[发明专利]一种基于AI与智能头盔的配电网巡检系统

说明书

本发明提供一种基于AI与智能头盔的配电网巡检系统，包括云计算平台和供巡检人员佩戴的智能头盔；智能头盔中设置通信单元、视频采集单元和超声信号采集单元；视频采集单元用于采集智能头盔前方的视频图像信号；超声信号采集单元用于采集智能头盔前方不同方位的超声信号；通信单元将视频信号和超声信号发送到云计算平台进行处理；云计算平台用于对接收的超声信号进行超声强度分布可视化处理，获取超声能量的二维分布矩阵，并将该二维分布矩阵整合到视频图像信号中，输出局部放电定位图像并发送到智能头盔；智能头盔还包括虚拟投影显示单元，用于将接收的局部放电定位图像投影到位于智能头盔前方的虚拟屏幕上。本发明有助于提高巡检人员的便捷度。

技术领域

本发明涉及配电网巡检技术领域，特别是一种基于AI与智能头盔的配电网巡检系统。

背景技术

配电网是城市电力输送的核心传输枢纽，因此配电网设备需要进行定期检查，确保配电网的安全和可靠运作。

目前广泛应用的巡检方式主要为传统的人工巡检和新兴的移动机器人巡检。前者是通过工作人员进入变电站内部，人工检测并记录设备的运行状态及数据信息，这种工作方式劳动强度大、检测质量分散，受恶劣天气干扰大。在此基础上，国内外逐步开始研制移动巡检机器人，通过机器人代替人工进入变电站，降低了工作人员的劳动强度，提高了电力设备检测效率。目前巡检机器人已在国内部分变电站进行使用。但即使采用机器人进行巡检，在特定情况下，如机器人无法到达地形复杂等特殊区域或产生突发紧急情况时，仍然需要工作人员进入现场，手动排查。以上两种主要的电力设备巡检方式中，工作人员到现场手动检测的方式都是必不可少的。而目前巡检人员在在手动检测的过程中，操作不同的工具，同时还需要采用测量设备进行排查，如工作人员在手持工具对配电设备进行操作时，需要事先通过超声检测设备对配电设备进行局部放电故障检测，因此工作人员在操作的过程中双手需要频繁变换使用的工具，操作起来十分不方便。

发明内容

针对上述问题，本发明旨在提供一种基于AI与智能头盔的配电网巡检系统。

本发明的目的采用以下技术方案来实现：

一种基于AI与智能头盔的配电网巡检系统，包括云计算平台和供巡检人员佩戴的智能头盔；其中，智能头盔与云计算平台通信连接；智能头盔以电力系统标准安全头盔为基础，在头盔中设置通信单元、视频采集单元和超声信号采集单元；视频采集单元用于采集智能头盔前方的视频图像信号；超声信号采集单元用于采集智能头盔前方不同方位的超声信号；通信单元将视频信号和超声信号发送到云计算平台进行处理；

云计算平台用于对接收的超声信号进行超声强度分布可视化处理，获取超声能量的二维分布矩阵，并将该二维分布矩阵整合到视频图像信号中，输出局部放电定位图像并发送到智能头盔；

其中，智能头盔还包括虚拟投影显示单元，用于将接收的局部放电定位图像投影到位于智能头盔前方的虚拟屏幕上；

以及，智能头盔还包括总控单元，用于根据接收的控制指令向通信单元、视频采集单元、超声信号采集单元和虚拟投影显示单元发出驱动信号。

在一种实施方式中，超声信号采集单元包括设置在一块PCB板上依次连接的超声传感器阵列、信号放大电路以及模数转换电路，超声传感器阵列采集超声信后经信后放大电路和模数转换电路后输出数字超声信号，并通过通信单元将数字超声信号发送到云计算平台。

在一种实施方式中，云计算平台包括超声信号可视化单元，用于根据接收的不同方位的超声信号转换量化为代表超声波能量大小的波形和数量值，并生成相应的超声波能量二维分布矩阵；超声波能量二维分布矩阵用于反映二维空间中不同位置的超声波能量大小；

云计算平台还包括整合单元，用于将超声波能量二维分布矩阵与视频图像信号进行整合，整合后输出局部放电定位图像。

在一种实施方式中，智能头盔上还设置有定位单元，定位单元用于获取GPS定位信息，并将该定位信息同步到云计算平台中。