电力远程作业场景移动音视频专家系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种电力远程作业场景移动音视频专家系统，包括便携式终端和后台处理中心两部分，便携式终端的终端处理单元分别与存储器、固定图像采集器、移动图像采集器和拾音器连接并接收各自的信号，将处理后的信号通过3G无线网络、4G无线网络或WIFI方式接入局域网或广域网；后台处理中心的中心业务平台分别与中心信息存储单元、中心显示单元、客户端交互信息，也通过3G、4G和WIFI网线接入局域网或广域网，实现与便携式终端的互联；采用数字化移动式工作现场全景音视频系统，使电力系统某些检修操作现场的远程监控、专家远程指导成为可能。
【专利说明】电力远程作业场景移动音视频专家系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及电力远程作业的移动音视频监测装置，特别是采用现代电信技术的一种电力远程作业场景移动音视频专家系统。
【背景技术】
[0002]移动音视频系统是遥视系统的一个重要组成部分，现行的遥视系统监控点绝大多数是固定监控点，实现对固定目标或一个有限监控区域的音视频监控，所以不可避免的存在监控盲区，尤其是在远程非固定点的检修人员对设备进行操作时，不能对操作过程和步骤进行有效的记录和可视化；当现场操作人员需要专家远程支持的时候，由于专家无法获得直观的现场一手资料和现场设备运行的详细信息，不能实时根据现场实况做出判断决策，存在分析、判断周期长、容易不准确的情况。
[0003]设计一种利用现代通讯技术的数字化移动式远程工作现场全景音视频系统，是目前电力系统某些检修操作现场的实际需要和要解决的技术问题。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是建立一套数字化移动式的远程工作现场全景音视频系统，适应电力系统某些检修操作现场的远程监测以及专家支持的需要。
[0005]本发明解决上述问题的方案是:电力远程作业场景移动音视频专家系统包括:便携式终端和后台处理中心两部分，所述便携式终端由终端处理单元、存储器、固定图像采集器、移动图像采集器、拾音器、扬声器、可拆卸式扩展坞、大容量储能器构成；终端处理单元分别与存储器、固定图像采集器、移动图像采集器和拾音器连接并接收各自的信号，将处理后的信号通过3G无线网络、4G无线网络或WIFI方式接入局域网或广域网；所述固定图像采集器安装在可收录全部场景信息的位置，移动图像采集器由操作人员随身携带；后台处理中心由拾音器、音箱、中心业务平台、中心信息存储单元、中心显示单元、客户端组合构成，中心业务平台分别与中心信息存储单元、中心显示单元、客户端连接并交互信息，客户端分别与拾音器和音箱连接并接受拾音器信息，客户端通过音箱输出中心业务平台处理过的音频信号；后台处理中心通过3G、4G和WIFI网线接入局域网或广域网，以实现与便携式终端的互联。
[0006]可拆卸式扩展坞为通过RJ-45端口、串口和电池仓实现多端口和续航能力的扩展。
[0007]终端处理单元配备有两个3G模块，用以增加3G的上行带宽。
[0008]终端处理单元配备有用以用户管理的指纹仪。
[0009]终端处理单元配备有用以信息交互的电容式触摸屏。
[0010]由于采用了数字化移动式工作现场全景音视频系统，使电力系统某些检修操作现场的远程监控、专家远程指导成为可能。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1电力远程作业场景移动音视频专家系统拓扑图。
[0012]图2电力远程作业场景移动音视频专家系统流程图。
【具体实施方式】
[0013]以下结合附图，对电力远程作业场景移动音视频专家系统的结构、特点进行详细说明:
[0014]由图1可知，电力远程作业场景移动音视频专家系统由便携式终端和后台处理中心两部分组成，便携式终端由终端处理单元1、存储器2、固定图像采集器3、移动图像采集器4、拾音器5、扬声器6、可拆卸式扩展坞7、大容量储能器12构成；终端处理单元I分别与存储器2、固定图像采集器3、移动图像采集器4和拾音器5连接并接收各自的信号，将处理后的信号通过3G无线网络、4G无线网络或WIFI方式接入局域网或广域网；固定图像采集器3安装在可收录全部场景信息的位置，移动图像采集器4由操作人员随身携带。
[0015]便携式终端作为整个系统的核心部分，可以实现视频数据的采集、抓拍、加密、编码、存储、传输、回放、预览，还可以利用GPS/北斗卫星定位当前位置，并通过语音对讲功能与后台处理中心保持S切联系。
[0016]终端处理单元I采用RO1、SVC等视频压缩技术，压缩比高，处理灵活，支持数字宽动态，支持三码流同时输出，双路高清码流可分别独立设置不同的高清分辨率，帧率与码率；可最大支持20路同时访问，支持手机监控，支持透雾，电子防抖，强光抑制，并具有多种白平衡模式，适合户内、户外各种场景需求；支持背光补偿，自动电子快门功能，自动光圈，慢快门，走廊模式，适应不同监控环境，设有内置GPS天线，可以利用接收到的卫星信号计算出当前位置；端处理单元I还可以利用无线模块将作业现场的位置信息实时发送到监控中心，在平台的电子地图上显示出作业现场的具体位置。
[0017]存储器2为MicroSD/SDXC卡，支持最大容量为128G。
[0018]固定图像采集器3、移动图像采集器4选用高清摄像头，实现对操作对象同时进行全方位随机拍摄；通过调整固定图像采集器3在现场固定位置，以及与移动图像采集器4的组合方式，可以实现对操作场景、操作对象同时进行全方位360度拍摄。
[0019]拾音器5有效监听距离O至20米(60dB)，30米(80dB);频率响应20Hz?20kHz ；灵敏度-38dB ;信噪比MOdB(户外)，信噪比>70dB(室内);指向特性为45度宽指向性。
[0020]大容量储能器12选用锂离子电池，可根据现场需要配备多块该电池。
[0021]后台处理中心由拾音器5、音箱13、中心业务平台8、中心信息存储单元9、中心显示单元10、客户端11组合构成；中心业务平台8分别与中心信息存储单元9、中心显示单兀10、客户纟而11连接并交互彳目息，客户11分别与拾首器5和首箱13连接并接受拾首器5信息，客户端11通过音箱13输出中心业务平台8处理过的音频信号；后台处理中心通过3G、4G和WIFI网线接入局域网或广域网，以实现与便携式终端的互联。
[0022]终端处理单元I配备有两个3G模块，用以增加3G的上行带宽。
[0023]终端处理单元I配备有用以用户管理的指纹仪。
[0024]终端处理单元I配备有用以信息交互的电容式触摸屏。
[0025]后台处理中心可以设在电网运行调度中心，设备可支持多画面监控、轮巡、分组等多种监控模式，保证监控的有效性，支持本地及集中录像存储，以及支持录像回放、抓图、下载等；可以和现有的遥视系统实现对接，可实现便携式终端之间的对讲，便携式终端与后台处理中心的对讲，满足专家远程指导、指挥的需要。
[0026]可拆卸式扩展坞7为通过RJ-45端口、串口和电池仓实现多端口和续航能力的扩展，它可通过底座来实现不同接口的转换，可实现转出RJ45网口、RS232串口、USB 口等接口，可拆卸式扩展坞7具备电池仓，可放入一块备用电池，增加至少4小时的续航时间。
[0027]终端处理单元I设有两个3G模块，可捆绑两张3G卡以增加3G的上行带宽，一般情况下，单张3G卡无法支持高清网传，如果采用两张3G卡，即可支持非全帧的高清网传，也可使用不同制式的3G模块，还可保证使用不同网络的选择，满足偏远山区等作业场地的需要。
[0028]终端处理单元I配备指纹仪，利用指纹识别来进行用户管理，本装置设置10个手指来进行设备的登录；终端处理单元I支持数字证书加密，使终端处理单元I无法随意安装软件，需证书授权的软件才可进行安装，可保证设备的安全性以及设备资源的合理利用。
[0029]终端处理单元I配备IPS多角度高亮液晶电容触摸屏，可用于设备的配置，视频画面的预览，回放等，还可用于接收中心业务平台8发送的短信。
[0030]电力远程作业场景移动音视频专家系统，提高了业务服务的规模和水平，它采用的工业标准J2EE平台和SOA面向服务的架构，是当前企业级业务平台期望采用的，该平台采用了在J2EE三层体系结构基础上构建的面向业务的五层体系结构；第一层为应用层，是面向操作的客户端，第二层为业务逻辑层，呈现给用户专业化、个性化的具体业务流程和工具，第三层为核心层，是软件平台系统的核心，采用高性能的应用服务器中间件、各种智能引擎和系统管理工具，为应用层提供基础服务、管理策略和方法工具，第四、第五层分别为设备接入层和数据采集层，实现了安防设备和音视频、图片和文本等信息的归纳抽象，并接入到平台进行集成管理。
[0031]如图2所示，现场作业人员首先确认现场网络情况，保证现场网络畅通，然后将固定图像采集器3，将移动图像采集器4随身佩戴；现场作业人员通过用户名和密码或者通过指纹在终端处理单元I上进行身份验证；验证通过后，终端处理单元I可以和中心业务平台8建立连接；由中心业务平台8向终端处理单元I发出采集音视频信息的指令；终端处理单元I接到该指令后，通过固定图像采集器3、移动图像采集器4和拾音器5采集现场音视频；采集到的音视频信息经过终端处理单元I采用RO1、SVC等视频压缩技术处理后经过网络传输回中心业务平台8 ;中心业务平台8和中心信息存储单元9、中心显示单元10、客户端11进行信息交互，在中心信息存储单元9存储音视频信息的同时,可以将视频信息在中心显示单元10显示；后台专家通过中心显示单元10、客户端11和音箱13掌握第一手现场音视频资料，客户端11通过拾音器5采集后台专家的音频信息，该信息经由客户端11处理后通过网络传输至中心业务平台8 ;中心业务平台8和中心信息存储单元9、中心显示单元10、客户端11进行信息交互,在中心信息存储单元9存储音视频信息的同时可以将视频信息在中心显示单元10显示；中心业务平台8将编码后的音频信息通过网络传输至终端处理单元I ;终端处理单元I解码音视频信息，通过扬声器6向现场操作人员播放音频信息；至此，现场操作人员和后台专家建立了全息连接。
[0032]与现有技术相比，本发明具有以下有益效果:
[0033]第一，排除现行遥视系统盲区；目前的遥视系统绝大多数是固定监控点，可对固定目标或一个有限监控区域的音视频监控，存在监控盲区，尤其是在有人员对设备进行操作时，不能对操作过程和步骤进行有效的记录，本系统可以实现对操作对象同时进行全方位拍摄。
[0034]第二，可以给远程的专家提供第一手的现场音视频资料。
[0035]第三，可以通过网线、3G无线网络、4G无线网络、WIFI无线网络和后台处理中心相连，有效的保障了数据的上传通道。
[0036]实施本系统，各个部件选择虽然非单一，但必须选择国标元器件，在本系统装置中的器件、芯片与部件之间的接线，必须按标准和部件的接线规定进行连接，在此不对本案的常规接线和元器件连接进行描述。
【权利要求】
1.一种电力远程作业场景移动音视频专家系统，包括:便携式终端和后台处理中心两部分，其特征在于:所述便携式终端由终端处理单元(I)、存储器(2)、固定图像采集器(3)、移动图像采集器(4)、拾音器(5)、扬声器(6)、可拆卸式扩展坞(7)、大容量储能器(12)构成；终端处理单元(I)分别与存储器(2)、固定图像采集器(3)、移动图像采集器(4)和拾音器(5)连接并接收各自的信号，将处理后的信号通过3G无线网络、4G无线网络或WIFI方式接入局域网或广域网；所述固定图像采集器(3)安装在可收录全部场景信息的位置，移动图像采集器(4)由操作人员随身携带；所述后台处理中心由拾音器(5)、音箱(13)、中心业务平台(8)、中心信息存储单元(9)、中心显示单元(10)、客户端(11)组合构成，中心业务平台⑶分别与中心信息存储单元(9)、中心显示单元(10)、客户端(11)连接并交互信息，客户端(11)分别与拾音器(5)和音箱(13)连接并接受拾音器(5)信息，客户端(11)通过音箱(13)输出中心业务平台(8)处理过的音频信号；后台处理中心通过3G、4G和WIFI网线接入局域网或广域网，以实现与便携式终端的互联。
2.根据权利要求1所述的电力远程作业场景移动音视频专家系统，其特征在于:所述可拆卸式扩展坞(7)为通过RJ-45端口、串口和电池仓实现多端口和续航能力的扩展。
3.根据权利要求1所述的电力远程作业场景移动音视频专家系统，其特征在于:所述终端处理单元(I)配备有两个3G模块，用以增加3G的上行带宽。
4.根据权利要求1、3所述的电力远程作业场景移动音视频专家系统，其特征在于:所述终端处理单元(I)配备有用以用户管理的指纹仪。
5.根据权利要求1、3所述的电力远程作业场景移动音视频专家系统，其特征在于:所述终端处理单元(I)配备有用以信息交互的电容式触摸屏。
【文档编号】H04N7/18GK104079878SQ201410301879
【公开日】2014年10月1日 申请日期:2014年6月27日 优先权日:2014年6月27日
【发明者】蔡桂华, 郭凯, 王志刚, 韩涛 申请人:国家电网公司, 国网河北省电力公司, 国网河北省电力公司保定供电分公司