CN209267713U - 电缆隧道监控系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种电缆隧道监控系统，所述系统包括巡检机器人、三维建模设备及监控终端，其中：所述巡检机器人上设置有热成像装置和可见光摄像头，所述热成像装置用于实时获取热成像视频，所述可见光摄像头用于实时获取可见光视频；所述三维建模设备与所述巡检机器人连接；所述监控终端包括数据接口、控制器和显示屏，所述数据接口分别与所述巡检机器人和所述三维建模设备连接，所述显示屏和所述数据接口分别与所述控制器连接。上述电缆隧道监控系统，能够将巡检机器人的检测数据、可见光视频、热成像视频及三维模型进行结合并实时显示，从而对电缆隧道内的电力设备的实时状态进行直观的、富有立体感的呈现，提升系统的人机交互性能。

Description

电缆隧道监控系统

技术领域

本实用新型涉及电力系统技术领域，特别是涉及一种电缆隧道监控系统。

背景技术

目前机器人电缆隧道监控系统已实现对隧道内线路线缆以二维地图方式进行呈现，其中隧道内电路电缆、防火门、出入口等设备的布置在二维地图上展示。对于机器人监测数据通过数据图表的方式呈现。二维地图和数据图表的展示都非常不直观，影响用户交互体验。

实用新型内容

基于此，有必要针对传统机器人电缆隧道监控系统交互性差、界面不直观的问题，提供一种电缆隧道监控系统。

一种电缆隧道监控系统，其包括巡检机器人、三维建模设备及监控终端，其中：巡检机器人上设置有热成像装置和可见光摄像头，热成像装置用于实时获取热成像视频，可见光摄像头用于实时获取可见光视频；三维建模设备与巡检机器人连接；监控终端包括数据接口、控制器和显示屏，数据接口分别与巡检机器人和三维建模设备连接，显示屏和数据接口分别与控制器连接。

上述电缆隧道监控系统，能够将巡检机器人的检测数据、可见光视频、热成像视频及三维模型进行结合并实时显示，从而对电缆隧道内的电力设备的实时状态进行直观的、富有立体感的呈现，提升系统的人机交互性能。

在其中一个实施例中，监控终端还包括输入装置和指令发送装置，输入装置和指令发送装置分别与控制器连接。

在其中一个实施例中，输入装置包括鼠标、键盘和触摸屏中的至少一种。

在其中一个实施例中，监控终端还包括告警装置，告警装置与控制器连接。

在其中一个实施例中，电缆隧道监控系统还包括系统通信接口，系统通信接口与监控终端连接。

在其中一个实施例中，电缆隧道监控系统还包括温湿度监控子系统，温湿度监控子系统与系统通信接口连接。

在其中一个实施例中，温湿度监控子系统包括温度检测装置、温度控制器、湿度检测装置及湿度控制器，其中温度控制器分别与温度检测检测装置和系统通信接口连接；湿度控制器分别与温度检测检测装置和系统通信接口连接。

在其中一个实施例中，电缆隧道监控系统还包括动环监控子系统，动环监控子系统与系统通信接口连接。

在其中一个实施例中，电缆隧道监控系统还包括视频监控子系统，视频监控子系统与系统通信接口连接。

在其中一个实施例中，电缆隧道监控系统还包括门禁控制子系统，门禁控制子系统与系统通信接口连接。

附图说明

图1为本实用新型一实施例的电缆隧道监控系统的结构示意图；

图2为本实用新型一实施例的电缆隧道监控系统中的监控终端的结构示意图；

图3为本实用新型另一实施例的电缆隧道监控系统的结构示意图；

图4为本实用新型一实施例的电缆隧道监控系统中的监控终端的显示界面示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

例如，一种电缆隧道监控系统，其包括巡检机器人、三维建模设备及监控终端，其中巡检机器人上设置有热成像装置和可见光摄像头，热成像装置用于实时获取热成像视频，可见光摄像头用于实时获取可见光视频；三维建模设备与巡检机器人连接；监控终端包括数据接口、控制器和显示屏，数据接口分别与巡检机器人和三维建模设备连接，显示屏和数据接口分别与控制器连接。

在一个实施例中，如图1所示，提供一种电缆隧道监控系统10，其包括巡检机器人110、三维建模设备120及监控终端130，其中上设置有热成像装置111和可见光摄像头112，热成像装置111可获取热成像视频，实时记录当前检测范围内电力设备表面的温度分布情况。可见光摄像头112实时获取可见光视频，通过可见光视频实时监测当前检测范围内电力设备的外形状况和电缆隧道内的状况。

三维建模设备120与巡检机器人110连接，例如，三维建模设备通过通信接口与巡检机器人连接。三维建模设备120能够对电缆隧道及其中的电力设备进行三维建模。其中，三维建模设备120包括CPU、内存芯片、显卡和硬盘。一个实施例中，三维建模设备120使用带有二级或三级高速缓冲存储器的CPU、容量不小于8G的内存芯片、显存容量不小于2G的显卡以及转速较高的硬盘。

监控终端130包括数据接口131、控制器132和显示屏133，数据接口131分别与巡检机器人110和三维建模设备120连接，显示屏133和数据接口131分别与控制器132连接。通过数据接口131，能够获取巡检机器人110巡检过程中采集到的电力设备状态数据、可见光摄像头采集到的实时可见光视频、热成像装置采集到的实时热成像视频以及三维建模设备120建立的三维模型。控制器132根据数据接口131接收到的数据、视频及三维模型，控制显示屏133对以上数据、可见光视频、热成像视频及三维模型进行实时显示，从而对电缆隧道内的电力设备的实时状态进行直观的、富有立体感的呈现，提升系统的人机交互性能。

一个实施例中，显示屏131在同一个界面中的不同窗口同时显示热成像视频、可见光视频及三维实景图像。其中，热成像视频的窗口、可见光视频的窗口及三维实景图像的窗口的尺寸可以相同或不同。一个例子是，三维实景图像的窗口大于可见光视频的窗口和热成像视频的窗口。

在一个实施例中，为加强人机交互，如图2所示，监控终端130还包括输入装置134和指令发送装置135，输入装置134和指令发送装置135分别与控制器132连接。可选地，输入装置包括鼠标、键盘和触摸屏中的至少一种。这样，用户可通过输入装置134接收用户输入的画面缩放指令或画面旋转指令，并根据指令左右旋转或放大缩小三维实景画面。此外，用户还可通过输入装置134输入指令以调整监控终端130的显示画面。例如，用户需要查看其他位置的三维实景图和视频时，通过输入装置134重新指定目标位置，例如，通过鼠标在三维实景图像中拖动，或通过键盘上下左右移动来指定目标位置。指令发送装置将包含目标位置的指令发送给巡检机器人，控制巡检机器人移动到目标位置。移动之后，巡检机器人的检测范围发生变化，巡检机器人对目标位置对应的检测范围内的电力设备的状态数据进行采集，可见光摄像头和热成像装置也对新视角内的场景进行视频监控。

一个实施例中，三维实景展示范围默认随时巡检机器人110的实时位置进行实时变换。一个实施例中，三维实景展示范围默认随时巡检机器人110的实时位置、云台角度和机器人可见光视角进行实时变换。

其中，巡检机器人110的地理位置信息通过软件接口输出到三维建模设备120，三维建模设备120根据巡检机器人110的地理位置信息的变化，调整三维模型的展示范围，并将调整后的范围内的三维模型通过显示屏进行显示，呈现与巡检机器人110随动的效果。

在一个实施例中，监控终端130还包括告警装置，告警装置与控制器连接。告警装置用于发出告警信息，例如当当电力设备的状态数据不符合预设标准时发出告警信息。一个实施例是，告警装置包括声音告警装置。例如，告警装置包括蜂鸣器，当电力设备的状态数据不符合预设标准时，发出蜂鸣告警。又如，告警装置包括语音播放器，当电力设备的状态数据不符合预设标准时，播放语警信息。通过声音能迅速吸引运维管理人员的注意，以便运维管理人员及时发现设备异常并进行维护。

在一个实施例中，如图3所示，电缆隧道监控系统10还包括系统通信接口140，系统通信接口140与监控终端130连接。例如，系统通信接口140与监控终端130中的控制器132连接。系统通信接口140能够建立监控终端130与本电缆隧道监控系统10中的一些子系统的连接关系。例如，系统通信接口140建立监控终端130与本电缆隧道监控系统10中的动环监控子系统、环境监测子系统、视频监控子系统、防火门子系统、门禁控制子系统、温湿度控制子系统、消防报警子系统等子系统之间的连接。

在一个实施例中，电缆隧道监控系统还包括温湿度监控子系统，温湿度监控子系统与系统通信接口140连接。温湿度监控子系统包括温度检测装置、温度控制器、湿度检测装置及湿度控制器，其中温度控制器分别与温度检测检测装置和系统通信接口连接；湿度控制器分别与温度检测检测装置和系统通信接口140连接。通过系统通信接口140，温湿度监控子系统将当前电缆隧道内的温度信息和湿度信息发送给监控终端，监控终端130可控制显示屏133将当前检测范围内的温度信息和湿度信息与三维模型和视频一起显示。这样，可将实时状态数据结合基于真实的三维模型进行展示，更加直观。

在一个实施例中，电缆隧道监控系统还包括动环监控子系统，动环监控子系统与系统通信接口连接。通过系统通信接口140，环监控子系统将当前电缆隧道内的动环监控参数发送给监控终端，监控终端130可控制显示屏133将当前检测范围内的动环监控参数与三维模型和视频一起显示。这样，可将实时状态数据结合基于真实的三维模型进行展示，更加直观。

在一个实施例中，电缆隧道监控系统还包括视频监控子系统，视频监控子系统与系统通信接口连接。通过系统通信接口140，视频监控子系统将当前电缆隧道内的监控视频发送给监控终端，监控终端130可根据用户需要控制显示屏133显示电缆隧道内的监控视频。这样，用户能够通过实时监控视频发现巡检机器人当前检测范围外的其他设备的异常并及时进行运维管理。

在一个实施例中，电缆隧道监控系统还包括门禁控制子系统，门禁控制子系统与系统通信接口连接。通过系统通信接口140，视频监控子系统将当前电缆隧道的门禁信息发送给监控终端，监控终端130可根据用户需要控制显示屏133显示门禁信息。这样，用户能够通过门禁信息发现进入电缆隧道的人员是否为工作人员，防止非工作人员入侵，加强系统安全性。

一个实施例中，将环境信息、气体浓度信息、设备表面温度、设备外观分析等数据，基于巡检机器人110的实时地理信息融合到三维实景画面中。可通过电力设备三维模型中的颜色和标签实时查看电力设备状态、隧道内环境温湿度和可燃气体分布，并且能与隧道内的动环系统、视频监控系统、防火门系统、出入口门禁系统对接，实现风机、水泵的工作情况、防火门开闭情况、出入口门禁状态和人员信息的实时显示。

一个实施例中，除了热成像视频和可见光视频外，巡检机器人110还采集当前检测范围内的电力设备的状态数据。该状态数据包括电力设备的表面温度信息、环境湿度信息、气体浓度信息及设备外观数据等至少一种。

三维建模设备120与巡检机器人110连接。一个实施例是，三维建模设备120与巡检机器人110通过无线通信网络模块进行通信连接。例如，三维建模设备120与巡检机器人110通过WIFI模块或移动通信模块进行通信连接。三维建模设备120根据巡检机器人的位置信息及状态数据，对电力设备进行三维建模，生成三维实景画面。

一个实施例中，电缆隧道监控系统还设置有BIM模型数据库及数据库管理模块，其中BIM模型数据库中存储有电缆隧道的三维模型数据以及电缆隧道中的电力设备的三维模型数据，还包括设备在隧道三维模型中的堆叠关系信息。数据库管理模块用于将上述隧道及电力设备的模型数据存储至BIM模型数据库。三维建模设备120根据BIM模型数据库中的存储的数据及信息对电缆隧道及其中的设备建立BIM(Building Information Modeling，建筑信息模型)模型。通过建立虚拟的电力设备三维模型，利用数字化技术为这个模型提供完整的、与实际情况一致的电力设备工程信息库。该信息库不仅包含描述力设备的几何信息、专业属性及状态信息，还包含了非构件对象如空间、运动行为等的状态信息。

一个实施例是，三维建模设备120基于电力设备的参数信息及电力设备在电缆隧道中的实际位置，对电缆隧道及其中的电力设备建立基于真实的三维模型，三维模型中电力设备的位置参考在电缆隧道中的实际位置设置。这样，将电力设备的地理信息整合到三维模型中，可以清晰展示电力设备的布局及位置关系，方便维护人员提前掌握电力设备的安装位置和安装方式。

其中，三维建模设备120对电缆隧道内的电力线缆、线缆接头、接地线、控制箱等至少一种重要设备进行BIM三维建模。

在一个实施例中，为便于用户可以通过搜索定位、按设备类型或按设备状态分类查找设备状态信息，三维建模设备120还用于对电缆隧道内部的电路电缆、设备、建筑构建等进行分类，并提供分类筛选窗口和分类显示目录。这样，即使隧道内设备较多、设备分布较密集、设备之间互相堆叠，都可以迅速查找并展示电力设备，提升用户的维护管理效率。

在一个实施例中，通过输入装置还可检测用户抓取定电力设备的操作，将用户抓取的电力设备的三维模型及设备参数信息进行单独展示。其中，设备参数信息包括备名称、设备类型、投运时间、运行状态等信息。一个实施例中，还根据设备参数信息对设备的健康状态进行评估，在三维模型中对使用年限即将到期或健康状态较差的电力设备进行突出显示，以方便隧道资产管理和运维管理。

在一个实施例中，为便于用户对电缆隧道及其中的电力设备进行管理，电缆隧道监控系统10的显示屏提供实时监控窗口、三维实景窗口、任务管理窗口、数据查询窗口、系统配置窗口等。接受用户对其中任一个窗口的点击或触控操作，将被点击或触控的窗口切换为主窗口进行显示。

在一个实施例中，电缆隧道监控系统还包括数据处理装置，数据处理装置分别与巡检机器人和监控终端连接；数据处理装置包括图像处理模块，用于根据电力设备的状态数据，在电力设备的三维实景图像中添加数据标注。例如图4所示，一条三相电缆中的A相电缆温度为50.8℃，则在该A相电缆的三维模型图像中添加50.8℃的数据标注。这样，可将实时状态数据结合基于真实的三维模型进行展示，更加直观。

在一个实施例中，数据处理装置还包括检测模块，检测模块分别与图像处理模块及巡检机器人连接；检测模块用于检测每个电力设备的状态数据是否符合预设标准；图像处理模块还用于当电力设备的状态数据不符合预设标准时，对电力设备的三维实景图像进行预设颜色的标记处理；显示屏还用于显示标记后的三维实景图像。举例来说，三相电缆的预设标准包括温度不超过40℃，当前某三相电缆的A相电缆实时温度为50.8℃，不符合预设的标准，则对该A相电缆的三维实景图像进行一定颜色的高亮标记/填充标记处理。例如当该A相电缆的实际温度超出40℃的值小于10℃时，对该A相电缆的三维实景图像进行黄色高亮标记处理；当该A相电缆的实际温度超出40℃的值大于等于10℃时，对该A相电缆的三维实景图像进行红色高亮标记处理。这样，通过颜色的直观提示，用户或运维管理人员容易快速定位到异常的设备，有助于提高电力设备的运维管理效率。

在一个实施例中，数据处理装置还包括文字处理模块，文字处理模块与检测模块和监控终端连接；文字处理模块用于当电力设备的状态数据不符合预设标准时，根据状态数据生成文字提醒信息；显示屏还用于显示文字提醒信息。如图2所示，当某电缆线表面温度超出其预设标准范围时，在显示屏中显示“XX线缆表面温度出现超温报警”的文字提醒信息，以便运维管理人员快速发现异常设备。

在一个实施例中，显示屏还用于显示电力设备的状态数据。例如图2所示，通过运维机器人及其上设置的热成像装置检测到某三相电缆的A相表面温度、B相表面温度、C相表面温度分别为50.8℃、30.2℃、30.5℃。则在显示屏的特定位置显示该三相电缆的三相表面温度数据。本实施例中，基于巡检机器人的实时地理位置信息，将巡检机器人采集的数据与三维实景一同展示，将数据进行基于真实的模型中展示，更加直观。

上述电缆隧道监控系统通过基于BIM建模和地理位置信息的智能机器人电缆隧道监控系统。将传统二维的地图呈现方式转化为三维的立体展示。通过BIM标准设备模型的建立，基于机器人实时地理位置信息实现对电缆隧道三维实时监控，实现隧道重要资产的互动管理。通过3D模型的设备状态变化，更直观的展示目前隧道系统中的实时状态。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种电缆隧道监控系统，其特征在于，所述系统包括巡检机器人、三维建模设备及监控终端，其中：

所述巡检机器人上设置有热成像装置和可见光摄像头，所述热成像装置用于实时获取热成像视频，所述可见光摄像头用于实时获取可见光视频；

所述三维建模设备与所述巡检机器人连接；

所述监控终端包括数据接口、控制器和显示屏，所述数据接口分别与所述巡检机器人和所述三维建模设备连接，所述显示屏和所述数据接口分别与所述控制器连接。

2.根据权利要求1所述的电缆隧道监控系统，其特征在于，所述监控终端还包括输入装置和指令发送装置，所述输入装置和所述指令发送装置分别与所述控制器连接。

3.根据权利要求2所述的电缆隧道监控系统，其特征在于，所述输入装置包括鼠标、键盘和触摸屏中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的电缆隧道监控系统，其特征在于，所述监控终端还包括告警装置，所述告警装置与所述控制器连接。

5.根据权利要求1所述的电缆隧道监控系统，其特征在于，所述电缆隧道监控系统还包括系统通信接口，所述系统通信接口与所述监控终端连接。

6.根据权利要求1所述的电缆隧道监控系统，其特征在于，所述电缆隧道监控系统还包括温湿度监控子系统，所述温湿度监控子系统与所述系统通信接口连接。

7.根据权利要求6所述的电缆隧道监控系统，其特征在于，所述温湿度监控子系统包括温度检测装置、温度控制器、湿度检测装置及湿度控制器，其中所述温度控制器分别与所述温度检测检测装置和所述系统通信接口连接；所述湿度控制器分别与所述温度检测检测装置和所述系统通信接口连接。

8.根据权利要求1所述的电缆隧道监控系统，其特征在于，所述电缆隧道监控系统还包括动环监控子系统，所述动环监控子系统与所述系统通信接口连接。

9.根据权利要求1所述的电缆隧道监控系统，其特征在于，所述电缆隧道监控系统还包括视频监控子系统，所述视频监控子系统与所述系统通信接口连接。

10.根据权利要求1所述的电缆隧道监控系统，其特征在于，所述电缆隧道监控系统还包括门禁控制子系统，所述门禁控制子系统与所述系统通信接口连接。