CN107167246A - 现场感知智能头盔、现场感知方法、装置及存储介质 - Google Patents

现场感知智能头盔、现场感知方法、装置及存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明现场感知智能头盔、现场感知方法、装置及存储介质，头盔设有通信连的红外成像仪及智能眼镜，红外成像仪侦测电力设备得到红外侦测数据并生成电力设备的红外成像及温度场数据，智能眼镜根据红外成像及温度场数据生成对应的可见光与红外叠加图像及温度场图像，且智能眼镜对所视的电力设备的原始图像从通信连接的监控监控后台后台获取关联的电力设备关联信息，将电力设备关联信息结合至原始图像以生成电力设备的现实增强图像，并将现实增强图像与红外图像及温度场图像一并显示于智能眼镜；本发明利用智能头盔来实现巡检，解放巡检人员双手，并且实现红外热成像功能与现实增强功能的融合，增加可参考的电力设备的关联信息量，有效提升巡检效率。

Description

现场感知智能头盔、现场感知方法、装置及存储介质
技术领域
本发明涉及电力设备的物联网感知设备技术领域，特别是涉及现场感知智能头盔、现场感知方法、装置及存储介质。
背景技术
目前，针对电力设备的巡检中，有采用红外成像仪对电力设备检测以生成热成像来判断电力设备是否故障，然，红外成像仪基本需要手持，巡检人员必须至少要腾出一只手来握持红外成像仪，从而无法进行双手操作或同时使用双手进行操作的项目，效率较为低下。遇到检修设备需要查阅设备资料时无法即时解决。遇到现场问题需要与相关专家远程会诊是无法与远程专家“身临其境”地商讨解决方案。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供现场感知智能头盔、现场感知方法、装置及存储介质，用于解决现有技术中的问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种现场感知智能头盔，包括；头盔本体；红外成像仪，设于所述头盔本体，包括：红外侦测单元、第一通信单元及第一处理单元；所述红外侦测器，用于侦测电力设备以得到红外侦测数据；所述第一处理单元，通信连接所述红外侦测器及第一通信单元，用于根据所述红外侦测数据生成电力设备的红外成像及温度场数据，并通过所述第一通信单元传送所述红外图像及温度场数据至所述智能眼镜；智能眼镜，设于所述头盔本体；所述智能眼镜包括：图像采集单元、第二通信单元、第二处理单元及显示单元；所述第二通信单元，通信连接于所述智能眼镜、以及监控后台，用于获取所述可见光与红外叠加成像及温度场数据，并从所述监控后台获取关联于所述电力设备的电力设备信息；所述图像采集单元，用于采集电力设备的原始图像；所述第二处理单元，通信连接于所述第二通信单元、图像采集单元，用于将所述电力设备信息结合至所述原始图像以生成所述电力设备的现实增强图像，并用于根据所述红外成像及温度场数据生成对应的红外图像及温度场图像；所述显示单元，通信连接于所述处理单元，用于将所述现实增强图像与所述红外图像及温度场图像一并显示。
于本发明的一实施例中，所述的现场感知智能头盔，包括：测距仪，设于所述头盔本体，通信连接于所述智能眼镜，用于测量所述红外成像仪与电力设备间的间距信息并发送至所述智能眼镜；环境温湿度传感器，设于智能眼镜，通信连接于所述第二处理单元，用于采集环境温湿度数据并发送至所述第二处理单元；所述第二处理单元，用于结合所述间距信息及环境温湿度数据来加以计算温度补偿数据，以对所述温度场所对应温度数据进行补偿修正。
于本发明的一实施例中，所述测距仪为红光指向测距仪。
于本发明的一实施例中，所述电力设备内部设有本地温湿度传感单元，其包括：本体温湿度传感器及通信器；所述本地温湿度传感器用于用于采集电力设备内部的本地温湿度数据；所述通信器与所述第二通信单元通信连接以传送所述本地温湿度数据至现场感知智能头盔。
于本发明的一实施例中，所述第二通信单元，用于将所述本地温湿度数据发送至所述监控后台，以供判断所述电力设备是否处于故障状态。
于本发明的一实施例中，所述红外图像及温度场与所述现实增强图像叠加显示。
于本发明的一实施例中，所述智能眼镜为供应用人员正常佩戴的工业防护眼镜。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种现场感知方法，包括：根据侦测电力设备得到的红外侦测数据，生成电力设备的红外成像及温度场数据，并根据所述红外成像及温度场数据生成对应的可见光与红外叠加图像及温度场图像；根据所获取的电力设备的原始图像以及关联的电力设备信息，将所述电力设备信息结合至所述原始图像以生成所述电力设备的现实增强图像；将所述现实增强图像与所述红外图像及温度场图像一并显示。
于本发明的一实施例中，对所述电力设备的侦测是在预设位置执行的；所述方法包括：测量所述预设位置至所述电力设备的间距信息；采集环境温湿度数据；结合所述间距信息及环境温湿度数据来加以计算温度补偿数据，以对所述温度场所对应温度数据进行补偿修正。
于本发明的一实施例中，所述的现场感知方法，包括：获取采集自电力设备内部的本地温湿度数据；传送所述本地温湿度数据至外部设备，以供判断所述电力设备是否处于故障状态。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现所述方法的步骤。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种现场感知装置，包括：红外成像处理模块，用于根据侦测电力设备得到的红外侦测数据生成电力设备的红外成像及温度场数据，并根据所述红外成像及温度场数据生成对应的红外图像及温度场图像；智能处理模块，用于根据所获取的电力设备的原始图像以及关联的电力设备信息，将所述电力设备信息结合至所述原始图像以生成所述电力设备的现实增强图像；显示模块，用于将所述现实增强图像与所述红外图像及温度场图像一并显示。
如上所述，本发明提供现场感知智能头盔、现场感知方法、装置及存储介质，所述现场感知智能头盔设有通信相连的红外成像仪及智能眼镜，红外成像仪侦测电力设备得到红外侦测数据并生成电力设备的红外成像及温度场数据，智能眼镜根据所述红外成像及温度场数据生成对应的可见光与红外叠加图像及温度场图像，且智能眼镜采集电力设备的原始图像并从通信连接的监控后台获取关联的电力设备信息，将所述电力设备信息结合至所述原始图像以生成所述电力设备的现实增强图像，并将所述现实增强图像与所述红外图像及温度场图像一并显示于所述智能眼镜；本发明利用智能头盔来实现巡检，解放巡检人员双手，并且实现红外热成像功能与现实增强功能的融合，增加可参考的电力设备的信息量，有效提升巡检效率。
附图说明
图1显示为本发明于一实施例中现场感知智能头盔的模块结构示意图。
图2显示为本发明于一实施例中的红外成像仪的电路模块示意图。
图3显示为本发明于一实施例中的智能眼镜的电路模块示意图。
图4显示为本发明于一实施例中的现场感知方法的流程示意图。
图5显示为本发明于一实施例中的现场感知装置的功能模块示意图。
元件标号说明
101 头盔本体
102 红外成像仪
103 智能眼镜
104 监控后台
201 红外侦测单元
202 第一通信单元
203 第一处理单元
301 图像采集单元
302 第二通信单元
303 第二处理单元
304 显示单元
501 红外成像处理模块
502 智能处理模块
503 显示模块
S401～S403 方法步骤
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
请参阅图1，本发明提供本发明提供一种现场感知智能头盔，包括；头盔本体101、红外成像仪102及智能眼镜103。
所述头盔本体101，供穿戴于人体头部。
所述红外成像仪102和所述智能眼镜103设于所述头盔本体101。于一实施例中，所述红外成像仪102和可以是通过固定结构(例如卡合、螺锁、粘接等方式)固定连接于所述头盔本体101；也可以是通过活动机构(转动结构、滑动结构等)活动连接于所述头盔本体101，便于调整位置。
所述红外成像仪102和所述智能眼镜103通信连接，所述智能眼镜103和监控后台104通信连接，所述红外成像仪102对待巡检的电力设备获取红外成像和温度场数据，传送至所述智能眼镜103；所述智能眼镜103一方面通过对所述电力设备采集原始图像并且结合从所述监控后台104获取关联的电力设备信息，并加以结合至所述原始图像来生成现实增强图像，另一方面，所述智能眼镜103根据红外成像和温度场数据生成对应的红外图像及温度场图像，并将所述红外图像及温度场图像及现实增强图像一并显示。
于本发明的一实施例中，所述红外成像仪102和智能眼镜103之间的通信可以是有线连接，例如USB连接或其它串口连接等，也可以是近场的无线通信连接；所述监控后台104可以是智能手机、笔记本电脑、台式电脑或服务器等，所述智能眼镜103和监控后台104之间可以是通过WiFi、3G/4G移动通信、蓝牙、或红外等无线网络方式连接，也可以通过有线网络方式连接。
请参阅图2，展示一种实施例中所述红外成像仪102的电路模块图。
所述红外成像仪包括：红外侦测单元201、第一通信单元202及第一处理单元203。
所述红外侦测器，用于侦测电力设备以得到红外侦测数据；所述第一处理单元203，通信连接所述红外侦测器及第一通信单元202，用于根据所述红外侦测数据生成电力设备的红外成像及温度场数据，并通过所述第一通信单元202传送所述红外图像及温度场数据至所述智能眼镜。
于本发明的一实施例中，所述第一通信单元202可以包含一种或多种有线/无线通信电路，例如WiFi、3G/4G移动通信、蓝牙、或红外等无线通信电路，也可以是有线以太网卡、USB电路模块等；所述第一处理单元203可以通过例如MCU、CPU、SOC或PLC等实现；所述红外侦测单元201用于发出复合红光以检测电力设备获得侦测数据，其原理为现有，不作进一步赘述。
请参阅图3，展示一种实施例中所述智能眼镜103的电路模块图。
所述智能眼镜包括：图像采集单元301、第二通信单元302、第二处理单元303及显示单元304；所述第二通信单元302，通信连接于所述智能眼镜、以及监控后台，用于获取所述红外成像及温度场数据，并从所述监控后台获取关联于所述电力设备的电力设备信息；所述图像采集单元301，用于采集电力设备的原始图像；所述第二处理单元303，通信连接于所述第二通信单元302、图像采集单元301，用于将所述电力设备信息结合至所述原始图像以生成所述电力设备的现实增强图像，并用于根据所述红外成像及温度场数据生成对应的红外图像及温度场图像；所述显示单元304，通信连接于所述处理单元，用于将所述现实增强图像与所述红外图像及温度场图像一并显示。
于本发明的一实施例中，由于该现场感知智能头盔可应用于电力巡检人员，因此所述智能眼镜优选可以是工业防护眼镜。
于本发明的一实施例中，所述第二通信单元302可以包含一种或多种有线/无线通信电路，例如WiFi、3G/4G移动通信、蓝牙、或红外等无线通信电路，也可以是有线以太网卡、USB电路模块等；所述第二处理单元303可以通过例如MCU、CPU、SOC或PLC等实现；所述图像采集单元301可以例如为摄像头等；所述显示单元304可以例如是智能眼镜中的显示器等。
于本发明的一实施例中，所述监控后台可以通过其它通信渠道来收集电力设备的电力设备信息，例如运行数据等，电网中的各个电力设备中可设置各种检测模块，例如温湿度传感器、漏电检测器等等，均可通过例如无线通信方式实时采集并发送至无线集中器，再由各个无线集中器发送至监控后台；监控后台可以将电力设备的标识信息和其电力设备信息关联存储，所述标识信息例如为网络地址、ID编号等，所述标识信息可以通过一载体(如二维码、条形码标签)等设置于电力设备表面，所述智能眼镜通过所采集的电力设备的图像来读取该标识信息，从而从监控后台中获得关联的电力设备信息；当然，在其它实施例中，所述电力设备信息也可以包含不需要实时更新的预存信息，例如电力设备的规格信息等。
于本发明的一实施例中，所述的现场感知智能头盔，还可以包括：测距仪及环境温湿度传感器。
所述测距仪，设于所述头盔本体，通信连接于所述智能眼镜，用于测量所述红外成像仪与电力设备间的间距信息并发送至所述智能眼镜。
所述环境温湿度传感器，设于智能眼镜，通信连接于所述第二处理单元303，用于采集环境温湿度数据并发送至所述第二处理单元303。
所述第二处理单元303，用于结合所述间距信息及环境温湿度数据来加以计算温度补偿数据，以对所述温度场所对应温度数据进行补偿修正。具体来讲，由于红外成像仪到达电力设备有一定距离，通过头盔处的环境温湿度数据以及与所述电力设备的距离来推算出其对所述温度场对应温度数据的影响，并加以补偿。
于本发明的一实施例中，所述测距仪为红光指向测距仪。
于本发明的一实施例中，所述电力设备内部设有本地温湿度传感单元，其包括：本体温湿度传感器及通信器；所述本地温湿度传感器用于用于采集电力设备内部的本地温湿度数据；所述通信器与所述第二通信单元302通信连接以传送所述本地温湿度数据至现场感知智能头盔，所述通信器可以是WiFi、3G/4G移动通信、蓝牙、或红外等无线通信电路或有线以太网卡、USB电路模块等中的一种。
所述智能眼镜将所述本地温湿度数据发送至所述监控后台，以供判断所述电力设备是否处于故障状态。
于本发明的一实施例中，所述红外图像及温度场与所述现实增强图像优选的是叠加显示于所述智能眼镜，利于提升巡检人员分析效率；当然也可以是分开显示。
如图4所示，本发明提供一种现场感知方法实施例，可以应用于上述现场感知头盔，实施例间可以通用的技术细节不作重复赘述；所述方法包括：
步骤S401：根据侦测电力设备得到的红外侦测数据，生成电力设备的红外成像及温度场数据，并根据所述红外成像及温度场数据生成对应的红外图像及温度场图像；
步骤S402：根据所获取的电力设备的原始图像以及关联的电力设备信息，将所述电力设备信息结合至所述原始图像以生成所述电力设备的现实增强图像；
步骤S403：将所述现实增强图像与所述红外图像及温度场图像一并显示。
于本发明的一实施例中，对所述电力设备的侦测是在预设位置执行的；所述方法包括：测量所述预设位置至所述电力设备的间距信息；采集环境温湿度数据；结合所述间距信息及环境温湿度数据来加以计算温度补偿数据，以对所述温度场所对应温度数据进行补偿修正。
于本发明的一实施例中，所述的现场感知方法，包括：获取采集自电力设备内部的本地温湿度数据；传送所述本地温湿度数据至外部设备，以供判断所述电力设备是否处于故障状态。
另外，本发明还可提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现所述方法的步骤。
如图5所示，对应于所述方法，本发明还可提供一种现场感知装置，实施例间可以通用的技术细节不作重复赘述；所述装置包括：红外成像处理模块501，用于根据侦测电力设备得到的红外侦测数据生成电力设备的红外成像及温度场数据，并根据所述红外成像及温度场数据生成对应的红外图像及温度场图像；智能处理模块502，用于根据所获取的电力设备的原始图像以及关联的电力设备信息，将所述电力设备信息结合至所述原始图像以生成所述电力设备的现实增强图像；显示模块503，用于将所述现实增强图像与所述红外图像及温度场图像一并显示。
综上所述，本发明提供现场感知智能头盔、现场感知方法、装置及存储介质，所述现场感知智能头盔设有通信相连的红外成像仪及智能眼镜，红外成像仪侦测电力设备得到红外侦测数据并生成电力设备的红外成像及温度场数据，智能眼镜根据所述红外成像及温度场数据生成对应的红外图像及温度场图像，且智能眼镜采集电力设备的原始图像并从通信连接的监控后台获取关联的电力设备信息，将所述电力设备信息结合至所述原始图像以生成所述电力设备的现实增强图像，并将所述现实增强图像与所述红外图像及温度场图像一并显示于所述智能眼镜；本发明利用智能头盔来实现巡检，解放巡检人员双手，并且实现红外热成像功能与现实增强功能的融合，增加可参考的电力设备的信息量，有效提升巡检效率。
本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (12)

1.一种现场感知智能头盔，其特征在于，包括；
头盔本体；
红外成像仪，设于所述头盔本体，包括：红外侦测单元、第一通信单元及第一处理单元；所述红外侦测器，用于侦测电力设备以得到红外侦测数据；所述第一处理单元，通信连接所述红外侦测器及第一通信单元，用于根据所述红外侦测数据生成电力设备的红外成像及温度场数据，并通过所述第一通信单元传送所述红外图像及温度场数据至所述智能眼镜；
智能眼镜，设于所述头盔本体；所述智能眼镜包括：图像采集单元、第二通信单元、第二处理单元及显示单元；所述第二通信单元，通信连接于所述智能眼镜、以及监控后台，用于获取所述可见光与红外叠加成像及温度场数据，并从所述监控后台获取关联于所述电力设备的电力设备信息；所述图像采集单元，用于采集电力设备的原始图像；所述第二处理单元，通信连接于所述第二通信单元、图像采集单元，用于将所述电力设备信息结合至所述原始图像以生成所述电力设备的现实增强图像，并用于根据所述红外成像及温度场数据生成对应的红外图像及温度场图像；所述显示单元，通信连接于所述处理单元，用于将所述现实增强图像与所述红外图像及温度场图像一并显示。
2.根据权利要求1所述的现场感知智能头盔，其特征在于，包括：
测距仪，设于所述头盔本体，通信连接于所述智能眼镜，用于测量所述红外成像仪与电力设备间的间距信息并发送至所述智能眼镜；
环境温湿度传感器，设于智能眼镜，通信连接于所述第二处理单元，用于采集环境温湿度数据并发送至所述第二处理单元；
所述第二处理单元，用于结合所述间距信息及环境温湿度数据来加以计算温度补偿数据，以对所述温度场所对应温度数据进行补偿修正。
3.根据权利要求2所述的现场感知智能头盔，其特征在于，所述测距仪为红光指向测距仪。
4.根据权利要求1所述的现场感知智能头盔，其特征在于，所述电力设备内部设有本地温湿度传感单元，其包括：本体温湿度传感器及通信器；所述本地温湿度传感器用于用于采集电力设备内部的本地温湿度数据；所述通信器与所述第二通信单元通信连接以传送所述本地温湿度数据至现场感知智能头盔。
5.根据权利要求4所述的现场感知智能头盔，其特征在于，所述第二通信单元，用于将所述本地温湿度数据发送至所述监控后台，以供判断所述电力设备是否处于故障状态。
6.根据权利要求1所述的现场感知智能头盔，其特征在于，所述红外图像及温度场与所述现实增强图像叠加显示。
7.根据权利要求1所述的现场感知智能头盔，其特征在于，所述智能眼镜为供应用人员正常佩戴的工业防护眼镜。
8.一种现场感知方法，其特征在于，包括：
根据侦测电力设备得到的红外侦测数据，生成电力设备的红外成像及温度场数据，并根据所述红外成像及温度场数据生成对应的可见光与红外叠加图像及温度场图像；
根据所获取的电力设备的原始图像以及关联的电力设备信息，将所述电力设备信息结合至所述原始图像以生成所述电力设备的现实增强图像；
将所述现实增强图像与所述红外图像及温度场图像一并显示。
9.根据权利要求8所述的现场感知方法，其特征在于，对所述电力设备的侦测是在预设位置执行的；所述方法包括：
测量所述预设位置至所述电力设备的间距信息；
采集环境温湿度数据；
结合所述间距信息及环境温湿度数据来加以计算温度补偿数据，以对所述温度场所对应温度数据进行补偿修正。
10.根据权利要求8所述的现场感知方法，其特征在于，包括：
获取采集自电力设备内部的本地温湿度数据；
传送所述本地温湿度数据至外部设备，以供判断所述电力设备是否处于故障状态。
11.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现权利要求8至10中任一项所述方法的步骤。
12.一种现场感知装置，其特征在于，包括：
红外成像处理模块，用于根据侦测电力设备得到的红外侦测数据生成电力设备的红外成像及温度场数据，并根据所述红外成像及温度场数据生成对应的红外图像及温度场图像；
智能处理模块，用于根据所获取的电力设备的原始图像以及关联的电力设备信息，将所述电力设备信息结合至所述原始图像以生成所述电力设备的现实增强图像；
显示模块，用于将所述现实增强图像与所述红外图像及温度场图像一并显示。
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