一种电力设备数字化监造远程控制系统的制作方法

本发明属于电力设备监造，具体涉及一种电力设备数字化监造远程控制系统。

背景技术：

1、作为技术标准高，安全要求严的行业，电力设备中任何一个失误都极有可能带来严重的安全事故。在以往的电力设备监造过程中，由于相关条件的限制，电力设备监造的指导学习工作往往都是通过指导人员到达现场进行指导实现，指导人员到达现场进行指导监造，不仅效率低，而且失误率高，而且电力设备监造环节多，周期长，仅仅依靠人工现场指导完成已经变得极为不现实，尤其是在进行监造设备数据收集和核对过程中，重复性的工作很容易出现视觉疲劳所引起的人为错误，不仅效率低，而且造成二次返工等风险。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题在于，提供一种电力设备数字化监造远程控制系统，以提高电力设备监造精准度及工作效率。

2、为解决上述技术问题，本发明提供一种电力设备数字化监造远程控制系统，包括：云服务器端、与所述云服务器端通信连接的指导端ar设备和实施端ar设备、与所述实施端ar设备通信连接的电力设备子系统；

3、所述云服务器端用于将视频流在所述指导端ar设备和实施端ar设备之间进行传输，所述视频流的一部分数据直接被推流到云流媒体服务器，另一部分数据用于图像处理；

4、所述指导端ar设备和实施端ar设备用于通过图像分割技术、图像融合技术和目标检测技术对电力设备监造过程进行远程控制；

5、所述电力设备子系统用于将现场设备、线路及操作过程进行建模，并将建立好的模型投射到所述实施端ar设备。

6、进一步地，所述云服务器端包括：

7、视频流转发模块，用于在所述实施端ar设备和指导端ar设备之间传输视频流；

8、数据库模块，用于存储电力设备数字化监造过程中的问题名称、问题解决方案、问题解决过程的网络流地址。

9、进一步地，所述电力设备子系统包括：

10、后台建模模块，用于将现场设备、线路及操作过程进行建模；

11、流程规范模块，用于将建立好的模型投射到所述实施端ar设备。

12、进一步地，所述指导端ar设备用于通过摄像端口采集视频数据并将其分流成两部分，一部分数据直接被推流到云流媒体服务器，另一部分数据用于图像处理；所述实施端ar设备用于通过摄像端口采集场景或者直接调用本地视频流，并将视频数据分流为两部分，一部分用于数据推流，另一部分用于本地的图像处理。

13、进一步地，所述实施端ar设备和指导端ar设备均包括：视频检测模块、视频分流模块、图像分割模块、图像融合模块和图像传输模块；所述实施端ar设备还包括取证记录模块，用于记录实施端ar设备的操作处理流程视频，并将操作流程视频通过云服务器端传输至所述指导端ar设备；所述指导端ar设备还包括指导记录模块，用于记录指导端ar设备的指导流程视频，并将指导流程视频通过云服务器端传输至所述实施端ar设备。

14、进一步地，所述图像分割模块具体用于：读取视频数据中的一个图像帧，判断图像帧是否为第一帧；若图像帧不为第一帧，则分析色彩词典的4个聚类中心，对图像进行分割处理，并接收下一帧的视频数据；若图像帧为第一帧，则判断是否存在色彩聚类词典；若没有色彩聚类词典，则利用k-means色彩聚类的改进型算法聚类生成新的色彩聚类词典；若色彩聚类词典已经存在或生成了新的色彩聚类词典，则分析色彩词典的4个聚类中心，对图像进行分割处理，并接收下一帧的视频数据；将色彩聚类词典中的另外3个聚类中心像素值与背景1的基准像素值进行求差，差值最小的即是灰白色色彩聚类中心，标记为背景2，作为灰白色背景标注；通过对图像的真实像素值与色彩聚类中的4个色彩聚类中心像素值进行求差，实现前景与背景区域的图像分割；对图像进行膨胀操作和腐蚀操作，最终得到分离后的图像；建立提取目标区域的掩膜图像，通过矩阵运算，得到前景的分割图像并应用于实施端ar设备或指导端ar设备的图像融合。

15、进一步地，所述图像融合模块用于利用掩膜图像进行图像算术运算，利用目标区域掩膜图像对指导端ar设备或实施端ar设备图像进行逻辑与运算，从而实现前景分割；反向变更掩膜图像的二值信息得到反向掩膜图像，与实施端ar设备或指导端ar设备图像进行逻辑与运算，得到图像背景；将指导端ar设备的前景图像和实施端ar设备的背景图像进行算术相加，指导端ar设备图像的前景信息会补全实施端ar设备的图像信息，从而实现图像融合。

16、进一步地，所述图像传输模块用于将采集好的视频图像进行编码和封装，同时进行数据推流，将封装好的视频图像推流到所述云服务器端运行的easydss流媒体服务器并进行视频的转发。

17、进一步地，所述视频检测模块用于采用改进的yolov3算法对所述实施端ar设备和指导端ar设备接收的视频进行目标识别检测。

18、进一步地，在yolov3模型的darknet53网络基础上，将第一个卷积层用3×3的32个卷积核进行堆叠，处理分辨率为416×416的输入图像，将第一个卷积层的输出作为下一层的输入，接着使用64个同样为3×3的卷积核外加2个像素的步长继续实施卷积，添加由3×3和1×1的卷积层组成的残差块，获得208×208的特征图，最终依次得到104×104、52×52、26×26、26×26、13×13的特征图。

19、实施本发明具有如下有益效果：本发明将视频通过云服务器端在指导端ar设备和实施端ar设备进行传输，通过图像分割技术、图像融合技术和目标检测技术实现对电力监造过程进行远程指导，提高工作效率，缩短工作周期，降低时间成本和人工成本。

技术特征：

1.一种电力设备数字化监造远程控制系统，其特征在于，包括：云服务器端、与所述云服务器端通信连接的指导端ar设备和实施端ar设备、与所述实施端ar设备通信连接的电力设备子系统；

2.根据权利要求1所述的电力设备数字化监造远程控制系统，其特征在于，所述云服务器端包括：

3.根据权利要求1所述的电力设备数字化监造远程控制系统，其特征在于，所述电力设备子系统包括：

4.根据权利要求1所述的电力设备数字化监造远程控制系统，其特征在于，所述指导端ar设备用于通过摄像端口采集视频数据并将其分流成两部分，一部分数据直接被推流到云流媒体服务器，另一部分数据用于图像处理；所述实施端ar设备用于通过摄像端口采集场景或者直接调用本地视频流，并将视频数据分流为两部分，一部分用于数据推流，另一部分用于本地的图像处理。

5.根据权利要求4所述的电力设备数字化监造远程控制系统，其特征在于，所述实施端ar设备和指导端ar设备均包括：视频检测模块、视频分流模块、图像分割模块、图像融合模块和图像传输模块；所述实施端ar设备还包括取证记录模块，用于记录实施端ar设备的操作处理流程视频，并将操作流程视频通过云服务器端传输至所述指导端ar设备；所述指导端ar设备还包括指导记录模块，用于记录指导端ar设备的指导流程视频，并将指导流程视频通过云服务器端传输至所述实施端ar设备。

6.根据权利要求5所述的电力设备数字化监造远程控制系统，其特征在于，所述图像分割模块具体用于：读取视频数据中的一个图像帧，判断图像帧是否为第一帧；若图像帧不为第一帧，则分析色彩词典的4个聚类中心，对图像进行分割处理，并接收下一帧的视频数据；若图像帧为第一帧，则判断是否存在色彩聚类词典；若没有色彩聚类词典，则利用k-means色彩聚类的改进型算法聚类生成新的色彩聚类词典；若色彩聚类词典已经存在或生成了新的色彩聚类词典，则分析色彩词典的4个聚类中心，对图像进行分割处理，并接收下一帧的视频数据；将色彩聚类词典中的另外3个聚类中心像素值与背景1的基准像素值进行求差，差值最小的即是灰白色色彩聚类中心，标记为背景2，作为灰白色背景标注；通过对图像的真实像素值与色彩聚类中的4个色彩聚类中心像素值进行求差，实现前景与背景区域的图像分割；对图像进行膨胀操作和腐蚀操作，最终得到分离后的图像；建立提取目标区域的掩膜图像，通过矩阵运算，得到前景的分割图像并应用于实施端ar设备或指导端ar设备的图像融合。

7.根据权利要求5所述的电力设备数字化监造远程控制系统，其特征在于，所述图像融合模块用于利用掩膜图像进行图像算术运算，利用目标区域掩膜图像对指导端ar设备或实施端ar设备图像进行逻辑与运算，从而实现前景分割；反向变更掩膜图像的二值信息得到反向掩膜图像，与实施端ar设备或指导端ar设备图像进行逻辑与运算，得到图像背景；将指导端ar设备的前景图像和实施端ar设备的背景图像进行算术相加，指导端ar设备图像的前景信息会补全实施端ar设备的图像信息，从而实现图像融合。

8.根据权利要求5所述的电力设备数字化监造远程控制系统，其特征在于，所述图像传输模块用于将采集好的视频图像进行编码和封装，同时进行数据推流，将封装好的视频图像推流到所述云服务器端运行的easydss流媒体服务器并进行视频的转发。

9.根据权利要求5所述的电力设备数字化监造远程控制系统，其特征在于，所述视频检测模块用于采用改进的yolov3算法对所述实施端ar设备和指导端ar设备接收的视频进行目标识别检测。

10.根据权利要求10所述的电力设备数字化监造远程控制系统，其特征在于，在yolov3模型的darknet53网络基础上，将第一个卷积层用3×3的32个卷积核进行堆叠，处理分辨率为416×416的输入图像，将第一个卷积层的输出作为下一层的输入，接着使用64个同样为3×3的卷积核外加2个像素的步长继续实施卷积，添加由3×3和1×1的卷积层组成的残差块，获得208×208的特征图，最终依次得到104×104、52×52、26×26、26×26、13×13的特征图。

技术总结
本发明公开一种电力设备数字化监造远程控制系统，包括：云服务器端、与云服务器端通信连接的指导端AR设备和实施端AR设备、与所述实施端AR设备通信连接的电力设备子系统；所述云服务器端用于将视频流在所述指导端AR设备和实施端AR设备之间进行传输，所述视频流的一部分数据直接被推流到云流媒体服务器，另一部分数据用于图像处理；所述指导端AR设备和实施端AR设备用于通过图像分割技术、图像融合技术和目标检测技术对电力设备监造过程进行远程控制；电力设备子系统用于将现场设备、线路及操作过程进行建模，并将建立好的模型投射到实施端AR设备。本发明可以实现对电力监造过程进行远程指导，提高工作效率，缩短工作周期，降低时间成本和人工成本。

技术研发人员：申望,罗致远,纪哲夫,郑亚君,罗红涛,钟士朝
受保护的技术使用者：深圳供电局有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16