基于图像识别和工艺视频联动的泵站智能巡检方法与流程

1.本发明属于电子信息领域，涉及视频监控与工控组态融合领域，尤其涉及工控组态工艺界面与视频监控联动的泵站智能巡检方法。


背景技术：

2.随着我国城镇建设的不断推进，在市政水利工程中经常要对水泵进行安装以及维护，正是这些水泵日以继夜的工作，才保证了城镇居民日常生活中的正常用水及排水的需求，同时也保证了城市供水系统的正常运行。因此泵站的维护以及日常的运行管理关系着人民生活水平的提高以及国民经济的进步。随着城市建设，泵站的数量越来越多，传统的泵站维护方式存在着运维人员技术能力偏低、维保不及时、人员紧张等管理难题，导致了泵站信息不对称、管理难度大、能源浪费多、运维成本高等痛点。要解决这些痛点问题就需要进行泵站运维的优化管理，实现智能控制开启电源、减少设备空载运行、降低维修等待时间、强化管理成本控制、提高整体调度水平等目的，确保泵站高效、可靠、节能、安全地运行。要达到这个目标，首先要实现泵站的无人值守，如何保障泵站在无人值守的模式下的供水安全呢？那就必须具备泵站的智能巡检功能。
3.泵站现场有两套主要系统，一是工艺自动化控制系统，二是视频监控系统。视频监控系统不仅是安全防范系统的重要组成部分，也是智能巡检的必备设施。视频监控以其直观、准确、及时和信息内容丰富而广泛应用于许多场合。传统的工业现场，虽然配备了视频监控系统，但是视频监控系统与工控组态系统各自独立，两者配合使用时，操作繁琐、费时。


技术实现要素：

4.为了解决上述现有技术中存在的问题，本发明提供一种基于图像识别和工艺视频联动的泵站智能巡检方法，该智能巡检方法用于解决泵站管理困难、能源利用率低等问题。泵站智能巡检是将物联网与自动化设备有机结合，利用智能装备、智能传感器、通信技术、视频监控、自动控制等软硬件技术，通过对泵站现有设备进行视频监控和自动化控制管理，实时掌握泵站各类信息及数据；能够有效解决目前泵站管理存在的问题，通过监控摄像头、智能传感器等设备，实现泵站所在区域的压力、流量等在线数据24小时实时监控，可实现在泵站监控中心远程监测站电力设备的运行状况，支持泵启动设备手动控制、自动控制、远程控制泵组的启停，极大程度上精简泵站的控制和管理。
5.技术方案如下：
6.一种基于图像识别和工艺视频联动的泵站智能巡检方法，包括下列步骤：
7.(1)设置泵站工艺设备与视频联动：将视频监控系统与工控泵站系统集成，泵站工艺界面显示相应站点工艺及运行数据，同时显示相应站点的视频监控界面；并将泵站工艺界面中工艺设备与视频监控对应摄像机的预置点捆绑，点击站点泵站工艺界面中工艺设备时，给摄像机云台发出指令，摄像机云台接收指令后，镜头调整至相应设定位置；
8.(2)制定巡检流程清单：根据泵站工艺和泵站巡检管理相关规定，设定巡检点位和
巡检顺序，生成巡检流程清单，并设置自动巡检时间或手动巡检周期；
9.(3)执行远程手动巡检：在泵站工艺界面点击“开始巡检”按钮，视频画面按照巡检清单首先自动切换到第1个巡检点位，管理员通过视频监控查看该点位的实际情况，填写确认结果，后台自动抓拍该点位图像上传至服务端；点击“继续巡检”按钮，视频画面按照巡检清单自动切换至下一个巡检点位，直至所有点位巡检完毕；
10.(4)执行远程自动巡检：设置自动巡检的周期，后台按照巡检清单自动执行巡检任务，拍摄每个巡检点位的若干图片，上传到服务端；服务端通过图像识别方法(百度ai开放平台图像识别技术和文字识别技术)对图片中的表盘数字信息(如水表、电表、燃气表、压力表、流量计等)进行识别，与系统采集上报的运行数据比对，生成自动巡检的比对结果；两者相差较大的情况，自动触发报警流程，生成异常处理申请单，经管理人员审核如果需到现场处理，生成现场维修任务单，派遣巡检人员到现场处理。
11.进一步的，步骤(2)中，当超过手动巡检周期还未巡检时，系统自动生成巡检提醒消息。
12.进一步的，步骤(3)中，巡检时遇到异常情况，提交异常处理申请单，生成现场维修任务单，派遣巡检人员到现场处理。
13.进一步的，所述工艺及运行数据包括：压力、流量、频率、电流、电压、液位。
14.进一步的，所述步骤(2)具体步骤如下：
15.s1、依据巡检管理相关规定，组织管理层合理确定巡检详细内容，并将巡检考核项目录入系统，作为巡检的基础数据；
16.s2、制定巡检计划：根据泵站地理位置进行巡检分组，设置自动巡检和手动巡检周期，设定每组的巡检组成员，并分配人员权限；
17.s3、按月生成巡检任务：每月月末按上月巡检任务，系统自动生成下月巡检计划，临时人员调整在下月1日前调整完毕。
18.本发明的有益效果是：
19.本发明所述的基于图像识别和工艺视频联动的泵站智能巡检方法以视频监控系统与工控组态系统集成为基础，设计实现泵站无人值守场景的远程视频手动巡检和自动巡检两种相结合的智能巡检方法；该方法方便、直观、可靠，使视频监控与工控组态完美结合，智能巡检方法能够不仅能够高效监控泵站的运行状态，及时发现设备故障等安全隐患，还能够大大降低人力资源的投入，帮助政府及企业在保障设备安全问题的同时有效节约成本，创造更大的经济效益。
20.该智能巡检方法还能实现以下效果：
21.①
提升泵站工艺安全，预防先行；实时监测设备故障，及时发现故障隐患，缩短判断和处理的故障时间。
22.②
节能降耗：降低漏水率达到60％，根据蓄水池液位工况，智能启停水泵，延长水泵使用寿命，减少电能消耗；
23.②
降低人工成本：用智能化巡检代替人工，减少人力投入约80％，降低人员巡检、设备维修成本。
24.④
保证供水稳定：智能调控主备水泵，一旦某台水泵出现故障，可及时定空缺的工作，保证供水系统安全稳定持久地运行。
25.⑤
优化决策管理：优化供水企业的办公便捷性、管理精细化、指挥决策智能化，全面提升企业管理效率与服务水平。
附图说明
26.为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将结合附图和详细实施方式对本发明进行详细说明，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：
27.图1为本发明巡检点位设置和巡检计划流程图；
28.图2为本发明自动巡检流程图；
29.图3为本发明手动巡检流程图。
具体实施方式
30.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。下面结合附图1-3对基于图像识别和工艺视频联动的泵站智能巡检方法做进一步说明。
31.实施例1
32.一种基于图像识别和工艺视频联动的泵站智能巡检方法，包括以下步骤：
33.1、设置泵站工艺设备与视频联动
34.泵站工艺界面可根据泵站现场实际工艺情况进行绘制，然后将视频监控系统与工控泵站系统集成，即可显示相应站点工艺及运行数据，同时显示相应站点的视频监控界面；并将泵站工艺界面中工艺设备与视频监控对应摄像机的预置点捆绑，实现点击站点泵站工艺界面中工艺设备时，摄像机云台、镜头联动，快速、自动调整至相应设定位置。泵站内自控系统采用modbus协议将采集的传感器数据实时上传至服务器端，视频设备选择海康录像机设备，摄像头的控制协议使用海康sdk开发包实现。
35.2、制定巡检流程清单
36.根据泵站工艺和泵站巡检管理相关规定，合理选择巡检点位(各种仪表、辅助环境等)和巡检顺序，生成巡检流程清单，并设置自动巡检时间或手动巡检周期。
37.当超过手动巡检周期还未巡检时，系统自动生成巡检提醒消息。
38.3、远程手动巡检
39.在泵站工艺界面点击“开始巡检”按钮，视频画面按照巡检清单首先自动切换到第1个巡检点位，管理员通过视频监控查看该点位的实际情况，填写确认结果，后台自动抓拍该点位图像上传至服务端。点击“继续巡检”按钮，视频画面按照巡检清单自动切换至下一个巡检点位，直至所有点位巡检完毕。巡检时遇到异常情况，提交异常处理申请单，生成现场维修任务单，派遣巡检人员到现场处理。
40.4、远程自动巡检
41.设置自动巡检的周期，后台按照巡检清单自动执行巡检任务，拍摄每个巡检点位的图片(至少3张)，上传到服务端。服务端采用图像识别技术(ai)，对图片中的表盘数字等
关键信息识别，与系统采集上报的运行数据比对，生成自动巡检的比对结果。两者相差较大的情况，自动触发报警流程，生成异常处理申请单，经管理人员审核如果需到现场处理，生成现场维修任务单，派遣巡检人员到现场处理。
42.实施例2
43.本实施例做为一种新的实施例或者是对实施例1的补充。
44.1、设置泵站工艺设备与视频联动
45.泵站工艺界面可根据泵站现场实际工艺情况进行绘制，然后将视频监控系统与工控泵站系统集成，即可显示相应站点工艺及运行数据，同时显示相应站点的视频监控界面；并将泵站工艺界面中工艺设备与视频监控对应摄像机的预置点捆绑，实现点击站点泵站工艺界面中工艺设备时，摄像机云台、镜头联动，快速、自动调整至相应设定位置。
46.(1)泵站工艺界面绘制
[0047]“二次加压泵站远程监控系统”已经覆盖该市几百座泵站。根据二次加压泵站工艺特点及每座泵站现场的实际工艺，逐一绘制泵站组态工艺界面。并将核心工艺设备如压力、流量、频率、电流、电压、液位等设备全覆盖。
[0048]
组态工艺界面可根据工业现场实际工艺情况进行绘制。
[0049]
组态工艺界面绘制满足以下特征：
[0050]
a.可如实的显示出该部分工业现场的实际工艺情况；
[0051]
b.包含该部分工业现场的主要核心工艺设备。包括：工艺管道、传感器、阀门、水泵等等。
[0052]
(2)视频监测点选择
[0053]
结合各个泵站的空间结构，对摄像机的预置点逐一设置，每个预置点应能清晰显示该工艺部分核心影像。
[0054]
视频监测点可根据工业现场实际工艺情况进行选择。
[0055]
视频监测点选择满足以下特征：
[0056]
a.摄像机的位置分布情况可保证该区域内视频监控全覆盖。
[0057]
b.对摄像机的预置点逐一设置，每个预置点应能清晰显示该工艺部分核心影像。
[0058]
(3)泵站工艺界面与视频监控摄像机的对应与捆绑
[0059]
泵站工艺界面可与视频监测点进行任意对应与捆绑，即可实现一个泵站工艺界面显示多个视频监控画面，也可实现多个泵站工艺界面显示同一个视频监控的功能。
[0060]
(4)泵站工艺界面中工艺设备与视频监控对应摄像机的预置点捆绑
[0061]
泵站工艺界面中工艺设备与视频监控对应摄像机的预置点逐一捆绑，实现点击站点泵站工艺界面中工艺设备时，摄像机云台、镜头联动，快速、自动调整至设定位置。
[0062]
2、制定巡检流程清单
[0063]
根据泵站工艺和泵站巡检管理相关规定，合理选择巡检点位(各种仪表、辅助环境等)和巡检顺序，生成巡检流程清单，并设置自动巡检时间或手动巡检周期。
[0064]
当超过手动巡检周期还未巡检时，系统自动生成巡检提醒消息。
[0065]
制定巡检流程单过程如下：
[0066]
a、依据巡检管理相关规定，组织管理层合理确定巡检详细内容，并将巡检考核项目录入系统，作为巡检的基础数据。
[0067]
b、制定巡检计划：根据泵站地理位置进行巡检分组，设置自动巡检和手动巡检周期，设定每组的巡检组成员，并分配人员权限。
[0068]
c、按月生成巡检任务：每月月末按上月巡检任务，系统自动生成下月巡检计划，临时人员调整在下月1日前调整完毕。
[0069]
3、远程手动巡检
[0070]
在泵站工艺界面点击“开始巡检”按钮，视频画面按照巡检清单首先自动切换到第1个巡检点位，管理员通过视频监控查看该点位的实际情况，填写确认结果，后台自动抓拍该点位图像上传至服务端。点击“继续巡检”按钮，视频画面按照巡检清单自动切换至下一个巡检点位，直至所有点位巡检完毕。巡检时遇到异常情况，提交异常处理申请单，生成现场维修任务单，派遣巡检人员到现场处理。
[0071]
4、远程自动巡检
[0072]
设置自动巡检的周期，后台按照巡检清单自动执行巡检任务，拍摄每个巡检点位的图片(至少3张)，上传到服务端。服务端采用图像识别技术(ai)，对图片中的表盘数字等关键信息识别，与系统采集上报的运行数据比对，生成自动巡检的比对结果。两者相差较大的情况，自动触发报警流程，生成异常处理申请单，经管理人员审核如果需到现场处理，生成现场维修任务单，派遣巡检人员到现场处理。
[0073]
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。