基于可视化的设备缺陷管理系统及方法与流程

本发明涉及设备缺陷管理系统、图像识别技术，尤其是一种基于可视化的设备缺陷管理系统及方法。

背景技术：

在对电力调度设备缺陷进行处理的过程中，重大缺陷或者紧急缺陷，会立即汇报、立即处理，中间没有任何拖滞环节，是一种热处理方式；

但对于暂时不影响运行但需要关注的设备缺陷则显得不适用，应该说是一种冷处理现象。因此目前，调度生产中对缺陷的管理存在着以下问题：

1)一些重要的设备缺陷信息分散在调度交接班记录和oms缺陷管理模块中，由于缺陷类型多、数据量大，方式检修人员在批复检修申请过程中以及调度员在调度操作过程中难免会造成对设备缺陷的忽视；

2)由于对设备缺陷的忽视，导致设备的反复停复电，不利于设备的综合停电管理，也影响到现场检修工作的安排，严重时，不健康的设备操作将影响到电网安全稳定运行；

3)大多数设备体积庞大、结构复杂；由不同类型的检修班组进行维护，检修人员在进行检修的过程中，不便于根据文字的描述快速找到设备缺陷的位置，延长了检修的工作时间。

技术实现要素：

有鉴于上述的现有技术的缺点及不足，本发明提供一种基于可视化的设备缺陷管理系统及方法，能够在缺陷信息输入时关联对应的设备，记录缺陷具体位置的图像，以及记录手持终端移动到缺陷位置的移动路径，检修人员在查找缺陷位置时能够通过手持终端显示移动到缺陷位置的路径图像，便于检修人员快速找到设备对应的缺陷位置。

为达到上述的目的，本发明提供了一种基于可视化的设备缺陷管理系统，包括：

通信接口：用于通信、数据的输入或者输出；

信息获取单元：与通信接口电性连接，用于获取直线位移增量数据与角度增量数据；

特征点生成单元：角度增量数据超过角度阈值后生成特征点，并根据直线位移增量数据与角度增量数据获取当前特征点与前一特征点或者初始位置的相对位置坐标。

为达到上述的目的，本发明还提供一种基于设备缺陷管理系统的设备缺陷信息输入方法，包括以下步骤：

步骤一：使用所述图像获取装置拍摄设备上的标记图像，所述手持终端将标记图像发送给所述设备缺陷管理系统；所述图像识别单元识别图像信息；

步骤二：移动手持终端到当前设备的缺陷位置，此过程中所述信息获取单元实时获取直线位移增量数据与角度增量数据，若角度增量数据超过角度阈值后，生成特征点，并根据直线位移增量数据与角度增量数据获取当前特征点与前一特征点或者初始位置的相对位置坐标，所述特征点、所述特征点的相对位置坐标与图像信息以及特征点排序信息关联，并发送给存储单元进行存储；

步骤三：使用所述图像获取装置拍摄缺陷图像，所述手持终将缺陷图像发送给存储单元进行存储。

为达到上述的目的，本发明还提供一种基于设备缺陷管理系统的设备缺陷信息查询方法，包括以下步骤：

步骤一：使用所述图像获取装置拍摄设备上的标记图像，所述手持终端将标记图像发送给所述设备缺陷管理系统；所述图像识别单元识别图像信息，并标记初始位置；

步骤二：所述查询单元在存储单元中查询与步骤一中标记图像对应的图像信息，并提取对应的特征点信息；

步骤三：所述向量生成单元根据所述特征点及当前特征点与其他特征点或者初始位置的相对位置坐标，生成特征点与特征点或者特征点与初始位置之间的向量信息，所述向量图像输出单元根据所述特征点排序信息生成向量图像，并发送给手持终端，通过所述显示器显示。

本发明的优势在于以下几点：

1、借助本发明，用户能够在缺陷信息输入时关联对应的设备，记录缺陷具体位置的图像，以及记录手持终端从初始位置移动到缺陷位置的移动路径，便于检修人员快速定位设备缺陷的位置。

2、借助本发明，检修人员在查找缺陷位置时能够通过手持终端显示移动到缺陷位置的路径图像，提高找到设备对应的缺陷位置的速度。

3、借助本发明，移动路径能够进行优化，降低检修人员查找缺陷位置的速度。

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为本发明实施例提供的设备缺陷管理系统结构图；

图2为本发明实施例提供的向量优化示意图；

图3为本发明实施例提供的设备及特征点位置示意图；

图4为本发明实施例提供的设备及特征点位置另一个视角的示意图；

图5为本发明实施例提供的设备缺陷信息输入时设备界面示意图；

图6为本发明实施例提供的设备缺陷信息查询时设备界面示意图。

具体实施方式

实施例1

参阅附图1，本发明实施例提供的一种基于可视化的设备缺陷管理系统，包括：

通信接口：用于通信、数据的输入或者输出；

信息获取单元：与通信接口电性连接，用于获取直线位移增量数据与角度增量数据；

特征点生成单元：角度增量数据超过角度阈值后生成特征点，并根据直线位移增量数据与角度增量数据获取当前特征点与前一特征点或者初始位置的相对位置坐标。

在具体实现中，设备缺陷管理系统通过通信接口与手持终端连接，连接方式可以为wifi等无线连接方式，信息获取单元获取手持终端加速度传感器输出的直线位移增量数据，以及陀螺仪输出的角度增量数据；特征点生成单元用于在缺陷设备转角的位置生成特征点，为了方便标识，通常在设备正面粘贴记载有设备信息的电子标签，但是设备的电路、接线通常设置在设备的背面，在向设备缺陷管理系统输入缺陷信息时，先使用手持终端扫描设备正面的电子标签信息，扫描时记录手持终端当前位置为初始位置，然后移动手持终端到设备的背面，手持终端在转向时，陀螺仪能够获取转向的角度变化，因此，角度增量数据超过角度阈值(设备外形通常为矩形，角度阈值范围可以为80°-100°)，后生成特征点，此特征点在缺陷设备的转角处，根据直线位移增量数据与角度增量数据获取当前特征点与前一特征点或者初始位置的相对位置坐标；此过程中，直线位移增量数据代表手持终端从初始位置开始的位移增量，角度增量数据代表手持终端移动的方向，因此，在第一个特征点生成后，还能够得到第一个特征点与初始位置的相对位置坐标，在第二个特征点生成后能够得到第二个特征点与第一个特征点的相对位置坐标。

设备缺陷管理系统还包括：

图像获取单元：用于获取通信接口输入的图像；

图像识别单元：用于识别图像信息，并根据图像信息标记所述初始位置；

存储单元：用于将所述特征点、所述特征点的相对位置坐标与图像信息以及特征点排序信息关联，并进行存储。

在具体实现中，图像获取单元主要用于获取设备正面粘贴的电子标签的图像，还能够获取手持终端拍摄的设备缺陷位置的图像，图像识别单元主要用于识别电子标签图像中所记载的设备信息，用于将设备缺陷信息与设备关联存储，在通过电子标签图像获取设备信息后将手持终端当前的位置标记为初始位置。

设备缺陷管理系统还包括：

查询单元：用于查询并提取所述存储单元中存储的图像和/或特征点信息；

向量生成单元：根据所述特征点及当前特征点与其他特征点或者初始位置的相对位置坐标，生成特征点与特征点或者特征点与初始位置之间的向量信息；

向量图像输出单元：根据所述特征点排序信息生成向量图像，并通过所述通信接口输出。

在具体实现中，查询单元用于在检修人员查找设备缺陷位置时，检修人员通过手持终端扫描设备正面的电子标签，设备缺陷管理系统在存储单元中查找当前设备对应的已经输入的缺陷的信息，然后提取出存储单元中存储的特征点信息，向量生成单元用于将这些特征点信息结合特征点与前一特征点的相对位置坐标信息合成坐标点之间向量，向量包括特征点到下一特征点的方向与距离，向量图像输出单元用于将特征点之间的方向与距离信息合成图像并进行输出。

设备缺陷管理系统还包括：图像验证单元，用于在所述存储单元中获取图像并通过所述通信接口输出。

在具体实现中，检修人员在接近缺陷位置坐标(相当于最后一个特征点坐标)时，图像验证单元获取存储单元中存储的缺陷位置的图像，并发送给手持终端进行显示，便于检修人员直观地找到设备缺陷所在的位置。

本实施例中，用户能够在缺陷信息输入时关联对应的设备，记录缺陷具体位置的图像，以及记录手持终端从初始位置移动到缺陷位置的移动路径，便于检修人员快速定位设备缺陷的位置。

检修人员在查找缺陷位置时能够通过手持终端显示移动到缺陷位置的路径图像，提高找到设备对应的缺陷位置的速度。

实施例2

本实施例与实施例1基本相似，不同之处在于：设备缺陷管理系统还包括：向量优化单元，根据所述特征点与相邻特征点或者初始位置构建特征面，生成通过所述特征点排序信息获取的最后一个特征点坐标与所述初始位置的坐标之间的空间最短向量，将最短向量在特征面上投影，投影生成的向量与特征面边界构成新的特征点，根据新的特征点、初始位置以及最后一个特征点构成最短向量。

在具体实现中，参阅附图2，点x为设备正面的初始位置点，点y为设备背面的缺陷位置点，存储单元中记录有特征点a和点b，因此向量生成单元生成的向量为fxa、fab、fby(缺陷设备背面，通过虚线示意)，此向量并不是点x到点y的最短向量，因此，向量优化单元主要用于优化向量，获得最短向量，进一步减少维修人员找到缺陷位置的耗时，具体的，根据所述特征点与相邻特征点或者初始位置在竖直方向上构建特征面，点x与点a构建特征面sa，点a与点b构建特征面sb，点b与点y构建特征面sc(sc与sa相对)；生成通过所述特征点排序信息获取的最后一个特征点坐标与所述初始位置的坐标之间的空间最短向量，在本实施例中，空间最短向量为fxy，将最短向量在特征面上投影，投影生成的向量与特征面边界构成新的特征点，在本实施例中，投影生成新的特征点为点c和点d，根据新的特征点、初始位置以及最后一个特征点构成最短向量；在本实施例中，最短向量为fxc、fcd、fdy。

本实施例中，优化移动路径，进一步降低检修人员查找缺陷位置的速度。

实施例3,

本实施例与实施例1基本相似，不同之处在于：设备缺陷管理系统还包括一种手持终端，其包括：

第二通信接口：用于通信、数据的输入或者输出；

加速度传感器：用于获取直线位移增量数据，并通过第二通信接口进行输出；

陀螺仪：用于获取角度增量数据，并通过第二通信接口进行输出；

图像获取装置：用于获取图像，并通过第二通信接口进行输出；

显示器：用于交互界面的显示。

本实施例中，手持终端可通过第二通信接口与设备缺陷管理系统的通信接口连接，实现数据传输，图像获取装置主要用于拍摄电子标签图像以及拍摄缺陷位置图像，显示器主要显示特征点之间的方向与距离信息合成的图像，还能够显示缺陷位置图像，便于检修人员快速找到缺陷位置。

实施例4

一种基于设备缺陷管理系统的设备缺陷信息输入方法，包括以下步骤：

步骤一：使用所述图像获取装置拍摄设备上的标记图像，所述手持终端将标记图像发送给所述设备缺陷管理系统；所述图像识别单元识别图像信息；

步骤二：移动手持终端到当前设备的缺陷位置，此过程中所述信息获取单元实时获取直线位移增量数据与角度增量数据，若角度增量数据超过角度阈值后，生成特征点，并根据直线位移增量数据与角度增量数据获取当前特征点与前一特征点或者初始位置的相对位置坐标，所述特征点、所述特征点的相对位置坐标与图像信息以及特征点排序信息关联，并发送给存储单元进行存储；

步骤三：使用所述图像获取装置拍摄缺陷图像，所述手持终将缺陷图像发送给存储单元进行存储。

参阅附图3-5，在具体实现中，使用手持终端拍摄设备正面的电子标签，图像识别单元获取电子标签记录的设备信息，并将手持终端的当前位置a记录为初始位置，手持终端显示器顶部显示点a信息，并在显示器中部显示图像获取装置获取的实时图像，显示拍照按钮。

移动手持终端，在设备转角处，记录特征点b，在显示器顶部显示点b信息，显示器中部继续显示图像获取装置获取的实时图像，并得到点a与点b之间的相对坐标位置信息，在设备另一个转角处，记录特征点c，在显示器顶部显示点c信息，显示器中部继续显示图像获取装置获取的实时图像，得到到点b与点c之间的相对坐标位置信息，在设备背面的缺陷位置点击拍照按钮，记录点d为缺陷点，并在显示器顶部显示点d信息，上述特征点信息、缺陷图像信息、设备信息关联存储在存储单元中。

本实施例中，用户能够在缺陷信息输入时关联对应的设备，记录缺陷具体位置的图像，以及记录手持终端从初始位置移动到缺陷位置的移动路径，便于检修人员快速定位设备缺陷的位置。

实施例5

一种基于设备缺陷管理系统的设备缺陷信息查询方法，包括以下步骤：

步骤一：使用所述图像获取装置拍摄设备上的标记图像，所述手持终端将标记图像发送给所述设备缺陷管理系统；所述图像识别单元识别图像信息，并标记初始位置；

步骤二：所述查询单元在存储单元中查询与步骤一中标记图像对应的图像信息，并提取对应的特征点信息；

步骤三：所述向量生成单元根据所述特征点及当前特征点与其他特征点或者初始位置的相对位置坐标，生成特征点与特征点或者特征点与初始位置之间的向量信息，所述向量图像输出单元根据所述特征点排序信息生成向量图像，并发送给手持终端，通过所述显示器显示。

参阅附图6，在具体实现中，使用手持终端拍摄设备正面的电子标签，图像识别单元得到设备信息，查询单元在存储单元中查询对应的特征点信息，在本实施例中，向量生成单元生成向量fab、fbc、fcd，以及对应向量的方向，向量输出单元将向量及方向信息发送给手持终端进行显示。

实施例6

本实施例与实施例5基本相似，不同之处在于：信息获取单元实时获取角度增量数据，与所述存储单元中记录的所述特征点的相对位置坐标以及特征点排序信息进行对比分段，所述向量图像输出单元将向量图相分段输出。

参阅附图6，信息获取单元获取角度增量数据，根据角度阈值进行分段，例如，fab为第一段，fbc为第二段，fcd为第三段，显示器显示图像获取装置获取的实时图像，扫描电子标签后，显示器上部显示向量fab，显示器底部显示向量方向，手持终端角度增量数据超过角度阈值后，表示用户在设备转角处，显示器上部显示向量fbc，显示器底部显示向量方向，手持终端角度增量数据超过角度阈值后，表示用户在设备转角处，显示器上部显示向量fcd，显示器中部显示向量方向，此时靠近缺陷位置，在显示器下部显示缺陷位置图像，便于检修人员快速定位设备缺陷的位置。

在本发明的实施例的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“坚直”、“水平”、“中心”、“顶”、“底”、“顶部”、“底部”、“内”、“外”、“内侧”、“外侧”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了使于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。其中，“里侧”是指内部或围起来的区域或空间。“外围”是指某特定部件或特定区域的周围的区域。

在本发明的实施例的描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”仅用以描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”、“第四”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“组装”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，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明的实施例的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

在本发明的实施例的描述中，需要理解的是，“-”和“～”表示的是两个数值之同的范围，并且该范围包括端点。例如:“a-b”表示大于或等于a，且小于或等于b的范围。“a～b”表示大于或等于a，且小于或等于b的范围。

在本发明的实施例的描述中，本文中术语“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。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。