一种变电站设备巡检的方法、装置及系统与流程

本发明涉及电网领域，特别涉及一种变电站设备巡检的方法、装置及系统。

背景技术：

为了把发电厂发出来的电能输送到较远的地方，必须把电压升高，变为高压电，到用户附近再按需要把电压降低，这种升降电压的工作场所，称为变电站。变电站的运行维修工作需要检查巡视大量的电网设备，在巡视过程中需要抄录大量的仪表数据。

国家电网的变电站经历了人工纸质巡检、手持移动设备巡检以及机器人巡检的阶段后，巡检效率的提升进入了停滞期。而设备价值占企业总价值的比重较大，生产设备出现问题将影响企业效益或运转。目前缩短巡检业务中，在最短的时间内获取全面而准确的巡检信息是有效提升运检业务现代化、设备管理水平精益化和工作效率的关键问题之一。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种变电站设备巡检的方法，解决了变电站巡检效率低，耗费时间长的问题，提高了变电站设备巡检的效率和信息的全面性，极大的减少了工作人员的工作量，节省了人力资源。

本发明还提供一种变电站设备巡检的方法、装置及系统。

为解决上述技术问题，本发明提供一种变电站设备巡检的方法，包括：

接收视频图像和检测数据，其中，所述视频图像为监控设备获取的变电站中的视频图像，所述检测数据为监控设备获取变电站中各项设备的检测数据；根据所述视频图像和所述检测数据建立变电站的虚拟视频图像；将所述虚拟视频图像发送至显示设备，以便通过所述虚拟视频图像向用户显示变电站的各项设备的信息。

其中，所述接收视频图像和检测数据包括：

接收中转服务器发送的所述检测数据，其中，在接收中转服务器发送的所述检测数据之前，所述监控设备将各项设备的所述检测数据发送至中转服务器，所述中转服务器存储并发送所述检测数据。

其中，所述监控设备将各项设备的所述检测数据发送至中转服务器包括：

所述监控设备将各项设备的所述检测数据通过正向隔离器发送至中转服务器。

其中，在将所述虚拟视频图像发送至显示设备之后，还包括：

将所述视频图像发送至显示设备，以便向用户显示所述虚拟视频图像中的场景时，向所述用户显示对应真实场景的所述视频图像。

其中，接收视频图像和检测数据包括：

通过网络接收所述视频图像和所述检测数据。

其中，所述监控设备为具有摄像头的ar头戴设备。

其中，所述显示设备还包括交互设备，在向用户显示变电站的各项设备的信息之后，所述交互设备接收用户发送的对所述虚拟视频图像中显示场景的位置和角度进行调整、各项设备的所述检测数据以及所述检测数据的显示形式进行选择的指令。

本发明还提供一种变电站设备巡检的装置，包括：

接收模块，接收视频图像和检测数据，其中，所述视频图像为监控设备获取的变电站中的视频图像，所述检测数据为监控设备获取变电站中各项设备的检测数据；

处理模块，用于根据所述视频图像和所述检测数据建立变电站的虚拟视频图像；

发送模块，用于将所述虚拟视频图像发送至显示设备，以便通过所述虚拟视频图像向用户显示变电站的各项设备的信息。

本发明还提供一种变电站设备巡检的系统，包括：

监控设备和vr服务器以及显示设备；

其中，所述监控设备，用于获取变电站的视频图像和变电站中各项设备的检测数据；

所述vr服务器和所述监控设备相连接，用于接收所述监控设备发送的所述视频图像和所述检测数据，根据所述视频图像和所述检测数据建立变电站的虚拟视频图像；

所述显示设备和所述vr服务器相连接，用于接收所述vr服务器发送的所述虚拟视频图像，并通过显示所述虚拟视频图像向用户显示变电站中各项设备的状态信息。

本发明所提供的一种实现对变电站设备巡检的方法，通过采用监测设备获取变电站内的视频图像以及各个设备的检测数据后，构建虚拟视频图像，用户通过该虚拟视频图像，即可获得变电站内各个设备具体工作场景的信息以及各个设备工作参数的信息，从而达到对变电站的巡检的目的，而无需工作人员在变电站现场采集并记录数据，在保证巡检信息全面性的基础上，极大的提高了对变电站巡视检修的效率，降低了变电站巡视工作的工作量，节省了大量的人力资源。本发明可以有效提升运维检修业务现代化和设备资产精益化管理水平，实现了运维业务的可视化、标准化、程序化，提高了作业的规范性和工作效率。

本发明提供的一种变电站设备巡检的装置及系统，具有上述有益+效果。

附图说明

为了更清楚的说明本发明实施例或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的变电站设备巡检一种具体实施方式的流程图；

图2为本发明提供的变电站设备巡检的另一具体实施方式流程图；

图3为本发明实施例提供的变电站设备巡检的装置的结构框图。

具体实施方式

变电站是电力系统中变换电压、接受和分配电能、控制电力的流向和调整电压的电力设施，它通过其变压器将各级电压的电网联系起来。变电站的规模一般都比较庞大，且变电站中各种设备是否能够正常工作，对变电站的正常运行有很大的影响，因此，对变电站内各个设备的巡检也是非常的关键。

现在比较常用的巡检方式是工作人员现场巡检，并记录数据，这种巡检方式往往需要耗费巨大的人力物力，且巡检效率极低，目前也有一些采用机器人巡检代替人工巡检的方式，虽然能够减少工作人员的工作量，但是工作人员只能了解到各个仪表的数据，而不能了解到变电站内显示场景的信息，更不能将各个仪表的数据和现实场景联系起来，从而导致巡检信息的不完整。

因为工作人员往往需要根据巡检的现实场景和相关设备的参数相结合制定解决某些问题等后续工作的计划，如果巡检的信息不完整，将导致后续工作无法展开，本发明提供的变电站设备巡检的方法，在保证巡检设备的信息完整的基础上提高了巡检工作的效率。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供的变电站设备巡检一种具体实施方式的流程图如图1所示，该方法可以包括：

步骤s101：接收视频图像和检测数据。

需要说明的是，视频图像为变电站中真实场景的视频图像，而检测数据则是变电站中各个设备的仪表的数据。

可以预先在变电站设置监控设备，用来获取变电站内的真实场景的视频图像，同时获取各个设备的仪表的检测数据。检测数据可以是直接从仪表中读取的参数，也可以是对仪表中的参数进行一定的处理而得到的数据，该数据可以是历史数据对比、预警信息数据、业务数据分析等等方面的数据，只要是工作人员需要通过巡检了解到的数据都属于本发明的保护范围。

步骤s102：根据所述视频图像和所述检测数据建立变电站的虚拟视频图像。

虚拟现实技术，简称vr技术是利用电脑模拟产生一个三维空间的虚拟世界，让使用者如同身历其境一般。随着技术的发展，又进一步提出在虚拟现实的场景中加入现实场景数据的技术，达到现实与虚拟并行显示的目的。

本发明中根据变电站中显示场景的视频图像，采用三维重建技术，将模型中导入untiy3d平台进行程序设计，构建变电站中真实场景相同的虚拟场景的视频图像，达到侵入式漫游体验效果。再利用虚拟现实技术，在虚拟场景的视频图像中叠加显示出检测的数据，得到包含有各个设备的检测数据的虚拟视频图像，从而方便工作人员将检测数据和变电站中实际的场景联系起来。

步骤s103：将所述虚拟视频图像发送至显示设备。

具体的，工作人员无需在变电站现场巡查，只通过虚拟视频图像即可详细了解变电站内各个设备的工作状态以及参数信息，方便快捷，工作效率高。

基于上述实施例，在接收视频图像和检测数据之前，为了防止变电站内的信息发生丢失，上述实施例可以进一步改进，为此本发明提供的另一具体实施例中，该方法还可以包括：

接收中转服务器发送的所述检测数据；

其中，在接收中转服务器发送的所述检测数据之前，所述监控设备将各项设备的所述检测数据发送至中转服务器，所述中转服务器存储并发送所述检测数据。

具体的，在接收检测数据之前，监控设备将检测数据发送至中转服务器的目的是存储检测数据，以免数据丢失。这仅仅是本发明存储检测数据的一种具体的实施方式，用其他存储数据的方式也属于本发明的保护范围。

另外，视频图像也可以和检测数据一同存储至中转服务器，但是由于设备的检测数据相对于视频图像更为重要，对工作人员的工作更有指导作用，所以一般情况下只对检测数据进行保存。需要说明的是，对检测数据的存储并不是实现本发明的目的必要技术特征。

基于上述实施例，监控设备可以包括获取视频图像的摄像设备和获取检测数据的监控数据设备两部分，在获取视频图像时，由于变电站内各个设备的分布密集，为了获取更为全面准确的视频图像，比较优选的是采用倾斜摄影测量技术快速拍摄变电站内的视频图像，但这并不是本发明的必要技术特征，只要能够为创建虚拟视频图像提供足够的相关数据即可。

而对于监控数据设备，可以是与变电站内各个设备的仪表相连的设备，从而能够直接获得更为准确的仪表数据。这些仪表可以是变压器、gis、断路器、隔离开关的中的一个或多个设备的传感器的仪表。

由于检测数据对于变电站的至关重要，如果任何设备都能从监控数据设备中获取检测数据，这对变电站中设备数据的安全性会带来极大的隐患，为此，本发明的另一具体实施例中，所述监控设备将各项设备的所述检测数据发送至中转服务器具体可以包括：

所述监控设备将各项设备的所述检测数据通过正向隔离器发送至中转服务器。

具体的，正向隔离器只允许监控数据设备将检测数据发送至中转服务器，而不允许中转服务器从监控数据设备中读取数据，从而保证了监控数据设备中检测数据的安全性。需要说明的是，这并不是实现本发明的唯一实施方案，只要能够保证检测数据在传输过程中不被泄露即可。

另外，本发明对获取视频图像和检测数据的设备并没有特殊要求，只要能够获取变电站内真实准确的视频图像和检测数据即可。

基于上述实施例，在向用户显示虚拟视频图像同时，可以向用户显示相应的现实场景的视频图像，用户通过参照现实场景的视频图像，能够更全面的获取虚拟视频图像中的变电站的信息。为此，本发明的另一种具体实施例中，在将所述虚拟视频图像发送至显示设备之后，还可以包括：

将所述视频图像发送至显示设备，以便向用户显示虚拟视频图像中的场景时，向用户显示对应真实场景的所述视频图像。

需要说明的是，将视频图像和虚拟视频图像发送给显示设备并没有必然的先后顺序，只要显示设备在向用户显示视频图像之前发送即可。

另外，视频图像只是给用户提供一个参照，为了使用户对虚拟现实图像具有更好的侵入感，在用户的视野中，大部分的画面是向用户展示虚拟视频图像，可以在用户视线的某一较小区域显示视频图像。但这只是本发明的一种具体实施例，并不是本发明的必要技术方案。

基于上述任意实施例，本发明的另一具体实施例中，所述接收视频图像和检测数据可以包括：

通过网络接收所述视频图像和所述检测数据。

具体的，当工作人员不在变电站时，需要获取变电站内的信息，就可以通过网络远程获得视频图像以及检测数据。

例如，处在外地的工作人员需要对本地变电站的运检为修工作作出指导，就需要了解本地变电站各个设备具体场景和工作状态的信息，只需要通过网络远程获取视频图像和检测数据后，创建相关的虚拟视频图像，即可开展工作。

另外，在实际应用中，对于同一个城市的电网设备而言，变电站往往不止一个，采用本发明的技术方案，可以将多个变电站的巡检工作集中管理，提高管理效率，这也同样需要通过网络远程获取视频图像和检测数据。

基于上述实施例，本发明中监控设备可以是专门的摄像设备以及和变电站中各个仪表相连接的监控数据设备，考虑到对监控数据设备获取的数据对保密性的要求较高，且摄像设备和监控数据设备的成本也比较高，对于上述实施例本发明还可以进一步改进。

本发明的另一具体实施例中，所述监控设备可以具体为具有摄像头的ar头戴设备。

工作人员通过ar头戴设备，在变电站内巡检，ar头戴设备的摄像头自动扫描获取变电站内的视频图像，并通过视频图像辨识图像中的仪表参数，从而分析获得检测数据。虽然这种巡检变电站获取相关视频图像及检测数据的方式仍然需要人工巡检，但是无需人工抄录数据，同样能够提高效率。并且，对于某些摄像设备无法拍摄到的死角，通过工作人员携带ar头戴设备也能解决这一问题。另外，工作人员还可以根据实际需要对重点监测区域做更为全面的巡检，获得更为全面的信息。当然，这并不是本发明的唯一方案，本发明中还可以采用的其他的监控设备，在此不一一列举。

基于上述实施例，考虑到为了给用户带来更好的侵入式体验，显示设备向用户显示的虚拟视频图像中的场景是按照与真实场景1:1的比例创建的，所以显示设备向用户显示的画面场景有限，如果当前显示的虚拟场景不是用户想要看到的场景图像，就需要对虚拟图像中的场景进行调整。另外，同时向用户显示的检测数据也可以由多中显示形式，可以是表格的形式，也可以是标注具体设备的形式，还可以放大、缩小、重点突出等。

为此本发明的另一具体实施例中，所述显示设备还可以包括：

交互设备，在通过虚拟视频图像向用户显示变电站的各项设备的信息之后，所述交互设备接收用户发送的对所述虚拟视频图像中显示场景的位置和角度进行调整的指令，以及对所述虚拟视频图像中各项设备的所述检测数据以及所述检测数据的显示形式进行选择的指令。

具体的，交互设备可以是语音设备也可以是物理按键设备。例如，用户向语音设备发送“向前走”的命令，显示设备会向用户展示在虚拟视频图像中向前走的虚拟场景图像；用户想语音设备发送“表格数据”的命令，显示设备会向用户以表格的形式显示检测数据。本发明中还有与此相类似的交互方式在此不一一列举。

基于上述实施例，为了用户在使用显示设备查看虚拟视频图像时，不受外部因素干扰，从而达到一个更好的浸入效果，本发明的另一具体实施例中，所述显示设备可以为vr头戴设备。

具体的，采用vr头戴设备可以很好的评比外界信息带来的干扰，但这只是本发明的一个较为优选的实施例，其他可以屏蔽外界干扰的显示设备也能实现本发明的技术方案。

基于上述任意实施例，本发明提供的变电站设备巡检的另一具体实施方式流程图如图2所示，该方法可以包括：

步骤s201：监控摄像设备获取变电站的视频图像，并发送给vr服务器。

步骤s202：监控数据设备获取变电站中各个设备的检测数据，并通过正向隔离器发送给中转服务器。

步骤s203：中转服务器将检测数据发送给vr服务器。

具体的，步骤s201和步骤s202以及s203之间没有必然的先后顺序，只要在步骤s204之前执行即可。

步骤s204：vr服务器根据视频图像和检测数据建立变电站的虚拟视频图像。

步骤s205：将虚拟视频图像发送至vr头戴设备。

步骤s206：vr头戴设备向用户显示虚拟视频图像。

下面对本发明实施例提供的变电站设备巡检的装置进行介绍，下文描述的变电站设备巡检的装置与上文描述的变电站设备巡检的方法可相互对应参照。

图3为本发明实施例提供的变电站设备巡检的装置的结构框图，参照图3变电站设备巡检的装置可以包括：

接收模块100，接收视频图像和检测数据，其中，所述视频图像为监控设备获取的变电站中的视频图像，所述检测数据为监控设备获取变电站中各项设备的检测数据；

处理模块200，用于根据所述视频图像和所述检测数据建立变电站的虚拟视频图像；

发送模块300，用于将所述虚拟视频图像发送至显示设备，以便通过虚拟视频图像向用户显示变电站的各项设备的信息。

本实施例的变电站设备巡检的装置用于实现前述的变电站设备巡检的方法，因此变电站设备巡检的装置中的具体实施方式可见前文中的变电站设备巡检的方法的实施例部分，例如，接收模块100，处理模块200，发送模块300，分别用于实现上述变电站设备巡检方法中步骤s101、s102、s103，所以，其具体实施方式可以参照相应的各个部分实施例的描述，在此不再赘述。

此外，本发明还提供了一种变电站设备巡检的系统，可以包括：

监控设备和vr服务器以及显示设备；

其中，所述监控设备，用于获取变电站的视频图像和变电站中各项设备的检测数据；

所述vr服务器和所述监控设备相连接，用于接收监控设备发送的所述视频图像和所述检测数据，根据所述视频图像和所述检测数据建立变电站的虚拟视频图像；

所述显示设备和所述vr服务器相连接，用于接收vr服务器发送的虚拟视频图像，并通过显示所述虚拟视频图像向用户显示变电站中各项设备的状态信息。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(ram)、内存、只读存储器(rom)、电可编程rom、电可擦除可编程rom、寄存器、硬盘、可移动磁盘、cd-rom、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

以上对本发明所提供的变电站设备巡检方法装置及系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。