CN214896722U - 一种毫米波雷达融合视频分析的变电站作业轨迹管控装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种毫米波雷达融合视频分析的变电站作业轨迹管控装置，涉及作业管控领域。一种毫米波雷达融合视频分析的变电站作业轨迹管控装置，包含单芯片毫米波雷达、人脸识别设备和管理终端，上述单芯片毫米波雷达用于探测工作区内作业人员的第一定位数据，上述人脸识别设备用于对检测上述工作区的上述作业人员的第二定位数据，并对上述作业人员进行人脸识别，以判断上述作业人员是否具有出入权限，上述管理终端用于设置不同上述作业人员的上述出入权限，并存储上述第一定位数据和上述第二定位数据。本实用新型便于识别变电站作业人员身份，提高对作业人员的管理效率，同时降低成本，易于开展。

Description

一种毫米波雷达融合视频分析的变电站作业轨迹管控装置

技术领域

本实用新型涉及作用管控领域，具体而言，涉及一种毫米波雷达融合视频分析的变电站作业轨迹管控装置。

背景技术

变电站属于高危地带，作业专业化程度高，对作业人员的素质要求严格。但因人员疏忽大意或安全意识淡薄及非遵章作业带来电力的安全事故还时有发生。随着国家电网公司对运检智能化要求的不断提高，状态监测及前端感知各类管理手段也越来越多。但是，对于变电站工作区的作业人员一直没有得到有效管理，因此导致了作业流程不规范，作业人员管理松散的问题。

由于变电站站内电气设备众多，环境复杂，现今使用的监测手段存在诸多缺陷。比如基于UWB通信技术的定位方式，在变电站人员轨迹管控使用中存在以下缺陷：(1)由通信基站、人员身份标签、设备及区域点位标签组成的通信链路组成多点通信实现定位，然而要实现全站定位，须对密集的变电站电气设备逐一进行改造，并且布置点位密集，系统构成过于复杂，成本非常高昂；(2)作业人员须佩戴身份标签容易丢失，并且识别准确率低。在实际工作中，使作业人员集体佩戴传感器往往不容易开展；(3)由于变电站电气设备多，线路密集，容易对UWB通信链路通信造成遮挡，因此会降低传输信号强度，从而影响定位精度。

为了解决以上问题，有的变电站通过RFID技术定位的方式，在设备上安装RFID标签，并且同各国人员手持RFID阅读器主动去识别设备进行人员定位。同样存在如下缺陷：(1)电气设备上安装RFID标签，须对密集的变电站电气设备逐一进行改造，并且布置点位密集，改造工作量大，时间和金钱成本高昂；(2)作业手持RFID阅读器靠近设备识别定位，增加了作业人员的劳动成本；(3)不能实时对人员进行轨迹跟踪，定位精度低。

综上所述，目前需要一种能够便于识别变电站作业人员身份，提高对作业人员的管理效率，同时降低成本，易于开展的作业轨迹管控装置。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种毫米波雷达融合视频分析的变电站作业轨迹管控装置，便于识别变电站作业人员身份，提高对作业人员的管理效率，同时降低成本，易于开展。

本实用新型的实施例是这样实现的：

本申请实施例提供一种毫米波雷达融合视频分析的变电站作业轨迹管控装置，包含单芯片毫米波雷达、人脸识别设备和管理终端，上述单芯片毫米波雷达用于探测工作区内作业人员的第一定位数据，上述人脸识别设备用于对检测上述工作区的上述作业人员的第二定位数据，并对上述作业人员进行人脸识别，以判断上述作业人员是否具有出入权限，上述管理终端用于设置不同上述作业人员的上述出入权限，并存储上述第一定位数据和上述第二定位数据。

在本实用新型的一些实施例中，上述管理终端通过卡尔曼滤波算法和粒子滤波算法降噪处理上述第一定位数据和/或上述第二定位数据。

在本实用新型的一些实施例中，上述管理终端通过上述作业人员的上述第一定位数据和/或所述第二定位数据生成雷达数据模型。

在本实用新型的一些实施例中，上述出入权限根据人数、身份、出入时间、停留时长、停留地点和轨迹中的任意一种或多种进行设置。

在本实用新型的一些实施例中，上述第一定位数据和/上述第二定位数据包含上述作业人员的人数、身份、出入时间、停留时长、停留地点和轨迹中的一种或多种。

在本实用新型的一些实施例中，上述人脸识别设备通过上述作业人员的外貌特征判断上述作业人员是否具有上述出入权限，并对不具有上述出入权限的作业人员进行拍照取证后上传到上述管理终端。

在本实用新型的一些实施例中，上述一种毫米波雷达融合视频分析的变电站作业轨迹管控装置包含警报器，上述警报器用于当上述作业人员不具有上述出入权限时发出警报。

在本实用新型的一些实施例中，上述警报器包含声光警报器。

在本实用新型的一些实施例中，上述管理终端根据上述第一定位数据和上述第二定位数据生成上述作业人员的轨迹图像。

在本实用新型的一些实施例中，上述一种毫米波雷达融合视频分析的变电站作业轨迹管控装置包含监控终端，上述管理终端通过Restful接口连接上述监控终端。

相对于现有技术，本实用新型的实施例至少具有如下优点或有益效果：

本申请实施例提供一种毫米波雷达融合视频分析的变电站作业轨迹管控装置，包含单芯片毫米波雷达、人脸识别设备和管理终端，上述单芯片毫米波雷达用于探测工作区内作业人员的第一定位数据，上述人脸识别设备用于对检测上述工作区的上述作业人员的第二定位数据，并对上述作业人员进行人脸识别，以判断上述作业人员是否具有出入权限，上述管理终端用于设置不同上述作业人员的上述出入权限，并存储上述第一定位数据和上述第二定位数据。

本申请实施例通过单芯片毫米波雷达对工作区内作业人员的第一定位数据进行检测，实现了作业人员的有效管理，进而提高了作业流程的规范性；通过人脸识别设备对进入工作区的作业人员的第二定位数据进行检测，提高了检测准确性，从而提高了对变电站工作区的管理效率；通过人脸识别设备对工作区的作业人员进行人脸识别，并判断作业人员是否具有出入权限，便于识别变电站作业人员的身份，提高了对作业人员的管理强度；通过管理终端设置不同作业人员的出入权限，进一步加强了对作业人员的管理，解决了作业人员管理松散的问题；通过管理终端存储第一定位数据和第二定位数据，便于查看和管理工作区内作业人员的检测结果。本实用新型实施例与利用UWB通信技术和RFID技术定位的方式定位作业人员相比，解决了实施成本高、作业人员容易丢失标签、以及识别准确性低的问题，并且满足对作业人员的实时管理，易于开展。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，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实用新型的某些实施例，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为本实用新型实施例毫米波雷达融合视频分析的变电站作业轨迹管控装置的原理示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型实施例的描述中，“多个”代表至少2个。

在本实用新型实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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，可以是两个元件内部的连通。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在本实用新型中的具体含义。

实施例

请参照图1，图1所示为本实施例提供的一种毫米波雷达融合视频分析的变电站作业轨迹管控装置的原理示意图。毫米波雷达融合视频分析的变电站作业轨迹管控装置，包含单芯片毫米波雷达、人脸识别设备和管理终端，上述单芯片毫米波雷达用于探测工作区内作业人员的第一定位数据，上述人脸识别设备用于对检测上述工作区的上述作业人员的第二定位数据，并对上述作业人员进行人脸识别，以判断上述作业人员是否具有出入权限，上述管理终端用于设置不同上述作业人员的上述出入权限，并存储上述第一定位数据和上述第二定位数据。

详细的，单芯片毫米波雷达为小型单芯片目标检测毫米波雷达，用于实时检测工作区内作业人员的第一定位数据，从而根据第一定位数据识别不同作业人员。详细的，人脸识别设备用于实时检测工作区内作业人员的第二定位数据，从而根据第二定位数据识别不同作业人员。并且人脸识别设备能够识别工作区内作业人员的身份，从而判断作业人员是否具有出入权限。详细的，管理终端用于设置不同作业人员的出入权限，便于对出入权限进行管理和修改。其中可以通过管理终端与人脸识别设备通信连接，从而将出入权限发送给人脸识别设备。详细的，单芯片毫米波雷达与管理终端通信连接，单芯片毫米波雷达将作业人员的第一定位数据上传到管理终端，人脸识别设备将作业人员的第二定位数据上传到管理终端，便于通过管理终端读取和查看第一定位数据和第二定位数据，提高了对作业人员的管理效率。其中，管理终端为电脑、手机等常规选择的任意一种，从而便于查看和进一步分析第一定位数据和第二定位数据。其中，人脸识别设备和单芯片毫米波雷达可以通过导线、蓝牙、网络等方式分别与管理终端通信连接。其中，第一定位数据可以是作业人员的距离、速度和角度，也可以是单芯片毫米波雷达利用内置芯片处理作业人员的距离、速度和角度后得到的数据。其中，人脸识别设备可以利用内置芯片判断不同作业人员是否具有出入权限。当单芯片毫米波雷达和人脸识别设备用于只存在一个作业人员的多个工作区时，管理终端可以通过第一定位数据和第二定位数据监测作业人员的移动轨迹，并且利用人脸识别设备判断进入工作区的作业人员是否具有出入权限。

可选的，当应用于存在多个作业人员的工作区时，单芯片毫米波雷达将不同作业人员的第一定位数据发送给管理终端，并且人脸识别设备将不同作业人员的第二定位数据发送给管理终端，通过人脸识别设备识别出多个作业人员的身份后，分别判断各作业人员是否具有出入权限。

本实用新型实施例通过单芯片毫米波雷达检测作业人员的第一定位数据，同时通过人脸识别设备检测作业人员的第二定位数据，便于管理终端实时监测作业人员是否进入工作区，提高了工作区管理的准确性；通过人脸识别设备识别作业人员的身份，并根据作业人员的身份判断作业人员是否具有出入权限，提高了管理终端对作业人员的管理效率；通过管理终端设置出入权限，便于管理工作区的工作人员，提高了工作区的安全性和规范性；通过管理终端存储第一定位数据和第二定位数据，便于读取和查看第一定位数据和第二定位数据，从而提高了对作业人员识别的准确性。

在本实用新型的一些实施例中，上述管理终端通过卡尔曼滤波算法和粒子滤波算法降噪处理上述第一定位数据和/或上述第二定位数据。

详细的，管理终端通过内置的芯片嵌入卡尔曼滤波算法和粒子滤波算法从而对第一定位数据和/或第二定位数据进行降噪处理，进一步提高了作业人员检测的准确性。

在本实用新型的一些实施例中，上述管理终端通过上述作业人员的上述第一定位数据和/或所述第二定位数据生成雷达数据模型。

其中可选的，利用作业人员的第一定位数据和/或第二定位数据可以获取工作区的地理坐标信息，通过对第一定位数据和/或第二定位数据进行降噪处理后形成雷达数据模型，提高了作业人员检测的准确性。管理终端通过第一作业人员和/或第二定位数据生成雷达数据模型，便于管理终端根据雷达数据模型判断作业人员是否进入工作区的探测范围内，提高了对变电站管理的准确性和效率。

在本实用新型的一些实施例中，上述出入权限根据人数、身份、出入时间、停留时长、停留地点和轨迹中的任意一种或多种进行设置。

可选的，人脸识别设备可以通过内置的芯片设置出入权限，其中出入权限可以根据工作区内的人数、作业人员的身份、出入时间、在工作区内的停留时长、停留地点和轨迹中的任意一种或多种进行设置。详细的，通过人脸识别设备可以识别出不同作业人员，从而得到作业人员的人数，进而判断人数是否超出出入权限的范围。可选的，人脸识别设备具备计时功能，从而可以得到工作区中作业人员的出入时间和停留时长，从而判断作业人员的出入时间和停留时长是否超出出入权限的范围。并且，通过人脸识别设备实时跟踪作业人员，能够获得作业人员行进路线的轨迹，从而判断轨迹是否符合出入权限的要求。

在本实用新型的一些实施例中，上述第一定位数据和/上述第二定位数据包含上述作业人员的人数、身份、出入时间、停留时长、停留地点和轨迹中的一种或多种。

可选的，单芯片毫米波雷达可以通过检测作业人员的距离、速度和角度得到第一定位数据，从而利用第一定位数据得到作业人员位于工作区的具体位置。详细的，第一定位数据和/或第二定位数据包含作业人员的人数、身份、出入时间、停留时长、停留地点和轨迹中的一种或多种。可选的，单芯片毫米波雷达可以通过检测工作区内作业人员的人数，进而通过管理终端进行上传。可选的，单芯片毫米波雷达和人脸识别设备具备计时功能，从而可以统计作业人员在变电站的出入时间和停留时长，并上传至管理终端。可选的，管理终端具有计时功能，从而可以通过第一定位数据和第二定位数据得到作业人员的出入时间和停留时长。并且，通过单芯片毫米波雷达和人脸识别设备实时跟踪作业人员，能够获得作业人员行进路线的轨迹，并上传至管理终端。可选的，管理终端根据第一定位数据和第二定位数据判断作业人员是否进入工作区，能够校正检测作业人员得到的数据，从而提高检测的准确性，便于管理工作区的作业人员。

在本实用新型的一些实施例中，上述人脸识别设备通过上述作业人员的外貌特征判断上述作业人员是否具有上述出入权限，并对不具有上述出入权限的作业人员进行拍照取证后上传到上述管理终端。

详细的，人脸识别设备通过外貌特征辨认作业人员的身份，从而根据作业人员的身份能够判断出不同作业人员是否具有出入权限。详细的，人脸识别设备可以通过抓拍获得作业人员的取证图像后上传到管理终端，便于管理作业人员，提高变电站工作的规范性。

在本实用新型的一些实施例中，上述一种毫米波雷达融合视频分析的变电站作业轨迹管控装置包含警报器，上述警报器用于当上述作业人员不具有上述出入权限时发出警报。

详细的，警报器与管理终端通信连接，从而当人脸识别设备判断出作业人员不具有出入权限时，管理终端根据人脸识别设备发出的电信号控制警报器发出警报。可选的，管理终端与警报器可以通过网络、导线、蓝牙、红外线等连接方式实现通信连接。详细的，警报器的输入通过管理终端与人脸识别设备的输出连接。其中，人脸识别设备可以通过导线连接警报器，从而当作业人员不具有出入权限时，管理终端通过电信号接收人脸识别设备发出的电信号。其中，管理终端可以利用红外线连接警报器，从而管理终端利用红外信号控制警报器发出警报。通过警报器发出警报，便于提醒和驱赶不具备出入权限的作业人员，提高了变电站管理的规范性和安全性。

在本实用新型的一些实施例中，上述警报器包含声光警报器。

可选的，声光警报器可以通过不同声音、亮光显示不同的警报信息，从而利用不同作业人员的出入权限发出警报信息，提高对变电站的管理效率。其中，警报信息可以通过管理终端以网络传输的方式发送给声光警报器，其中警报信息可以包含通过人脸识别设备识别出的作业人员身份以及对应的出入权限，进一步提高了变电站的管理效率。

在本实用新型的一些实施例中，上述管理终端根据上述第一定位数据和上述第二定位数据生成上述作业人员的轨迹图像。

详细的，单芯片毫米波雷达通过实时检测作业人员获得第一定位数据，人脸识别设备通过实时检测作业人员获得第二定位数据。其中，第一定位数据和第二定位数据可以包含人数、身份、出入时间、停留时长、停留地点和轨迹中的一种或多种。可选的，管理终端根据第一定位数据和第二定位数据能够分别得到作业人员的行动轨迹，并生成于同一图像，便于通过对比校正检测结果，使得对作业人员的检测更准确，并且便于查看和管理作业人员，提高了变电站内作业人员管理的规范性。

在本实用新型的一些实施例中，上述一种毫米波雷达融合视频分析的变电站作业轨迹管控装置包含监控终端，上述管理终端通过Restful接口连接上述监控终端。

详细的，监控终端可以利用Restful接口与管理终端实现通信连接，从而利用网络传输各种数据，便于通过监控终端随时查看，利用管理终端和监控终端分别查看和设置出入权限，便于不同管理权限的管理员对作业人员进行管理，从而提高了变电站管理的安全性。

综上，本实用新型的实施例提供一种毫米波雷达融合视频分析的变电站作业轨迹管控装置：

本申请实施例通过单芯片毫米波雷达对工作区内作业人员的第一定位数据进行检测，实现了作业人员的有效管理，进而提高了作业流程的规范性；通过人脸识别设备对进入工作区的作业人员的第二定位数据进行检测，提高了检测准确性，从而提高了对变电站工作区的管理效率；通过人脸识别设备对工作区的作业人员进行人脸识别，并判断作业人员是否具有出入权限，便于识别变电站作业人员的身份，提高了对作业人员的管理强度；通过管理终端设置不同作业人员的出入权限，进一步加强了对作业人员的管理，解决了作业人员管理松散的问题；通过管理终端存储第一定位数据和第二定位数据，便于查看和管理工作区内作业人员的检测结果。本实用新型实施例与利用UWB通信技术和RFID技术定位的方式定位作业人员相比，解决了实施成本高、作业人员容易丢失标签、以及识别准确性低的问题，并且满足对作业人员的实时管理，易于开展。

以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种毫米波雷达融合视频分析的变电站作业轨迹管控装置，其特征在于，包含单芯片毫米波雷达、人脸识别设备和管理终端，所述单芯片毫米波雷达用于探测工作区内作业人员的第一定位数据，所述人脸识别设备用于检测所述工作区的所述作业人员的第二定位数据，并对所述作业人员进行人脸识别，以判断所述作业人员是否具有出入权限，所述管理终端用于设置不同所述作业人员的所述出入权限，并存储所述第一定位数据和所述第二定位数据。

2.根据权利要求1所述的一种毫米波雷达融合视频分析的变电站作业轨迹管控装置，其特征在于，所述管理终端通过卡尔曼滤波算法和粒子滤波算法降噪处理所述第一定位数据和/或所述第二定位数据。

3.根据权利要求1所述的一种毫米波雷达融合视频分析的变电站作业轨迹管控装置，其特征在于，所述管理终端通过所述作业人员的所述第一定位数据和/或所述第二定位数据生成雷达数据模型。

4.根据权利要求1所述的一种毫米波雷达融合视频分析的变电站作业轨迹管控装置，其特征在于，所述出入权限包含人数、身份、出入时间、停留时长、停留地点和轨迹中的任意一种或多种。

5.根据权利要求1所述的一种毫米波雷达融合视频分析的变电站作业轨迹管控装置，其特征在于，所述第一定位数据和/或第二定位数据包含所述作业人员的人数、身份、出入时间、停留时长、停留地点和轨迹中的一种或多种。

6.根据权利要求1所述的一种毫米波雷达融合视频分析的变电站作业轨迹管控装置，其特征在于，所述人脸识别设备通过所述作业人员的外貌特征判断所述作业人员是否具有所述出入权限，并对不具有所述出入权限的作业人员进行拍照取证后上传到所述管理终端。

7.根据权利要求1所述的一种毫米波雷达融合视频分析的变电站作业轨迹管控装置，其特征在于，还包含警报器，所述警报器用于当所述作业人员不具有所述出入权限时发出警报。

8.根据权利要求7所述的一种毫米波雷达融合视频分析的变电站作业轨迹管控装置，其特征在于，所述警报器包含声光警报器。

9.根据权利要求1所述的一种毫米波雷达融合视频分析的变电站作业轨迹管控装置，其特征在于，所述管理终端根据所述第一定位数据和所述第二定位数据生成所述作业人员的轨迹图像。

10.根据权利要求1所述的一种毫米波雷达融合视频分析的变电站作业轨迹管控装置，其特征在于，包含监控终端，所述管理终端通过Restful接口连接所述监控终端。

Images