基于数字化电厂的智能巡检系统技术方案

本发明专利技术属于人工智能应用技术领域，具体公开了基于数字化电厂的智能巡检系统，包括煤矿复杂区域安全态势感知模块、人工智能技术与边缘计算人员行为及环境检测模块、视频巡检模块、红外巡检模块、音频巡检模块和远端上位机或云服务器，所述远端上位机或云服务器用于接收数据信息，并依据预设数据信息比对，作出相应的反应预警。本发明专利技术的基于数字化电厂的智能巡检系统的有益效果在于：利用红外热成像测温、智能视频分析等技术，实现重点部位外观状态、表计仪表数据识别、油水泄露、过热、火焰烟雾等检测及预警，一方面可以提前发现设备故障，避免事故发生，另一方面减少人为巡检的工作量，减少巡检带来的风险，实现电厂数字化的安全生产作业。安全生产作业。

【技术实现步骤摘要】
基于数字化电厂的智能巡检系统


[0001]本专利技术属于人工智能应用
，具体涉及基于数字化电厂的智能巡检系统。

技术介绍

[0002]数字化电厂是电厂数字化达到一定程度后的概念。电厂各级控制和管理系统(包括现场设备等基础单元)均进入数字化后称为数字化电厂。
[0003]数字化电厂是通过对电厂物理和工作对象的全生命周期量化、分析、控制和决策，提高电厂价值的理论和方法。因此，数字化电厂既不是一个项目，也不是一个软件或系统，而是一种理论和方法，这一理论和方法研究的对象是电厂的物理对象和工作对象，其方法是从整个生命周期出发研究如何对其进行量化、分析、控制和决策。
[0004]对于水电，目前巡检人员采用手持机械式点检仪，每日两次沿着既定的巡检路线，定时开展设备巡检工作，以纸质记录或者人工录入方式实现巡检数据的记录、汇总与分析。巡检工作的自动化、信息化、智能化水平较低，基本依赖于巡检人员人工完成巡检工作，巡检工作的效率与质量受人为因素影响大，易出现漏检、错检等现象。
[0005]对于风电，风电日常运行维护中，升压站、风机机舱、塔筒的巡检工作仍依需要依赖人工，由于风电场一般地处偏僻，且占地较广，站内生产面积也较大，人工巡检周期长、频次低，给运营管理、风机等重要资产保障、运维人员人身安全保障带来困难。风机系统重要发电部件位于塔筒70米以上高空机舱内，伴随着发电过程中塔筒的晃动等，导致部分元器件连接松动，故障率增加，可能引起过流、过压进而发生火灾。
[0006]对于电厂作业车辆、作业人员
[0007]因此，基于上述问题，本专利技术提供基于数字化电厂的智能巡检系统。

技术实现思路

[0008]专利技术目的：本专利技术的目的是提供基于数字化电厂的智能巡检系统，解决当前数字化电厂实现所存在为问题，实现水电、风电、电厂作业车辆、作业人员等进行全天候、实时检测，提高巡检管控效率和电厂生产作业的安全性，完成电厂数字化的管理要求。
[0009]技术方案：本专利技术的基于数字化电厂的智能巡检系统，包括煤矿复杂区域安全态势感知模块、人工智能技术与边缘计算人员行为及环境检测模块、视频巡检模块、红外巡检模块和音频巡检模块，煤矿复杂区域安全态势感知模块、人工智能技术与边缘计算人员行为及环境检测模块、视频巡检模块、红外巡检模块和音频巡检模块分别与远端上位机或云服务器连接；所述远端上位机或云服务器用于接收数据信息，并依据预设数据信息比对，作出相应的反应预警，其预警包括但不限于发送短信、频闪灯、语音播报。
[0010]本技术方案的，所述煤矿复杂区域安全态势感知模块，采集多源异构传感器信息，综合分析厂区内安全态势，对厂区内人员、车辆、设施、生产物资等要素状态进行安全评估，确保作业人员、车辆、设施以及生产物资的安全；将作业区域边界(如：煤场煤堆边缘)信息、车辆人员定位与检测信息进行融合，分析整个作业区域内的人员车辆安全态势，对人员和
车辆的运动轨迹进行预测，结合作业区域的边界信息，对危险状态和趋势提出告警；根据人员车辆的历史轨迹数据，建立人员车辆运动轨迹模型，进行碰撞预警；将重要设施状态与人员、车辆位置信息相结合，分析不同设施对人员安全状态的影响，并给出安全预警。
[0011]本技术方案的，所述人工智能技术与边缘计算人员行为及环境检测模块，包括：(1)基于多源异构传感器的厂区态势信息采集功能，为获得厂区全面、全天候的稳定信息，需根据应用场景的特点和传感器特性，综合考虑可见光相机、红外相机、三维激光雷达、超宽带模块、深度相机等传感器，通过多个传感器组合的方式，实现不同光线条件、不同时段、不同角度场景信息的全面获取；同一场景中对传感器信息，经过时间对准和空间对准，使得多传感器信息描述的是同一场景，为后续基于多源信息融合的应用做支撑；(2)基于多传感器融合的高精度定位，厂区作业环境复杂，各类车辆与作业人员交叉作业，存在一定潜在的安全风险。例如，驾驶员在驾驶室操作车辆，其视野范围受限，很难完全察觉车辆周围的人员，操作车辆时可能发生碰撞甚至碾压等事故；驾驶员可能疏忽车辆与特定作业面边缘的距离，车辆可能掉下作业区域，发生侧翻；采用多种传感器(摄像机、激光雷达、超宽带等)和多个(角度、高度)组合的方式，通过多传感器信息融合，实现厂区人员、车辆、重要设备的高精度实时动态定位服务；(3)基于人工智能技术的目标检测识别功能，复杂厂区中，影响安全的目标大致可以分为移动目标、固定目标，其中移动目标主要有人员、车辆、安全带、安全帽、被吊物体等；固定目标如临空围栏、孔洞盖板、重要设备等；根据待检测目标的特点和应用场景，选择多传感器信息融合，采用人工智能方法，进行目标的实时检测；(4)厂区人员不正常佩戴安全设备检测功能，为保证厂区内作业人员的安全，对人员佩戴安全设备的情况进行实时监测，监测内容包括：高处作业人员佩戴安全带情况的检测、安全带挂点连接情况的检测、佩戴安全帽监测、人员监测，以及人员位置信息等；对厂区人员不正常佩戴安全设备的情况进行实时监测，快速发现安全隐患，并给出告警信息；(5)危险区域人员不安全行为检测，危险区域人员异常停留或行走是厂区作业过程中巨大的安全隐患，如吊物下方区域，根据多视角获得场景信息，结合人员检测结果、吊物定位结果、人员定位结果、人员运动趋势预测结果等信息，实现危险区域人员异常停留或行走检测，临空面围栏异常检测；对坠落高度基准面2m以上(含2m)有可能坠落的正在高处作业人员的识别。
[0012]本技术方案的，所述视频巡检模块，通过视频巡检深度学习的水电、风电仪表识别，实现表计示数智能读取、状态灯识别、开关与刀闸工位判断及其它发电企业特有设备需求；对于图像巡检，采用巡检区域(设备)的实时图像与用户给定图片做匹配比较的方法实现，图像巡检应用包含现场图像采集、创建图像巡检模型、图像巡检服务引擎、图像巡检展示等部分，
[0013]包括但不限于：(1)顶盖水位，导叶剪断销位置，管道阀门状态，锁锭位置，导叶开度传感器拉杆状态；(2)主变室环境(异物)，主变压器油温、渗漏、油枕油位、油气套管压力、硅胶变色、地刀位置等；(3)主变冷却器渗漏、油流计指示，冷却水压、运行方式、主变冷却器控制柜/主变滤水器控制柜信号灯状态、开关位置；(4)断路器/隔离刀闸分合闸指示，断路器操作气压、SF6压力、现控柜光字牌、GIS储气罐压力指数等；(5)出线平台隔离刀闸、接地刀闸、电压互感器、避雷针、电缆终端；(6)大坝上下游库岸边坡、围墙，出线平台非法入侵、杆塔、绝缘子、大坝裂缝，上游库区漂浮物等。
[0014]本技术方案的，所述红外巡检模块，通过红外热成像测温，对于现场红外测温采集
技术，采用在关键区域、设备关键部位安装红外测温设备，不间断对关键区域、设备关键部位进行采集形成红外测温数据，通过数据线将红外测温数据传输后台，如变压器、电容器、电抗器、避雷器、刀闸、线夹等设备的测温巡检，
[0015]还包括但不限于：(1)漏油泵运行情况，定子出口铜排温度，中性点出口铜排温度，转子励磁电缆温度，碳刷温度及打火，GIS设备外壳有无本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于数字化电厂的智能巡检系统，其特征在于：包括煤矿复杂区域安全态势感知模块、人工智能技术与边缘计算人员行为及环境检测模块、视频巡检模块、红外巡检模块和音频巡检模块，煤矿复杂区域安全态势感知模块、人工智能技术与边缘计算人员行为及环境检测模块、视频巡检模块、红外巡检模块和音频巡检模块分别与远端上位机或云服务器连接；所述远端上位机或云服务器用于接收数据信息，并依据预设数据信息比对，作出相应的反应预警，其预警包括但不限于发送短信、频闪灯、语音播报。2.根据权利要求1所述的基于数字化电厂的智能巡检系统，其特征在于：所述煤矿复杂区域安全态势感知模块，采集多源异构传感器信息，综合分析厂区内安全态势，对厂区内人员、车辆、设施、生产物资要素状态进行安全评估，确保作业人员、车辆、设施以及生产物资的安全；将作业区域边界信息、车辆人员定位与检测信息进行融合，分析整个作业区域内的人员车辆安全态势，对人员和车辆的运动轨迹进行预测，结合作业区域的边界信息，对危险状态和趋势提出告警；根据人员车辆的历史轨迹数据，建立人员车辆运动轨迹模型，进行碰撞预警；将重要设施状态与人员、车辆位置信息相结合，分析不同设施对人员安全状态的影响，并给出安全预警。3.根据权利要求1所述的基于数字化电厂的智能巡检系统，其特征在于：所述人工智能技术与边缘计算人员行为及环境检测模块，包括：(1)基于多源异构传感器的厂区态势信息采集功能，为获得厂区全面、全天候的稳定信息，需根据应用场景的特点和传感器特性，综合考虑可见光相机、红外相机、三维激光雷达、超宽带模块、深度相机等传感器，通过多个传感器组合的方式，实现不同光线条件、不同时段、不同角度场景信息的全面获取；同一场景中对传感器信息，经过时间对准和空间对准，使得多传感器信息描述的是同一场景，为后续基于多源信息融合的应用做支撑；(2)基于多传感器融合的高精度定位，厂区作业环境复杂，各类车辆与作业人员交叉作业，存在一定潜在的安全风险，采用多种传感器(摄像机、激光雷达、超宽带等)和多个(角度、高度)组合的方式，通过多传感器信息融合，实现厂区人员、车辆、重...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜浏，赵海月，
申请(专利权)人：南京南自信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：