基于物联网和AR技术的变电站设备巡视系统及巡视方法与流程

本发明涉及变电站巡检作业技术领域，特别涉及一种基于物联网和ar技术的变电站设备巡视系统及巡视方法。

背景技术

变电站设备巡视作业作为变电站日常主要工作，具有工作频率高、查询资料多、巡视内容密集等特点，传统的变电站巡视作业多以巡视人员人工巡视、纸质化记录缺陷隐患为主要执行方式，而近年来兴起的机器人巡检，也同时需要巡视人员在室内终端对现场情况进行监控，判断是否有故障发生，对已记录缺陷的检查处理仍需依赖纸质记录。在传统作业模式下，变电站巡视工作无法摆脱携带大量纸张的弊端，而作业质量过分依赖巡视人员的专业素养和责任感。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种基于物联网和ar技术的变电站设备巡视系统及巡视方法。

为此，本发明技术方案如下：

一种基于物联网和ar技术的变电站设备巡视系统，包括服务器、ar巡视眼镜、人机交互模块和设备识别标签；其中，所述ar巡视眼镜为具有图像采集、图像展示和通信功能的眼镜；所述的ar巡视眼镜和人机交互模块均分别与服务器进行信息交互。

进一步的，还包括巡视人员随身携带的报警模块和定位模块。

一种基于物联网和ar技术的变电站设备巡视系统的巡视方法，包括按顺序进行的下列步骤：

1)巡视人员通过人机交互模块制定巡视计划，并将巡视计划、设备识别标签、变电站设备信息和变电站设备安全巡视距离存储在服务器中；

2)巡视人员佩戴ar巡视眼镜，并通过ar巡视眼镜从服务器获取巡视计划；

3)巡视人员根据巡视计划开始巡视工作，并通过ar巡视眼镜上的扫描设备读取设备识别标签来调取后台设备台账，验证设备运行状态与服务器中记录的是否一致，验证结果一致，则继续验证下一台设备，若不一致，则进入下一步；

4)巡视人员启动ar巡视眼镜的拍照功能，将当前设备的状态以图片的形式进行记录，并发送发服务器进行识别；

5)巡视工作完成后，巡视人员通过人机交互模块登录服务器查询设备识别结果，并进行核实，若识别结果正确，则更新该设备的台账，若识别结果错误，则进行记录，并将该设备加入下一次巡视计划。

进一步的，所述的巡视人员随身携带报警模块和定位模块，定位模块实时地将巡视人员的位置信息发送到服务器，服务器将该位置信息与设备安全巡视距离进行对比，若巡视人员处于非安全距离，则报警模块发出警报，否则，报警模块不动作。

与现有技术相比，该基于物联网和ar技术的变电站设备巡视系统和巡视方法具有如下优势：

解决了变电站传统巡视方法中，巡视人员携带纸质资料繁多、设备历史信息掌握不及时、设备状态记录滞后等现实问题，以科技手段优化巡视作业流程，降低巡视人员工作负重，解放巡视人员双手，结合图像识别技术，简化巡视过程中设备状态记录流程，提升变电站巡视工作的便捷度和工作效率。

附图说明

图1为本发明提供的基于物联网和ar技术的变电站设备巡视方法的流程图。

图2为本发明提供的基于物联网和ar技术的变电站设备巡视系统的结构框图。

图3为图像识别示意图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步的说明，但下述实施例绝非对本发明有任何限制。

一种基于物联网和ar技术的变电站设备巡视系统，如图1所示，包括服务器、ar巡视眼镜、人机交互模块和设备识别标签；其中，所述ar巡视眼镜为具有图像采集、图像展示和通信功能的眼镜；所述的ar巡视眼镜和人机交互模块均分别与服务器进行信息交互；所述的设备识别标签为包含了设备信息的二维码或条形码。

除此之外，还包括巡视人员随身携带的报警模块和定位模块；所述的报警模块和定位模块集成在一块定位手表上。

在变电站设备巡视之前，需要做以下准备工作，首先，应进行局部物联网的布设，将设备识别标签粘贴于设备便于扫描的位置，以便让每台检修设备拥有唯一的id；其次，部署定位服务基站：根据变电站的类型选择适宜的定位方式，分别针对室内站和室外站选择适宜的定位产品，出于安全性考虑，定位精度要求为厘米级；最后，在硬件设备上搭载运行软件，调试完成后形成包含各变电站设备信息的物联网系统；

一种基于物联网和ar技术的变电站设备巡视方法，如图2所示，包括按顺序进行的下列步骤：

1)巡视人员通过人机交互模块制定巡视计划，并将巡视计划、设备识别标签、变电站设备信息和变电站设备安全巡视距离存储在服务器中；

2)巡视人员佩戴ar巡视眼镜，并通过ar巡视眼镜从服务器获取巡视计划；

3)巡视人员根据巡视计划开始巡视工作，并通过ar巡视眼镜上的扫描设备读取设备识别标签来调取后台设备台账，验证设备运行状态与服务器中记录的是否一致，验证结果一致，则继续验证下一台设备，若不一致，则进入下一步；

4)巡视人员启动ar巡视眼镜的拍照功能，将当前设备的状态以图片的形式进行记录，并发送发服务器进行识别；

5)巡视工作完成后，巡视人员通过人机交互模块登录服务器查询设备识别结果，并进行核实，若识别结果正确，则更新该设备的台账，若识别结果错误，则进行记录，并将该设备加入下一次巡视计划。

在整个变电站设备巡视过程中，所述的巡视人员随身携带报警模块和定位模块，定位模块实时地将巡视人员的位置信息发送到服务器，服务器将该位置信息与设备安全巡视距离进行对比，若巡视人员处于非安全距离，则报警模块发出警报，否则，报警模块不动作；为了便于携带，此处将报警模块和定位模块集成在一个定位手表上；

服务器在对ar巡视眼镜拍摄的图片进行识别时，使用模板匹配算法对变电设备进行识别，找出电力设备上具有某种特殊特征的某一郝分作为模板特征，作为模板，到待识别的图像中去找其存在的问题。

以8位图像(其1个像素由1个字节描述)为例，如图3所示。模板t(m*n个像素)叠放在被搜索图s(wxh个像素)上平移，模板覆盖被搜索图的那块区域称为子图s^i,j，其中，i,j为子图左上角在被搜索图s上的坐标。搜索范围为：

1≤i≤w-m，1≤i≤h-n；

用下式衡量t和s^i,j相似性：

上式中的第一项为子图的能量，第三项为模板的能量，都与模版匹配无关。第二项是模板和子图的互相关，随(i,j)改变。当模板和子图匹配时，该项有极大值，将其归一化，得模板匹配的相关系数：

当模板和子图完全一样时，相关系数r＝1，在被搜索图s中完成全部搜索后，找出r的最大值，对应的子图s即为匹配目标。