電力遠(yuǎn)程作業(yè)場景移動(dòng)音視頻專家系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種電力遠(yuǎn)程作業(yè)場景移動(dòng)音視頻專家系統(tǒng)，包括便攜式終端和后臺(tái)處理中心兩部分，便攜式終端的終端處理單元分別與存儲(chǔ)器、固定圖像采集器、移動(dòng)圖像采集器和拾音器連接并接收各自的信號(hào)，將處理后的信號(hào)通過3G無線網(wǎng)絡(luò)、4G無線網(wǎng)絡(luò)或WIFI方式接入局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)；后臺(tái)處理中心的中心業(yè)務(wù)平臺(tái)分別與中心信息存儲(chǔ)單元、中心顯示單元、客戶端交互信息，也通過3G、4G和WIFI網(wǎng)線接入局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)與便攜式終端的互聯(lián)；采用數(shù)字化移動(dòng)式工作現(xiàn)場全景音視頻系統(tǒng)，使電力系統(tǒng)某些檢修操作現(xiàn)場的遠(yuǎn)程監(jiān)控、專家遠(yuǎn)程指導(dǎo)成為可能。
【專利說明】電力遠(yuǎn)程作業(yè)場景移動(dòng)音視頻專家系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電力遠(yuǎn)程作業(yè)的移動(dòng)音視頻監(jiān)測裝置，特別是采用現(xiàn)代電信技術(shù)的一種電力遠(yuǎn)程作業(yè)場景移動(dòng)音視頻專家系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]移動(dòng)音視頻系統(tǒng)是遙視系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分，現(xiàn)行的遙視系統(tǒng)監(jiān)控點(diǎn)絕大多數(shù)是固定監(jiān)控點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)對固定目標(biāo)或一個(gè)有限監(jiān)控區(qū)域的音視頻監(jiān)控，所以不可避免的存在監(jiān)控盲區(qū)，尤其是在遠(yuǎn)程非固定點(diǎn)的檢修人員對設(shè)備進(jìn)行操作時(shí)，不能對操作過程和步驟進(jìn)行有效的記錄和可視化；當(dāng)現(xiàn)場操作人員需要專家遠(yuǎn)程支持的時(shí)候，由于專家無法獲得直觀的現(xiàn)場一手資料和現(xiàn)場設(shè)備運(yùn)行的詳細(xì)信息，不能實(shí)時(shí)根據(jù)現(xiàn)場實(shí)況做出判斷決策，存在分析、判斷周期長、容易不準(zhǔn)確的情況。
[0003]設(shè)計(jì)一種利用現(xiàn)代通訊技術(shù)的數(shù)字化移動(dòng)式遠(yuǎn)程工作現(xiàn)場全景音視頻系統(tǒng)，是目前電力系統(tǒng)某些檢修操作現(xiàn)場的實(shí)際需要和要解決的技術(shù)問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是建立一套數(shù)字化移動(dòng)式的遠(yuǎn)程工作現(xiàn)場全景音視頻系統(tǒng)，適應(yīng)電力系統(tǒng)某些檢修操作現(xiàn)場的遠(yuǎn)程監(jiān)測以及專家支持的需要。
[0005]本發(fā)明解決上述問題的方案是:電力遠(yuǎn)程作業(yè)場景移動(dòng)音視頻專家系統(tǒng)包括:便攜式終端和后臺(tái)處理中心兩部分，所述便攜式終端由終端處理單元、存儲(chǔ)器、固定圖像采集器、移動(dòng)圖像采集器、拾音器、揚(yáng)聲器、可拆卸式擴(kuò)展塢、大容量儲(chǔ)能器構(gòu)成；終端處理單元分別與存儲(chǔ)器、固定圖像采集器、移動(dòng)圖像采集器和拾音器連接并接收各自的信號(hào)，將處理后的信號(hào)通過3G無線網(wǎng)絡(luò)、4G無線網(wǎng)絡(luò)或WIFI方式接入局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)；所述固定圖像采集器安裝在可收錄全部場景信息的位置，移動(dòng)圖像采集器由操作人員隨身攜帶；后臺(tái)處理中心由拾音器、音箱、中心業(yè)務(wù)平臺(tái)、中心信息存儲(chǔ)單元、中心顯示單元、客戶端組合構(gòu)成，中心業(yè)務(wù)平臺(tái)分別與中心信息存儲(chǔ)單元、中心顯示單元、客戶端連接并交互信息，客戶端分別與拾音器和音箱連接并接受拾音器信息，客戶端通過音箱輸出中心業(yè)務(wù)平臺(tái)處理過的音頻信號(hào)；后臺(tái)處理中心通過3G、4G和WIFI網(wǎng)線接入局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)，以實(shí)現(xiàn)與便攜式終端的互聯(lián)。
[0006]可拆卸式擴(kuò)展塢為通過RJ-45端口、串口和電池倉實(shí)現(xiàn)多端口和續(xù)航能力的擴(kuò)展。
[0007]終端處理單元配備有兩個(gè)3G模塊，用以增加3G的上行帶寬。
[0008]終端處理單元配備有用以用戶管理的指紋儀。
[0009]終端處理單元配備有用以信息交互的電容式觸摸屏。
[0010]由于采用了數(shù)字化移動(dòng)式工作現(xiàn)場全景音視頻系統(tǒng)，使電力系統(tǒng)某些檢修操作現(xiàn)場的遠(yuǎn)程監(jiān)控、專家遠(yuǎn)程指導(dǎo)成為可能。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1電力遠(yuǎn)程作業(yè)場景移動(dòng)音視頻專家系統(tǒng)拓?fù)鋱D。
[0012]圖2電力遠(yuǎn)程作業(yè)場景移動(dòng)音視頻專家系統(tǒng)流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0013]以下結(jié)合附圖，對電力遠(yuǎn)程作業(yè)場景移動(dòng)音視頻專家系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)說明:
[0014]由圖1可知，電力遠(yuǎn)程作業(yè)場景移動(dòng)音視頻專家系統(tǒng)由便攜式終端和后臺(tái)處理中心兩部分組成，便攜式終端由終端處理單元1、存儲(chǔ)器2、固定圖像采集器3、移動(dòng)圖像采集器4、拾音器5、揚(yáng)聲器6、可拆卸式擴(kuò)展塢7、大容量儲(chǔ)能器12構(gòu)成；終端處理單元I分別與存儲(chǔ)器2、固定圖像采集器3、移動(dòng)圖像采集器4和拾音器5連接并接收各自的信號(hào)，將處理后的信號(hào)通過3G無線網(wǎng)絡(luò)、4G無線網(wǎng)絡(luò)或WIFI方式接入局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)；固定圖像采集器3安裝在可收錄全部場景信息的位置，移動(dòng)圖像采集器4由操作人員隨身攜帶。
[0015]便攜式終端作為整個(gè)系統(tǒng)的核心部分，可以實(shí)現(xiàn)視頻數(shù)據(jù)的采集、抓拍、加密、編碼、存儲(chǔ)、傳輸、回放、預(yù)覽，還可以利用GPS/北斗衛(wèi)星定位當(dāng)前位置，并通過語音對講功能與后臺(tái)處理中心保持S切聯(lián)系。
[0016]終端處理單元I采用RO1、SVC等視頻壓縮技術(shù)，壓縮比高，處理靈活，支持?jǐn)?shù)字寬動(dòng)態(tài)，支持三碼流同時(shí)輸出，雙路高清碼流可分別獨(dú)立設(shè)置不同的高清分辨率，幀率與碼率；可最大支持20路同時(shí)訪問，支持手機(jī)監(jiān)控，支持透霧，電子防抖，強(qiáng)光抑制，并具有多種白平衡模式，適合戶內(nèi)、戶外各種場景需求；支持背光補(bǔ)償，自動(dòng)電子快門功能，自動(dòng)光圈，慢快門，走廊模式，適應(yīng)不同監(jiān)控環(huán)境，設(shè)有內(nèi)置GPS天線，可以利用接收到的衛(wèi)星信號(hào)計(jì)算出當(dāng)前位置；端處理單元I還可以利用無線模塊將作業(yè)現(xiàn)場的位置信息實(shí)時(shí)發(fā)送到監(jiān)控中心，在平臺(tái)的電子地圖上顯示出作業(yè)現(xiàn)場的具體位置。
[0017]存儲(chǔ)器2為MicroSD/SDXC卡，支持最大容量為128G。
[0018]固定圖像采集器3、移動(dòng)圖像采集器4選用高清攝像頭，實(shí)現(xiàn)對操作對象同時(shí)進(jìn)行全方位隨機(jī)拍攝；通過調(diào)整固定圖像采集器3在現(xiàn)場固定位置，以及與移動(dòng)圖像采集器4的組合方式，可以實(shí)現(xiàn)對操作場景、操作對象同時(shí)進(jìn)行全方位360度拍攝。
[0019]拾音器5有效監(jiān)聽距離O至20米(60dB)，30米(80dB);頻率響應(yīng)20Hz?20kHz ；靈敏度-38dB ;信噪比MOdB(戶外)，信噪比>70dB(室內(nèi));指向特性為45度寬指向性。
[0020]大容量儲(chǔ)能器12選用鋰離子電池，可根據(jù)現(xiàn)場需要配備多塊該電池。
[0021]后臺(tái)處理中心由拾音器5、音箱13、中心業(yè)務(wù)平臺(tái)8、中心信息存儲(chǔ)單元9、中心顯示單元10、客戶端11組合構(gòu)成；中心業(yè)務(wù)平臺(tái)8分別與中心信息存儲(chǔ)單元9、中心顯示單兀10、客戶纟而11連接并交互彳目息，客戶11分別與拾首器5和首箱13連接并接受拾首器5信息，客戶端11通過音箱13輸出中心業(yè)務(wù)平臺(tái)8處理過的音頻信號(hào)；后臺(tái)處理中心通過3G、4G和WIFI網(wǎng)線接入局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)，以實(shí)現(xiàn)與便攜式終端的互聯(lián)。
[0022]終端處理單元I配備有兩個(gè)3G模塊，用以增加3G的上行帶寬。
[0023]終端處理單元I配備有用以用戶管理的指紋儀。
[0024]終端處理單元I配備有用以信息交互的電容式觸摸屏。
[0025]后臺(tái)處理中心可以設(shè)在電網(wǎng)運(yùn)行調(diào)度中心，設(shè)備可支持多畫面監(jiān)控、輪巡、分組等多種監(jiān)控模式，保證監(jiān)控的有效性，支持本地及集中錄像存儲(chǔ)，以及支持錄像回放、抓圖、下載等；可以和現(xiàn)有的遙視系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對接，可實(shí)現(xiàn)便攜式終端之間的對講，便攜式終端與后臺(tái)處理中心的對講，滿足專家遠(yuǎn)程指導(dǎo)、指揮的需要。
[0026]可拆卸式擴(kuò)展塢7為通過RJ-45端口、串口和電池倉實(shí)現(xiàn)多端口和續(xù)航能力的擴(kuò)展，它可通過底座來實(shí)現(xiàn)不同接口的轉(zhuǎn)換，可實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)出RJ45網(wǎng)口、RS232串口、USB 口等接口，可拆卸式擴(kuò)展塢7具備電池倉，可放入一塊備用電池，增加至少4小時(shí)的續(xù)航時(shí)間。
[0027]終端處理單元I設(shè)有兩個(gè)3G模塊，可捆綁兩張3G卡以增加3G的上行帶寬，一般情況下，單張3G卡無法支持高清網(wǎng)傳，如果采用兩張3G卡，即可支持非全幀的高清網(wǎng)傳，也可使用不同制式的3G模塊，還可保證使用不同網(wǎng)絡(luò)的選擇，滿足偏遠(yuǎn)山區(qū)等作業(yè)場地的需要。
[0028]終端處理單元I配備指紋儀，利用指紋識(shí)別來進(jìn)行用戶管理，本裝置設(shè)置10個(gè)手指來進(jìn)行設(shè)備的登錄；終端處理單元I支持?jǐn)?shù)字證書加密，使終端處理單元I無法隨意安裝軟件，需證書授權(quán)的軟件才可進(jìn)行安裝，可保證設(shè)備的安全性以及設(shè)備資源的合理利用。
[0029]終端處理單元I配備IPS多角度高亮液晶電容觸摸屏，可用于設(shè)備的配置，視頻畫面的預(yù)覽，回放等，還可用于接收中心業(yè)務(wù)平臺(tái)8發(fā)送的短信。
[0030]電力遠(yuǎn)程作業(yè)場景移動(dòng)音視頻專家系統(tǒng)，提高了業(yè)務(wù)服務(wù)的規(guī)模和水平，它采用的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)J2EE平臺(tái)和SOA面向服務(wù)的架構(gòu)，是當(dāng)前企業(yè)級(jí)業(yè)務(wù)平臺(tái)期望采用的，該平臺(tái)采用了在J2EE三層體系結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上構(gòu)建的面向業(yè)務(wù)的五層體系結(jié)構(gòu)；第一層為應(yīng)用層，是面向操作的客戶端，第二層為業(yè)務(wù)邏輯層，呈現(xiàn)給用戶專業(yè)化、個(gè)性化的具體業(yè)務(wù)流程和工具，第三層為核心層，是軟件平臺(tái)系統(tǒng)的核心，采用高性能的應(yīng)用服務(wù)器中間件、各種智能引擎和系統(tǒng)管理工具，為應(yīng)用層提供基礎(chǔ)服務(wù)、管理策略和方法工具，第四、第五層分別為設(shè)備接入層和數(shù)據(jù)采集層，實(shí)現(xiàn)了安防設(shè)備和音視頻、圖片和文本等信息的歸納抽象，并接入到平臺(tái)進(jìn)行集成管理。
[0031]如圖2所示，現(xiàn)場作業(yè)人員首先確認(rèn)現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)情況，保證現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)暢通，然后將固定圖像采集器3，將移動(dòng)圖像采集器4隨身佩戴；現(xiàn)場作業(yè)人員通過用戶名和密碼或者通過指紋在終端處理單元I上進(jìn)行身份驗(yàn)證；驗(yàn)證通過后，終端處理單元I可以和中心業(yè)務(wù)平臺(tái)8建立連接；由中心業(yè)務(wù)平臺(tái)8向終端處理單元I發(fā)出采集音視頻信息的指令；終端處理單元I接到該指令后，通過固定圖像采集器3、移動(dòng)圖像采集器4和拾音器5采集現(xiàn)場音視頻；采集到的音視頻信息經(jīng)過終端處理單元I采用RO1、SVC等視頻壓縮技術(shù)處理后經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)傳輸回中心業(yè)務(wù)平臺(tái)8 ;中心業(yè)務(wù)平臺(tái)8和中心信息存儲(chǔ)單元9、中心顯示單元10、客戶端11進(jìn)行信息交互，在中心信息存儲(chǔ)單元9存儲(chǔ)音視頻信息的同時(shí),可以將視頻信息在中心顯示單元10顯示；后臺(tái)專家通過中心顯示單元10、客戶端11和音箱13掌握第一手現(xiàn)場音視頻資料，客戶端11通過拾音器5采集后臺(tái)專家的音頻信息，該信息經(jīng)由客戶端11處理后通過網(wǎng)絡(luò)傳輸至中心業(yè)務(wù)平臺(tái)8 ;中心業(yè)務(wù)平臺(tái)8和中心信息存儲(chǔ)單元9、中心顯示單元10、客戶端11進(jìn)行信息交互,在中心信息存儲(chǔ)單元9存儲(chǔ)音視頻信息的同時(shí)可以將視頻信息在中心顯示單元10顯示；中心業(yè)務(wù)平臺(tái)8將編碼后的音頻信息通過網(wǎng)絡(luò)傳輸至終端處理單元I ;終端處理單元I解碼音視頻信息，通過揚(yáng)聲器6向現(xiàn)場操作人員播放音頻信息；至此，現(xiàn)場操作人員和后臺(tái)專家建立了全息連接。
[0032]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果:
[0033]第一，排除現(xiàn)行遙視系統(tǒng)盲區(qū)；目前的遙視系統(tǒng)絕大多數(shù)是固定監(jiān)控點(diǎn)，可對固定目標(biāo)或一個(gè)有限監(jiān)控區(qū)域的音視頻監(jiān)控，存在監(jiān)控盲區(qū)，尤其是在有人員對設(shè)備進(jìn)行操作時(shí)，不能對操作過程和步驟進(jìn)行有效的記錄，本系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對操作對象同時(shí)進(jìn)行全方位拍攝。
[0034]第二，可以給遠(yuǎn)程的專家提供第一手的現(xiàn)場音視頻資料。
[0035]第三，可以通過網(wǎng)線、3G無線網(wǎng)絡(luò)、4G無線網(wǎng)絡(luò)、WIFI無線網(wǎng)絡(luò)和后臺(tái)處理中心相連，有效的保障了數(shù)據(jù)的上傳通道。
[0036]實(shí)施本系統(tǒng)，各個(gè)部件選擇雖然非單一，但必須選擇國標(biāo)元器件，在本系統(tǒng)裝置中的器件、芯片與部件之間的接線，必須按標(biāo)準(zhǔn)和部件的接線規(guī)定進(jìn)行連接，在此不對本案的常規(guī)接線和元器件連接進(jìn)行描述。
【權(quán)利要求】
1.一種電力遠(yuǎn)程作業(yè)場景移動(dòng)音視頻專家系統(tǒng)，包括:便攜式終端和后臺(tái)處理中心兩部分，其特征在于:所述便攜式終端由終端處理單元(I)、存儲(chǔ)器(2)、固定圖像采集器(3)、移動(dòng)圖像采集器(4)、拾音器(5)、揚(yáng)聲器(6)、可拆卸式擴(kuò)展塢(7)、大容量儲(chǔ)能器(12)構(gòu)成；終端處理單元(I)分別與存儲(chǔ)器(2)、固定圖像采集器(3)、移動(dòng)圖像采集器(4)和拾音器(5)連接并接收各自的信號(hào)，將處理后的信號(hào)通過3G無線網(wǎng)絡(luò)、4G無線網(wǎng)絡(luò)或WIFI方式接入局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)；所述固定圖像采集器(3)安裝在可收錄全部場景信息的位置，移動(dòng)圖像采集器(4)由操作人員隨身攜帶；所述后臺(tái)處理中心由拾音器(5)、音箱(13)、中心業(yè)務(wù)平臺(tái)(8)、中心信息存儲(chǔ)單元(9)、中心顯示單元(10)、客戶端(11)組合構(gòu)成，中心業(yè)務(wù)平臺(tái)⑶分別與中心信息存儲(chǔ)單元(9)、中心顯示單元(10)、客戶端(11)連接并交互信息，客戶端(11)分別與拾音器(5)和音箱(13)連接并接受拾音器(5)信息，客戶端(11)通過音箱(13)輸出中心業(yè)務(wù)平臺(tái)(8)處理過的音頻信號(hào)；后臺(tái)處理中心通過3G、4G和WIFI網(wǎng)線接入局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)，以實(shí)現(xiàn)與便攜式終端的互聯(lián)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力遠(yuǎn)程作業(yè)場景移動(dòng)音視頻專家系統(tǒng)，其特征在于:所述可拆卸式擴(kuò)展塢(7)為通過RJ-45端口、串口和電池倉實(shí)現(xiàn)多端口和續(xù)航能力的擴(kuò)展。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力遠(yuǎn)程作業(yè)場景移動(dòng)音視頻專家系統(tǒng)，其特征在于:所述終端處理單元(I)配備有兩個(gè)3G模塊，用以增加3G的上行帶寬。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、3所述的電力遠(yuǎn)程作業(yè)場景移動(dòng)音視頻專家系統(tǒng)，其特征在于:所述終端處理單元(I)配備有用以用戶管理的指紋儀。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、3所述的電力遠(yuǎn)程作業(yè)場景移動(dòng)音視頻專家系統(tǒng)，其特征在于:所述終端處理單元(I)配備有用以信息交互的電容式觸摸屏。
【文檔編號(hào)】H04N7/18GK104079878SQ201410301879
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2014年6月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月27日
【發(fā)明者】蔡桂華, 郭凱, 王志剛, 韓濤 申請人:國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)河北省電力公司, 國網(wǎng)河北省電力公司保定供電分公司