盖，但是保障了重点位置的安全性，即使其他点位出现异常，也不会带来较大的影响。

特殊天气巡检单元，当满足天气条件时，触发对天气相关巡检点位的巡检，尤其是台风天气，容易造成控制柜等位置的故障，需要及时巡检，发现控制柜打开等安全隐患。

缺陷追踪模块，对巡检中已发现但未处理的缺陷保持缺陷追踪，即利用摄像头、传感器等设备，实时监测缺陷位置及其关联设备的状态；当缺陷出现升级或扩散时进行告警，对已完成消缺的，则可取消追踪事件。

联动复核模块，当接收到告警信息时，对相应设备及关联设备进行状态分析，核实设备状态，确保告警信息的准确性，从而为故障或告警处理提供可靠的辅助决策依据。

设备状态识别模块，对设备的参数及状态进行识别，并在所述参数及状态出现异常时，记录异常情况，同时进行告警。所述设备状态识别模块主要包括：

图像识别单元，获取机械类表计设备图像，并识别相应设备的读数及状态参数，例如面板指示灯、旋钮开关、管道阀门、箱门开关状态等；

信号采集单元，采集电子类表计设备的读数及状态参数，例如压力表、流量计、发热状态等；

异常监测单元，监测所述图像识别单元和信号采集单元的数据是否异常，若是，则触发告警，并将异常信息反馈给记录单元；

异常记录单元，保存异常图像及参数。

具体的，所述设备状态识别模块主要针对以下设备及状态进行监控：

水箱：

水箱人孔识别：通过摄像头及图像分析，识别人孔的开启和关闭状态；

水箱溢流：水箱出现满溢的情况，漫出的水经过溢流管，是在水箱下方排水口就会出水，即利用摄像头及图像分析，识别排水口处积水状态；

水箱内部识别：通过摄像头及图像分析，识别水箱内的异物、沉淀物等；

水箱液位识别：接收液位计反馈的液位参数。

机组：

漏水识别：通过摄像头及图像分析，识别管路连接处、水泵易漏水处的漏水情况；

水泵测温：利用摄像头红外测温功能，测量电机、水泵温度；

机械压力表：通过摄像头及图像分析，识别机械压力表读数；

按钮识别：通过摄像头及图像分析，识别按钮状态，以获取设备运行、故障状态；

指针表识别：电压、电流读数，对具备远传能力的表计、按钮，可形成图像识别与远传信号双校验机制，确保输出结果的准确性，当校验结果出现差异时，推送前端交由人工做最终判断。

控制柜：

按钮识别：通过摄像头及图像分析，识别按钮状态，以获取设备运行、故障状态；

指针表识别：电压、电流读数，对具备远传能力的表计、按钮，可形成图像识别与远传信号双校验机制，确保输出结果的准确性，当校验结果出现差异时，推送前端交由人工做最终判断。

仪表：

压力计：通过摄像头及图像分析，读取压力计数值；

流量计：通过摄像头及图像分析，读取流量计数值；

水质监测仪：通过摄像头及图像分析，读取水质监测仪监测值得读数和药剂情况，通过长时间的数据累计，形成药剂余量趋势分析，提前给出药剂补充时间的预测；

同理，若所述压力计、流量计和水质检测仪具备远传功能，可形成图像识别与远传信号双校验机制，确保输出结果的准确性，当校验结果出现差异时，推送前端交由人工做最终判断。

人员行为管控模块，实时监控作业现场的人员行为，对违章行为进行识别和告警，该模块监控的是现场作业的人员，而非巡检人员，所述人员行为管控模块具体包括：

行为监控单元，实时监控人员行为，并对异常行为图像进行捕捉和分析，识别违章类型，例如未佩戴安全帽等，同时进行告警；

行为评分单元，针对识别出的违章类型，按照预设标准给出行为评分，当行为评分低于设定值后，给予人员相应的处罚，从而约束作业人员的作业规范，确保人员安全性；

行为追溯单元，保存异常行为图像、违章类型及行为评分，便于后续调取，解决异议等问题。

区域环境监护模块，实时监控作业现场环境，发现异常时进行告警；主要为泵房环境，并涉及如下条目：

地面异物识别：通过摄像头及图像分析，识别较为明显的地面垃圾；

地面积水识别：通过摄像头及图像分析，发现溢水、漏水等情况，重点关注泵房内容易出现溢水漏水的节点，一方面可以降低识别工作量，另一方面有利于判断漏水溢水的源头；

烟雾识别：通过烟感传感器、热成像摄像头的关联识别，监控水泵、控制柜处的烟雾情况；

动物识别：通过摄像头及图像分析，识别进入泵房的老鼠、猫、狗等动物。

如图2所示，本发明还提供一种二次供水泵房AI无人巡检方法，包括如下步骤：

步骤1，配置巡检计划，包括巡检时间、巡检点位；具体的，可分别选择以下几种巡检模式：

全站巡检单元，用于对全站的所有巡检点位进行依次巡检，相对耗时较长，但是能够全面掌握设备情况，一般每隔一段时间启用一次；

例行巡检单元，用于对设定巡检点位进行定时巡检，一般为重点关注的巡检点位，包括容易发生问题的点位、一旦发生问题影响严重的点位等，每次巡检耗时较短，虽然无法全面覆盖，但是保障了重点位置的安全性，即使其他点位出现异常，也不会带来较大的影响。

特殊天气巡检单元，当满足天气条件时，触发对天气相关巡检点位的巡检，尤其是台风天气，容易造成控制柜等位置的故障，需要及时巡检，发现控制柜打开等安全隐患；

自定义巡检，结合现有的人工巡检方式要求，将巡视内容拆分为具体的巡检点位，遵循最优化点位配置原则，例如每个巡检点位的巡检内容为互相关联的设备或仪表。同时支持巡检点位及巡检时间的自定义组合，满足用户的多样需求，包括某些人工巡检难以完成的巡检流程，例如依次对两个相距很远的巡检点位进行巡检等。

步骤2，执行巡检计划，按照设定巡检计划，对巡检点位进行巡检；巡检手段主要采用两种方式：

图像识别，获取机械类表计设备图像，并识别相应设备的读数及状态参数；

信号采集，采集电子类表计设备的读数及状态参数；

并且，针对一些具有远传功能的设备，可通过两者结合校验的方式，以保障数据的准确性，并在两者的监测结果出现差异时，推送前端交由人工做最终判断。

另外，在对设备的巡检过程中，还会同时监控人员行为和泵房环境。其中，对于人员行为的监控，通过对异常行为图像进行捕捉和分析，识别违章类型，同时进行告警；针对识别出的违章类型，按照预设标准给出行为评分；当行为评分低于设定值后，给予人员相应的处罚，从而约束作业人员的作业规范，确保人员安全性。

而对于泵房环境的监控，主要通过摄像头和相关传感器，对地面异物、地面积水、烟雾、动物等情况进行监控，以确保泵房环境安全。

步骤3，对巡检情况进行分析，记录异常情况，并及时发出告警；

步骤4，生成巡检报告，并导入巡检日历，以供后续追溯。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，该具体实施方式是基于本发明整体构思下的一种实现方式，而且本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种二次供水泵房AI无人巡检平台，其特征在于，包括：

巡检日历模块，用于编制巡检计划和巡检作业日历，并在巡检完成后生成巡检报告，导入所述巡检作业日历中，供用户调用所述巡检作业日历中已经生成的巡检报告；

缺陷追踪模块，对巡检中已发现但未处理的缺陷保持缺陷追踪，当缺陷出现升级或扩散时进行告警；

联动复核模块，当接收到告警信息时，对相应设备及关联设备进行状态分析，核实设备状态，为故障或告警处理提供辅助决策依据；

设备状态识别模块，对设备的参数及状态进行识别，并在所述参数及状态出现异常时，记录异常情况，同时进行告警；

人员行为管控模块，实时监控作业现场的人员行为，对违章行为进行识别和告警；

区域环境监护模块，实时监控作业现场环境，发现异常时进行告警。

2.根据权利要求1所述的一种二次供水泵房AI无人巡检平台，其特征在于，所述巡检日历模块包括：

全站巡检单元，用于对全站的所有巡检点位进行依次巡检；

例行巡检单元，用于对设定巡检点位进行定时巡检；

特殊天气巡检单元，当满足天气条件时，触发对天气相关巡检点位的巡检。

3.根据权利要求1所述的一种二次供水泵房AI无人巡检平台，其特征在于，所述设备状态识别模块包括：

图像识别单元，获取机械类表计设备图像，并识别相应设备的读数及状态参数；

信号采集单元，采集电子类表计设备的读数及状态参数；

异常监测单元，监测所述图像识别单元和信号采集单元的数据是否异常，若是，则触发告警，并将异常信息反馈给记录单元；

异常记录单元，保存异常图像及参数。

4.根据权利要求1所述的一种二次供水泵房AI无人巡检平台，其特征在于，所述人员行为管控模块包括：

行为监控单元，实时监控人员行为，并对异常行为图像进行捕捉和分析，识别违章类型，同时进行告警；

行为评分单元，针对识别出的违章类型，按照预设标准给出行为评分；

行为追溯单元，保存异常行为图像、违章类型及行为评分。

5.根据权利要求1所述的一种二次供水泵房AI无人巡检平台，其特征在于，还包括：

自定义巡视模块，将巡视内容拆分为具体的巡检点位，供用户选择。

6.一种二次供水泵房AI无人巡检方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1，配置巡检计划，包括巡检时间、巡检点位；

步骤2，执行巡检计划，按照设定巡检计划，对巡检点位进行巡检；

步骤3，对巡检情况进行分析，记录异常情况，并及时发出告警；

步骤4，生成巡检报告，并导入巡检日历。

7.根据权利要求6所述的一种二次供水泵房AI无人巡检方法，其特征在于，所述步骤1中的巡检计划包括：

全站巡检，用于对全站的所有巡检点位进行依次巡检；

例行巡检，用于对设定巡检点位进行定时巡检；

特殊天气巡检，当满足天气条件时，触发对天气相关巡检点位的巡检；

自定义巡检，将巡视内容拆分为具体的巡检点位，供用户选择。

8.根据权利要求6所述的一种二次供水泵房AI无人巡检方法，其特征在于，所述步骤2中对巡检点位的巡检具体包括：

图像识别，获取机械类表计设备图像，并识别相应设备的读数及状态参数；

信号采集，采集电子类表计设备的读数及状态参数。

9.根据权利要求6所述的一种二次供水泵房AI无人巡检方法，其特征在于，所述步骤2中还包括：

实时监控人员行为，并对异常行为图像进行捕捉和分析，识别违章类型，同时进行告警；

针对识别出的违章类型，按照预设标准给出行为评分；

保存异常行为图像、违章类型及行为评分。

Images