用于输变电系统调试的无线交互方法、系统、设备及装置与流程

1.本发明涉及用于输变电工程系统调试作业的无线交互技术领域，尤其涉及一种用于输变电系统调试的无线交互方法、系统、设备及装置。


背景技术：

2.在输变电工程系统调试作业中，涉及电力调度、变电运维、继电保护、一次检修等多专业的人员，且设备分布在变电站不同位置，导致各作业人员的作业点位分散较广。在进行系统调试时，调试指挥人员在对保护信号、设备变化状态、操作步骤等信息进行检查与核对时，需要及时协同和掌握各作业点人员是否准备就绪、操作步骤是否正确、设备状态是否正常等，如果出现异常情况需立即沟通、解决问题，为了便于工程验收、工作总结也需要对作业过程和结果进行第一视角的录制。因此，导致整个调试作业过程需要频繁的音视频协同指挥需求，现有技术无法满足此需求。


技术实现要素：

3.本发明实施例提供一种用于输变电系统调试的无线交互方法、系统、设备及装置，以解决现有技术无法满足输变电工程系统调试作业过程所需的频繁的音视频协同指挥需求的问题。
4.第一方面，提供一种用于输变电系统调试的无线交互方法，用于主控系统，所述方法包括：
5.当配备交互设备的作业人员进行现场作业时，对所述交互设备传送的现场音频信号进行降噪处理；
6.待进行降噪处理后，根据所述交互设备传送的现场图像和所述现场音频信号，生成作业指令并向所述交互设备发送。
7.第二方面，提供一种用于输变电系统调试的主控系统，用于实现如第一方面实施例所述的无线交互方法。
8.第三方面，提供一种用于输变电系统调试的无线交互方法，用于交互设备，所述方法包括：
9.当作业人员进行现场作业时，将采集的现场音频信号发送到所述主控系统，以使所述主控系统对所述现场音频信号进行降噪处理；
10.将采集的现场图像发送到所述主控系统；
11.接受所述主控系统发送的所述主控系统根据所述现场图像和所述现场音频信号生成的作业指令。
12.第四方面，提供一种用于输变电系统调试的交互设备，用于实现如第三方面实施例所述的无线交互方法。
13.第五方面，提供一种用于输变电系统调试的无线交互装置，包括：如第二方面实施例所述的主控系统和如第四方面实施例所述的交互设备。
14.这样，本发明实施例，便于主控系统与现场的交互设备进行交互，减少干扰，有效提高了输变电工程系统调试作业的工作效率，克服了作业人员之间在进行作业时的沟通障碍问题。
附图说明
15.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例的描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
16.图1是本发明实施例一的用于输变电系统调试的无线交互方法的流程图；
17.图2是本发明实施例二的用于输变电系统调试的无线交互方法的流程图。
具体实施方式
18.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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作出创造性劳动前提下所获取的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
19.实施例一
20.本发明实施例一公开了一种用于输变电系统调试的无线交互方法。该无线交互方法用于主控系统。具体的，如图1所示，该方法包括：
21.步骤s101：当配备交互设备的作业人员进行现场作业时，对交互设备传送的现场音频信号进行降噪处理。
22.具体的，该步骤包括如下的过程：
23.(1)对分配给配备交互设备的作业人员的作业任务对应的环境音频信号通过第一伪随机函数计算得到第一音频信号集合。
24.环境音频信号由至少一个频率组成，对每个频率进行计算得到由计算后的频率组成的第一音频信号集合。
25.(2)对交互设备传送的现场音频信号通过第二伪随机函数计算得到第二音频信号集合。
26.(3)将第一音频信号集合中的每一元素输入到第二伪随机函数后，得到第三音频信号集合。
27.(4)将第三音频信号集合中的元素通过随机置换处理，得到第四音频信号集合。
28.随机置换可通过将元素插入过滤器中实现。述过滤器可以是bloom过滤器、cuckoo过滤器或者真空过滤器。
29.(5)将第二音频信号集合中的每一元素输入到第一伪随机函数后，得到第五音频信号集合。
30.(6)在第四音频信号集合中依次对第五音频信号集合中的每一元素进行查询。
31.(7)若第四音频信号集合中具有第五音频信号集合中的元素，则对该元素对应的现场音频信号的音量减小第一预设值。
32.(8)若第四音频信号集合中不具有第五音频信号集合中的元素，则对该元素对应的现场音频信号的音量增加第二预设值。
33.此外，该步骤之后，本实施例中，将所述交互设备的麦克风调节为与现场音频信号相同的同一输出节点，将交互设备的滤波器调节为与现场音频信号相同的同一输入节点。
34.通过该步骤，加强现场非环境噪声音量，减弱现场噪声音量，以使作业工人能够正常与作业中心或其他作业工人进行交流。
35.步骤s102：待进行降噪处理后，根据交互设备传送的现场图像和现场音频信号，生成作业指令并向交互设备发送。
36.该作业指令可以是主控系统处的专家根据现场图像和现场音频信号给出的作业建议。
37.优选的，在步骤s101之前，本发明实施例的方法还包括：
38.(1)获取交互设备的通信组网状态。
39.(2)判断通信组网状态是否具备预设的dhcp。
40.其中，dhcp为网络协议。
41.在本实施例中，系统通过获取交互设备当前的通信组网状态，并判断该交互设备的通信组网状态是否具备有预先设置好的dhcp网络协议，并对应执行不同的步骤。
42.(3)若具备预设的dhcp，则确定交互设备具有通信组网能力，并获取交互设备的无线连接地址。
43.例如，主控系统判断得到该交互设备的通信组网状态具备预先设置好的dhcp网络协议，即主控系统此时可以得知该交互设备具备通信组网的能力，可以通过得知预设地址，无线连接至主控系统中，以使主控系统与交互设备成功连接。
44.例如，主控系统判断得到该交互设备的通信组网状态不具备预先设置好的dhcp网络协议，即主控系统此时可以得知该交互设备无法通过无线连接至预设地址，即该交互设备在输变电工程系统调试作业不具备任何作用，可以放弃该交互设备。
45.(4)判断无线连接地址是否匹配预设地址。
46.(5)若是，则确定交互设备可与预设地址无线连接；否则，为交互设备定位预设地址。
47.本实施例中，通过获取需要连接的交互设备当前的连接状态，并判断该交互设备的连接状态是否能连接至预设地址，以便对应执行不同的步骤。
48.例如，若判断得到地址不匹配，则该交互设备无法连接至预设地址，主控系统暂未与该交互设备连接，即此时无法获取到交互设备的状态，需要在获取到交互设备的状态后再对交互设备进行降噪处理。此时需要控制交互设备定位主控系统的预设ip地址，作业人员可手动选取该节点，以便手动连接主控系统的预设ip地址，以建立正常连接，使交互设备连接至主控系统中，便于主控系统对作业人员的工作状态进行监视与管控。
49.例如，主控系统判断得到该交互设备可以连接至预设地址，即此时主控系统可以与该交互设备正常连接，此时主控系统仅需直接对交互设备进行降噪处理即可，并可监视该交互设备的功能是否在正常运作，如交互设备的作业状态、摄像状态。
50.优选的，步骤s101之前，本发明实施例的方法还包括：
51.(1)判断交互设备传送的现场音频信号的类型与分配给配备交互设备的作业人员
的作业任务对应的环境音频信号的类型是否匹配。
52.该判断可通过现有的声纹识别技术判断。
53.(2)若不匹配，则对现场音频信号依次进行频域计权和时域计权处理，得到计权能量。
54.具体的，频域计权的方法如下：
55.y(n)＝ra(f)*s1。
56.其中，y(n)表示频率计权后的数值，ra(f)表示频率计权系数，可根据经验设置，f表示音频信号频率，s1表示现场音频信号的音量。通过该频域计权的算式可设计频率滤波器r(f)。
57.频率计权后的数据，更符合人耳在频域的听觉，但是在时域上，如果噪声突然消失，其声级并不会马上消失，会有一个下降速率，这时采用一个时间常数来对信号平滑，执行时域计权处理。具体的，可以使用如下的时间计权方式进行时域计权：
58.spl(n)＝α*energy(n)+(1-α)*spl(n-1)。
59.其中，spl(n)表示声级，即是最终得到的计权能量；α表示时间计权系数，可根据经验设置；energy(n)表示当前帧的能量值，energy(n)具体为上述频率计权后y(n)的平方。
60.(3)若计权能量不小于预设能量阈值，则确定现场音频信号需要降噪处理。
61.根据预先采集到的音频数据作为样本，如(水流声、虫鸣声或鸟叫声)，主控系统会基于已有的样本识别到交互设备中的现场音频的类型。
62.例如，作业人员处于山丘中进行作业时，收听到的现场音频的类型为虫鸣，即类型匹配，即此时主控系统无需对该交互设备进行任何处理。
63.例如，作业人员在输变电工程站内小室屏柜上进行作业时，收听到的现场音频的类型为水流急下的嘈杂声，即类型不匹配，即此时主控系统需要对该交互设备的前馈麦克风进行采集，采集到现场音频后进行频域计权和时域计权，以得到环境现场音频对应的计权能量。继而根据该计权能量与预设能量阈值的大小关系判断是否需要进行主动降噪控制。
64.例如，预设能量阈值可根据经验设置，例如为60，若计权能量在60以上，则需要对该交互设备进行主动降噪控制，即先对该交互设备进行降噪检测。如若计权能量小于60，则无需对该交互设备进行主动降噪控制。
65.在本实施例中，系统通过获取该交互设备在作业人员进行作业时的现场音频的类型，并判断该现场音频的类型是否匹配分配给配备交互设备的作业人员的作业任务对应的环境音频信号的类型，对应执行不同的步骤。
66.优选的，在步骤s102之前，本发明实施例的方法还包括：
67.(1)判断交互设备传送的现场图像是否与分配给配备交互设备的作业人员的作业任务匹配。
68.具体的，主控系统通过获取连接完成的交互设备当前拍摄的现场图像，并判断该交互设备拍摄的现场图像是否能匹配到该交互设备对应的作业人员的作业任务应该对应的当前的图像数据，并对应执行不同的步骤。
69.(2)若不匹配，则对交互设备进行同频处理。
70.在本实施例中，主控系统通过获取该交互设备中的通信频点，并判断该通信频点
能否匹配预设通信频点，以对应执行不同的步骤。
71.例如，携带该交互设备的该作业人员的作业任务是在输变电工程站内小室屏柜上进行作业，而交互设备采集的图像数据中也显示出现有输变电工程站内小室屏柜，则主控系统即可判断该交互设备采集的现场图像能匹配到作业人员的作业任务。
72.例如，携带该交互设备的该作业人员的作业任务是在输变电工程站内小室屏柜上进行作业，而交互设备采集的图像数据中显示出现有山丘，则主控系统即可判断该交互设备采集的现场图像无法匹配到作业人员的作业任务。此时，表明交互设备与主控系统不同频，需要对该交互设备进行同频处理，以使主控系统看到的交互设备画面与作业人员当前的作业画面相同。
73.具体的，该步骤包括：
74.(1)获取交互设备的通信频点。
75.(2)判断通信频点是否匹配预设通信频点。
76.(3)若不匹配，则对交互设备线程同步。
77.主控系统判断该通信频点能否匹配预设通信频点，即主控系统可以得知该交互设备目前与主控系统是否处于同一传输频带中，若匹配，则无需对该交互设备进行任何操作，交互设备也能同步作业数据至主控系统。
78.若主控系统判断该通信频点无法匹配预设通信频点，即主控系统可以得知该交互设备目前与主控系统并未处于同一传输频带中，此时主控系统需要对该交互设备进行线程同步，即主控系统此时会将频率点中不作业的其他交互设备移出传输频带，并将需要进行线程同步的交互设备拉入同一传输频带内，以实现在一个传输频带中多个设备之间的关系协调，对资源访问的一种共享方式，避免单个无用交互设备长期占用线程资源。
79.优选的，在上述步骤之后，本发明实施例的方法还包括：
80.(1)获取交互设备的操作数据。
81.其中，操作数据包括作业内容、作业数据和作业布局。
82.(2)判断操作数据是否同步预设地址；
83.(3)若操作数据同步预设地址，则对交互设备的操作数据进行查看、录制和指挥处理。
84.在本实施例中，主控系统通过获取该交互设备的操作数据，并判断这些操作数据能否及时同步到预设地址，以对应执行不同的操作。
85.例如，主控系统判断到该交互设备的操作数据可同步至预设地址，主控系统会在该交互设备作业完毕后，对该交互设备的操作数据，即作业内容、作业数据和作业布局进行查看、录制，且可以在交互设备进行作业的途中对作业人员进行及时的指挥处理，以避免作业人员出现作业失误。
86.例如，主控系统判断到该交互设备的操作数据无法同步至预设地址，即系统判定该交互设备当前的连接情况出现问题，会通知作业人员操作该交互设备进行手动连接，以重新实现交互设备与主控系统的连接。
87.实施例二
88.本发明实施例二公开了一种用于输变电系统调试的无线交互方法。该交互方法用于交互设备。如图2所示，该方法包括：
89.步骤s201：当作业人员进行现场作业时，将采集的现场音频信号发送到主控系统，以使主控系统对现场音频信号进行降噪处理。
90.步骤s202：将采集的现场图像发送到主控系统。
91.步骤s203：接受主控系统发送的主控系统根据现场图像和现场音频信号生成的作业指令。
92.优选的，在步骤s201之前，本发明实施例的方法还包括：
93.(1)将通信组网状态发送到主控系统。
94.(2)在具备预设的dhcp的情况下，将无线连接地址发送到主控系统。
95.(3)若主控系统判断出无线连接地址匹配预设地址，则与主控系统的预设地址无线连接；否则，接受主控系统定位的预设地址。
96.优选的，步骤s203之前，本发明实施例的方法还包括：
97.当现场图像与分配给作业人员的作业任务不匹配时，接受主控系统的同频处理。
98.具体的，该步骤包括：
99.(1)将通信频点发送到主控系统。
100.(2)接受主控系统的设备线程同步处理。
101.优选的，在上述步骤之后，本发明实施例的方法还包括：
102.将操作数据发送到主控系统，以便主控系统判断出操作数据同步预设地址后，对交互设备的操作数据进行查看、录制和指挥处理。
103.其中，操作数据包括作业内容、作业数据和作业布局。
104.通过上述的无线交互方法，便于主控系统与现场的交互设备进行交互，减少干扰，有效提高了输变电工程系统调试作业的工作效率，克服了作业人员之间在进行作业时的沟通障碍问题。
105.实施例三
106.本发明实施例三公开了一种用于输变电系统调试的主控系统，用于实现如实施例一所述的无线交互方法。
107.实施例四
108.本发明实施例四公开了一种用于输变电系统调试的交互设备，用于实现如实施例二所述的无线交互方法。
109.实施例五
110.本发明实施例五公开了一种用于输变电系统调试的无线交互装置，包括：如实施例三所述的用于输变电系统调试的主控系统和如实施例四所述的用于输变电系统调试的交互设备。
111.综上，本发明实施例，便于主控系统与现场的交互设备进行交互，减少干扰，有效提高了输变电工程系统调试作业的工作效率，克服了作业人员之间在进行作业时的沟通障碍问题。
112.以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但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以权利要求的保护范围为准。