基于人体姿态的配网作业现场违章行为监控方法及系统与流程

1.本发明涉及图像识别技术领域，具体涉及基于人体姿态的配网作业现场违章行为监控方法及系统。


背景技术：

2.配网工程是指电网公司投资的10kv及以下线路和设备新建或者改造的工程项目；10kv配电网在整个电网中十分重要，是电网的基础，配网工程建设能够完善10kv电网结构，使配网结构更趋合理，从而提高供电可靠性，提高配网安全运行水平。
3.目前配网工程仍由人工维护为主流，然而这类工作相比于其他工种安全系数较低，从而作业环境及作业操作行为的按规章执行时安全作业开展必不可少的前提条件，但目前这类工作并未设有专门的监督监控系统，导致作业工程伴随违章行为居多，作业人员不以为然，但其安全风险常伴于作业期间。


技术实现要素：

4.解决的技术问题
5.针对现有技术所存在的上述缺点，本发明提供了基于人体姿态的配网作业现场违章行为监控方法及系统，解决了上述背景技术中提出的技术问题。
6.技术方案
7.为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
8.第一方面，基于人体姿态的配网作业现场违章行为监控系统，包括：
9.控制终端，是系统的主控端，用于发出控制命令；
10.部署模块，用于部署监控设备至高空作业车的工位表面；
11.采集模块，用于采集高空作业车工位表面工作人员的图像数据；
12.捕捉模块，用于实时捕捉高空作业车的工位表面工作人员图像数据中人体动态图像数据；
13.跟踪模块，用于获取捕捉模块捕捉到的人体动态图像数据，控制监控模组以人体动态图像数据作为图像数据捕捉目标跟随运行；
14.计算模块，用于实时计算图像数据中人体动态图像数据与高空作业车的工位图像数据比例；用于实时计算图像数据中人体动态图像数据的重心点位是否处于空作业车的工位内；
15.预警模块，用于发出语音提示工作人员当前作业状态违规。
16.更进一步地，所述部署模块中部署于高空作业车工位表面的监控设备包括：
17.监控模组，用于实时采集工位工作人员使得图像数据；
18.测电模组，用于检测电路是否通电。
19.更进一步地，所述监控模组与测电模组连接有时间继电器，用于设置指定时间电路输电开闭；
20.其中，所述时间继电器设置有两组，两组所述时间继电器呈串联状态连接于电路中，其中一组时间继电器设置断开时间根据工作人员自主设定，另一组时间继电器通过设置周期自主运行，其周期为每两秒断开一次，断开时间为十秒，由工作人员自主设定的时间继电器在处于闭合状态下通过设置周期自主运行的时间继电器处于常闭状态。
21.更进一步地，所述采集模块运行采集工作人员图像特征通过监控模组进行采集，所述采集模块下级设置有子模块，包括：
22.输入单元，用于输入采集模块工作人员高空作业佩戴防护设备图像数据；
23.逻辑单元，用于编辑设定防护设备于佩戴状态下各防护设备空间高度逻辑；
24.比对单元，用于获取采集模块中工作人员图像数据中防护设备图像数据，通过逻辑单元提供逻辑与获取到的工作人员图像数据中防护设备图像数据进行比对，判定工作人员图像数据中的防护设备图像数据是否与佩戴状态下各防护设备空间高度逻辑一致；
25.其中，比对单元判定结果为不一致状态包括：采集模块采集工作人员图像数据中防护设备图像数据不存在或与逻辑单元提供防护设备空间高度逻辑不同。
26.更进一步地，工作人员使用的高空作业防护设备与输入单元输入采集模块中，工作人员高空作业佩戴防护设备图像数据来源对应设备一致。
27.更进一步地，所述计算模块运行计算人体动态图像数据的重心点位通过人体重心计算公式进行计算，且所述计算模块中图像数据比例重心点位均有系统端用户设置阈值，在计算模块计算结果超过设置阈值时触发预警模块运行；
28.其中，所述预警模块另一触发条件由采集模块中子模块运行结果为否时同步触发运行。
29.更进一步地，所述跟踪模块运行对人体动态图像数据进行跟踪过程中，应用如下公式进行人体动态图像数据的运动轨迹模型构建，公式为：
[0030][0031]
式中：为每个点i相对关节m的绑定系数；
[0032]jm
为关节m的父节点集合；
[0033]
m(j)则表示第j个父节点在全局标记中的编号信息；
[0034]
θ0ξ表示整个身体的刚体运动信息；
[0035]
为模型上所需求取的点集；
[0036]
n为数值51；
[0037]
vi为模型第一初始点集。
[0038]
更进一步地，所述控制终端通过介质电性连接有部署模块，所述部署模块下级通过介质电性连接有监控模组、测电模组及时间继电器，所述部署模块通过介质电性连接有采集模块，所述采集模块通过介质电性连接有输入单元、逻辑单元及比对单元，所述采集模块通过介质电性连接有捕捉模块、跟踪模块，计算模块及预警模块。
[0039]
第二方面，基于人体姿态的配网作业现场违章行为监控方法，包括以下步骤：
[0040]
步骤1：配置监控设备至高空作业车的工位表面，实时采集高空作业车工位表面的工作人员区域图像数据；
[0041]
步骤2：建立防护用具图库，设置防护用具空间位置逻辑，在工作人员佩戴防护用具至高空作业车工位表面作业时，在实时采集的工作人员区域图像数据中搜寻防护用具图像及防护用具图像对应的空间位置；
[0042]
步骤3：在采集的高空作业车工位表面工作人员区域图像中捕捉人体动态图像数据；
[0043]
步骤4：以人体动态图像数据为中心控制监控设备跟随运行，测定人体动态图像数据以高空作业车的工位图像数据作为参照物的相互比例；
[0044]
步骤5：捕捉人体动态图像数据中人体图像的人体重心点位，并根据人体动态图像数据的运动轨迹进行人体重心点位校正；
[0045]
步骤6：设置预警提示阈值，以阈值超限作为触发条件提示高空作业车工位表面的工作人员。
[0046]
更进一步地，所述步骤6中的预警提示阈值参考人体重心点位、人体动态图像数据，以及工作人员佩戴防护设备的防护用具图像与防护用具图像对应的空间位置进行分别设定。
[0047]
有益效果
[0048]
采用本发明提供的技术方案，与已知的公有技术相比，具有如下有益效果：
[0049]
1、本发明提供一种基于人体姿态的配网作业现场违章行为监控系统，通过该系统能够为作业人员提供基础的安全作业环境，能够完全规避作业人员进行配网作业过程中电源接通的问题。
[0050]
2、本发明中系统运行时，能够通过防护设备是否佩戴、防护设备佩戴规范、作业人员姿态重心、作业人员与高空作业车工位表面露出身体于图像数据中的面积三方面对作业人员的违规行为进行判定，从而以此较大限度的使得作业人员的作业环境趋于安全，为作业人员的生命安全打来保障。
[0051]
3、本发明提供一种基于人体姿态的配网作业现场违章行为监控方法，通过该方法中的步骤执行，能够有效地维护系统运行的稳定，同时在该方法的步骤执行过程中进一步的限定了作业人员出现违规行为的触发预警提示优先级，从而使得配网作业中的作业人员各类违规行为均能够及时的被发现并予以警示。
附图说明
[0052]
为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0053]
图1为基于人体姿态的配网作业现场违章行为监控系统的结构示意图；
[0054]
图2为基于人体姿态的配网作业现场违章行为监控方法的流程示意图；
[0055]
图中的标号分别代表：1、控制终端；2、部署模块；21、监控模组；22、测电模组；23、时间继电器；3、采集模块；31、输入单元；32、逻辑单元；33、比对单元；4、捕捉模块；5、跟踪模块；6、计算模块；7、预警模块。
具体实施方式
[0056]
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0057]
下面结合实施例对本发明作进一步的描述。
[0058]
实施例1
[0059]
本实施例的基于人体姿态的配网作业现场违章行为监控系统，如图1所示，包括：
[0060]
控制终端1，是系统的主控端，用于发出控制命令；
[0061]
部署模块2，用于部署监控设备至高空作业车的工位表面；
[0062]
采集模块3，用于采集高空作业车工位表面工作人员的图像数据；
[0063]
捕捉模块4，用于实时捕捉高空作业车的工位表面工作人员图像数据中人体动态图像数据；
[0064]
跟踪模块5，用于获取捕捉模块4捕捉到的人体动态图像数据，控制监控模组21以人体动态图像数据作为图像数据捕捉目标跟随运行；
[0065]
计算模块6，用于实时计算图像数据中人体动态图像数据与高空作业车的工位图像数据比例；用于实时计算图像数据中人体动态图像数据的重心点位是否处于空作业车的工位内；
[0066]
预警模块7，用于发出语音提示工作人员当前作业状态违规。
[0067]
在本实施中，控制终端1控制部署模块2运行部署监控设备至高空作业车的工位表面，采集模块3后置运行采集高空作业车工位表面工作人员的图像数据，再由捕捉模块3实时采集高空作业车工位表面工作人员的图像数据，跟踪模块5后置运行获取捕捉模块4捕捉到的人体动态图像数据，控制监控模组21以人体动态图像数据作为图像数据捕捉目标跟随运行，而后计算模块6实时计算图像数据中人体动态图像数据与高空作业车的工位图像数据比例；用于实时计算图像数据中人体动态图像数据的重心点位是否处于空作业车的工位内，并通过预警模块7发出语音提示工作人员当前作业状态违规。
[0068]
实施例2
[0069]
在具体实施层面，在实施例1的基础上，本实施例参照图1所示对实施例1中基于人体姿态的配网作业现场违章行为监控系统做进一步具体说明：
[0070]
如图1所示，部署模块2中部署于高空作业车工位表面的监控设备包括：
[0071]
监控模组21，用于实时采集工位工作人员使得图像数据；
[0072]
测电模组22，用于检测电路是否通电。
[0073]
如图1所示，监控模组21与测电模组22连接有时间继电器23，用于设置指定时间电路输电开闭；
[0074]
其中，时间继电器23设置有两组，两组时间继电器23呈串联状态连接于电路中，其中一组时间继电器23设置断开时间根据工作人员自主设定，另一组时间继电器23通过设置周期自主运行，其周期为每两秒断开一次，断开时间为十秒，由工作人员自主设定的时间继电器23在处于闭合状态下通过设置周期自主运行的时间继电器23处于常闭状态。
[0075]
通过部署模块2中各子模块功能设置，可以使得系统运行过程中能同步的提供以
作业人员以配网作业环境中的安全作业环境，为作业人员的安全带来一定程度的保障。
[0076]
如图1所示，采集模块3运行采集工作人员图像特征通过监控模组21进行采集，采集模块3下级设置有子模块，包括：
[0077]
输入单元31，用于输入采集模块3工作人员高空作业佩戴防护设备图像数据；
[0078]
逻辑单元32，用于编辑设定防护设备于佩戴状态下各防护设备空间高度逻辑；
[0079]
比对单元33，用于获取采集模块3中工作人员图像数据中防护设备图像数据，通过逻辑单元32提供逻辑与获取到的工作人员图像数据中防护设备图像数据进行比对，判定工作人员图像数据中的防护设备图像数据是否与佩戴状态下各防护设备空间高度逻辑一致；
[0080]
其中，比对单元33判定结果为不一致状态包括：采集模块3采集工作人员图像数据中防护设备图像数据不存在或与逻辑单元32提供防护设备空间高度逻辑不同。
[0081]
通过上述模块的设置，可以使得作业人员在进行配网作业前得到基础的安全作业环境检测，使基本的作业违规行为及时发现避免其发生。
[0082]
如图1所示，作人员使用的高空作业防护设备与输入单元31输入采集模块3中，工作人员高空作业佩戴防护设备图像数据来源对应设备一致。
[0083]
如此设置可以确保比对模块33运行进行图像数据比对时比对结果更加准确。
[0084]
实施例3
[0085]
在具体实施层面，在实施例2的基础上，本实施例参照图1所示对实施例1中基于人体姿态的配网作业现场违章行为监控系统做进一步具体说明：
[0086]
如图1所示，计算模块6运行计算人体动态图像数据的重心点位通过人体重心计算公式进行计算，且计算模块6中图像数据比例重心点位均有系统端用户设置阈值，在计算模块6计算结果超过设置阈值时触发预警模块7运行；
[0087]
其中，预警模块7另一触发条件由采集模块3中子模块运行结果为否时同步触发运行。
[0088]
如图1所示，跟踪模块5运行对人体动态图像数据进行跟踪过程中，应用如下公式进行人体动态图像数据的运动轨迹模型构建，公式为：
[0089][0090]
式中：为每个点i相对关节m的绑定系数；
[0091]jm
为关节m的父节点集合；
[0092]
m(j)则表示第j个父节点在全局标记中的编号信息；
[0093]
θ0ξ表示整个身体的刚体运动信息；
[0094]
为模型上所需求取的点集；
[0095]
n为数值51；
[0096]
vi为模型第一初始点集。
[0097]
如图1所示，控制终端1通过介质电性连接有部署模块2，部署模块2下级通过介质电性连接有监控模组21、测电模组22及时间继电器23，部署模块2通过介质电性连接有采集模块3，采集模块3通过介质电性连接有输入单元31、逻辑单元32及比对单元33，采集模块3通过介质电性连接有捕捉模块4、跟踪模块5，计算模块6及预警模块7。
[0098]
实施例4
[0099]
在具体实施层面，在实施例1的基础上，本实施例参照图2所示对实施例1中基于人体姿态的配网作业现场违章行为监控系统做进一步具体说明：
[0100]
基于人体姿态的配网作业现场违章行为监控方法，包括以下步骤：
[0101]
步骤1：配置监控设备至高空作业车的工位表面，实时采集高空作业车工位表面的工作人员区域图像数据；
[0102]
步骤2：建立防护用具图库，设置防护用具空间位置逻辑，在工作人员佩戴防护用具至高空作业车工位表面作业时，在实时采集的工作人员区域图像数据中搜寻防护用具图像及防护用具图像对应的空间位置；
[0103]
步骤3：在采集的高空作业车工位表面工作人员区域图像中捕捉人体动态图像数据；
[0104]
步骤4：以人体动态图像数据为中心控制监控设备跟随运行，测定人体动态图像数据以高空作业车的工位图像数据作为参照物的相互比例；
[0105]
步骤5：捕捉人体动态图像数据中人体图像的人体重心点位，并根据人体动态图像数据的运动轨迹进行人体重心点位校正；
[0106]
步骤6：设置预警提示阈值，以阈值超限作为触发条件提示高空作业车工位表面的工作人员。
[0107]
其中，步骤6中的预警提示阈值参考人体重心点位、人体动态图像数据，以及工作人员佩戴防护设备的防护用具图像与防护用具图像对应的空间位置进行分别设定。
[0108]
综上而言，通过上述实施例中系统能够为作业人员提供基础的安全作业环境，能够完全规避作业人员进行配网作业过程中电源接通的问题；并且系统运行时，能够通过防护设备是否佩戴、防护设备佩戴规范、作业人员姿态重心、作业人员与高空作业车工位表面露出身体于图像数据中的面积三方面对作业人员的违规行为进行判定，从而以此较大限度的使得作业人员的作业环境趋于安全，为作业人员的生命安全打来保障；此外通过方法中的步骤执行，能够有效地维护系统运行的稳定，同时在该方法的步骤执行过程中进一步的限定了作业人员出现违规行为的触发预警提示优先级，从而使得配网作业中的作业人员各类违规行为均能够及时的被发现并予以警示。
[0109]
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不会使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。