[发明专利]一种核电厂操作人员操作意图智能识别系统及方法

说明书

本发明涉及核电运维技术领域，具体公开了一种核电厂操作人员操作意图智能识别系统及方法。该系统中物体检测模块可采集并识别操作环境图像中的物体类型；编码识别模块与物体检测模块相连接，并可识别获得所述物体检测模块采集图像中设备的编码信息；深度信息模块可计算获得操作环境的深度信息；意图识别模块将上述信息融合并根据操作员人手或工具与某项设备的空间距离阈值和空间距离变化趋势值，判断获得操作人员对某项设备的操作意图。该系统及方法，能够准确并稳定地识别核电厂操作者的操作意图，助力解决人工操作过程中的人因失误问题。

技术领域

本发明属于核电运维技术领域，具体涉及一种核电厂操作人员操作意图智能识别系统及方法。

背景技术

安全生产是工业领域永恒的话题，尤其是在核电领域，核安全永远是第一位。每个核电厂的反应堆在冷停、热停、临界、热备、功率运行等各个运行状态下以及各状态转换期间都涉及到大量的控制操作，包括但不限于各类试验等，而这些操作的其中大部分具有较高的执行风险，如果操作不当，轻则导致机组瞬态，重则直接造成反应堆停堆或设备损伤，不但直接影响电厂经济效益，还严重威胁了核安全。

为保障各类操作准确性，防止人因失误，各核电厂要求在所有工作中使用防人因失误工具，而大部分防人因失误工具的基础是操作意图识别，只有识别了操作意图才能与正确的操作指令比较，及时提醒操作人员，防止失误。

目前，各核电厂均是指派专业人员来判断操作人员的操作意图，不仅消耗大量的人力，而且判断的准确性与稳定性由于人的固有局限性无法保证。近年来，随着大数据、物联网、人工智能等技术的发展，更安全、智能的智慧电厂建设已被国内各核电厂提上日程，在此背景下，智能操作意图识别方法有着广泛的需求，但市面上目前还没有相关的技术或专利。

发明内容

本发明的目的在于提供一种核电厂操作人员操作意图智能识别系统及方法，实现准确且稳定地识别核电厂操作者的操作意图，助力解决核电厂人因失误问题。

本发明的技术方案如下：一种核电厂操作人员操作意图智能识别系统，该系统包括意图识别模块、物体检测模块、编码识别模块以及深度信息模块，其中，所述物体检测模块、编码识别模块和深度信息模块均与所述意图识别模块相连接，所述物体检测模块可采集并识别操作环境图像中的物体类型，并传输至所述意图识别模块；所述编码识别模块与所述物体检测模块相连接，并可识别获得所述物体检测模块采集图像中设备的编码信息，并将所述编码信息传输至所述意图识别模块；所述深度信息模块可计算获得物体检测模块识别操作环境的深度信息，并传输至所述意图识别模块。所述意图识别模块，将设备信息、编码信息关联，并计算获得操作人员人手或工具与各项设备的距离阈值和距离变化趋势值，以此判断获得操作人员对某项设备的操作意图。

所述编码识别模块可接收所述物体检测模块采集的设备编码图像，识别获得图像中的设备编码信息，并将识别获得设备的编码信息传输至意图识别模块。

所述编码识别模块也可接收物体检测模块采集到的环境整体图像，识别图像中的设备编码信息，并将识别获得的设备编码信息传输至意图识别模块。

所述物体检测模块可采集操作环境的图像，并识别图像中的物体类型和平面位置信息，包括但不限于识别出旋转开关、试验开关、指示灯、报警窗、电流/电压表、设备标识、人手或者操作工具。

所述系统还包括指令识别模块，所述指令识别模块可实时采集操作人员的语音，并将采集到的语音进行识别后进行文字信息转换，并将文字信息传输至意图识别模块进行处理，并获得语音中包含的设备位号及操作状态作为所述的操作意图信号。

所述意图识别模块可将物体检测模块识别的物体类型，与所述编码识别模块所识别的设备编码信息相关联；同时，利用所述深度信息模块采集获得的操作环境深度信息，整体获得识别环境设备的空间位置矩阵和人手或工具的空间位置信息；通过计算操作人员人手或工具与所识别的各项设备的空间距离，在判断该距离小于设定阈值后，将这一设备作为所述操作意图信号。