電力遠程作業場景移動音視頻專家系統的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種電力遠程作業場景移動音視頻專家系統，包括便攜式終端和后臺處理中心兩部分，便攜式終端的終端處理單元分別與存儲器、固定圖像采集器、移動圖像采集器和拾音器連接并接收各自的信號，將處理后的信號通過3G無線網絡、4G無線網絡或WIFI方式接入局域網或廣域網；后臺處理中心的中心業務平臺分別與中心信息存儲單元、中心顯示單元、客戶端交互信息，也通過3G、4G和WIFI網線接入局域網或廣域網，實現與便攜式終端的互聯；采用數字化移動式工作現場全景音視頻系統，使電力系統某些檢修操作現場的遠程監控、專家遠程指導成為可能。
【專利說明】電力遠程作業場景移動音視頻專家系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及電力遠程作業的移動音視頻監測裝置，特別是采用現代電信技術的一種電力遠程作業場景移動音視頻專家系統。
【背景技術】
[0002]移動音視頻系統是遙視系統的一個重要組成部分，現行的遙視系統監控點絕大多數是固定監控點，實現對固定目標或一個有限監控區域的音視頻監控，所以不可避免的存在監控盲區，尤其是在遠程非固定點的檢修人員對設備進行操作時，不能對操作過程和步驟進行有效的記錄和可視化；當現場操作人員需要專家遠程支持的時候，由于專家無法獲得直觀的現場一手資料和現場設備運行的詳細信息，不能實時根據現場實況做出判斷決策，存在分析、判斷周期長、容易不準確的情況。
[0003]設計一種利用現代通訊技術的數字化移動式遠程工作現場全景音視頻系統，是目前電力系統某些檢修操作現場的實際需要和要解決的技術問題。
【發明內容】
[0004]本發明的目的是建立一套數字化移動式的遠程工作現場全景音視頻系統，適應電力系統某些檢修操作現場的遠程監測以及專家支持的需要。
[0005]本發明解決上述問題的方案是:電力遠程作業場景移動音視頻專家系統包括:便攜式終端和后臺處理中心兩部分，所述便攜式終端由終端處理單元、存儲器、固定圖像采集器、移動圖像采集器、拾音器、揚聲器、可拆卸式擴展塢、大容量儲能器構成；終端處理單元分別與存儲器、固定圖像采集器、移動圖像采集器和拾音器連接并接收各自的信號，將處理后的信號通過3G無線網絡、4G無線網絡或WIFI方式接入局域網或廣域網；所述固定圖像采集器安裝在可收錄全部場景信息的位置，移動圖像采集器由操作人員隨身攜帶；后臺處理中心由拾音器、音箱、中心業務平臺、中心信息存儲單元、中心顯示單元、客戶端組合構成，中心業務平臺分別與中心信息存儲單元、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務平臺處理過的音頻信號；后臺處理中心通過3G、4G和WIFI網線接入局域網或廣域網，以實現與便攜式終端的互聯。
[0006]可拆卸式擴展塢為通過RJ-45端口、串口和電池倉實現多端口和續航能力的擴展。
[0007]終端處理單元配備有兩個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]由于采用了數字化移動式工作現場全景音視頻系統，使電力系統某些檢修操作現場的遠程監控、專家遠程指導成為可能。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011]圖1電力遠程作業場景移動音視頻專家系統拓撲圖。
[0012]圖2電力遠程作業場景移動音視頻專家系統流程圖。
【具體實施方式】
[0013]以下結合附圖，對電力遠程作業場景移動音視頻專家系統的結構、特點進行詳細說明:
[0014]由圖1可知，電力遠程作業場景移動音視頻專家系統由便攜式終端和后臺處理中心兩部分組成，便攜式終端由終端處理單元1、存儲器2、固定圖像采集器3、移動圖像采集器4、拾音器5、揚聲器6、可拆卸式擴展塢7、大容量儲能器12構成；終端處理單元I分別與存儲器2、固定圖像采集器3、移動圖像采集器4和拾音器5連接并接收各自的信號，將處理后的信號通過3G無線網絡、4G無線網絡或WIFI方式接入局域網或廣域網；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系統的核心部分，可以實現視頻數據的采集、抓拍、加密、編碼、存儲、傳輸、回放、預覽，還可以利用GPS/北斗衛星定位當前位置，并通過語音對講功能與后臺處理中心保持S切聯系。
[0016]終端處理單元I采用RO1、SVC等視頻壓縮技術，壓縮比高，處理靈活，支持數字寬動態，支持三碼流同時輸出，雙路高清碼流可分別獨立設置不同的高清分辨率，幀率與碼率；可最大支持20路同時訪問，支持手機監控，支持透霧，電子防抖，強光抑制，并具有多種白平衡模式，適合戶內、戶外各種場景需求；支持背光補償，自動電子快門功能，自動光圈，慢快門，走廊模式，適應不同監控環境，設有內置GPS天線，可以利用接收到的衛星信號計算出當前位置；端處理單元I還可以利用無線模塊將作業現場的位置信息實時發送到監控中心，在平臺的電子地圖上顯示出作業現場的具體位置。
[0017]存儲器2為MicroSD/SDXC卡，支持最大容量為128G。
[0018]固定圖像采集器3、移動圖像采集器4選用高清攝像頭，實現對操作對象同時進行全方位隨機拍攝；通過調整固定圖像采集器3在現場固定位置，以及與移動圖像采集器4的組合方式，可以實現對操作場景、操作對象同時進行全方位360度拍攝。
[0019]拾音器5有效監聽距離O至20米(60dB)，30米(80dB);頻率響應20Hz?20kHz ；靈敏度-38dB ;信噪比MOdB(戶外)，信噪比>70dB(室內);指向特性為45度寬指向性。
[0020]大容量儲能器12選用鋰離子電池，可根據現場需要配備多塊該電池。
[0021]后臺處理中心由拾音器5、音箱13、中心業務平臺8、中心信息存儲單元9、中心顯示單元10、客戶端11組合構成；中心業務平臺8分別與中心信息存儲單元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輸出中心業務平臺8處理過的音頻信號；后臺處理中心通過3G、4G和WIFI網線接入局域網或廣域網，以實現與便攜式終端的互聯。
[0022]終端處理單元I配備有兩個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]后臺處理中心可以設在電網運行調度中心，設備可支持多畫面監控、輪巡、分組等多種監控模式，保證監控的有效性，支持本地及集中錄像存儲，以及支持錄像回放、抓圖、下載等；可以和現有的遙視系統實現對接，可實現便攜式終端之間的對講，便攜式終端與后臺處理中心的對講，滿足專家遠程指導、指揮的需要。
[0026]可拆卸式擴展塢7為通過RJ-45端口、串口和電池倉實現多端口和續航能力的擴展，它可通過底座來實現不同接口的轉換，可實現轉出RJ45網口、RS232串口、USB 口等接口，可拆卸式擴展塢7具備電池倉，可放入一塊備用電池，增加至少4小時的續航時間。
[0027]終端處理單元I設有兩個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卡無法支持高清網傳，如果采用兩張3G卡，即可支持非全幀的高清網傳，也可使用不同制式的3G模塊，還可保證使用不同網絡的選擇，滿足偏遠山區等作業場地的需要。
[0028]終端處理單元I配備指紋儀，利用指紋識別來進行用戶管理，本裝置設置10個手指來進行設備的登錄；終端處理單元I支持數字證書加密，使終端處理單元I無法隨意安裝軟件，需證書授權的軟件才可進行安裝，可保證設備的安全性以及設備資源的合理利用。
[0029]終端處理單元I配備IPS多角度高亮液晶電容觸摸屏，可用于設備的配置，視頻畫面的預覽，回放等，還可用于接收中心業務平臺8發送的短信。
[0030]電力遠程作業場景移動音視頻專家系統，提高了業務服務的規模和水平，它采用的工業標準J2EE平臺和SOA面向服務的架構，是當前企業級業務平臺期望采用的，該平臺采用了在J2EE三層體系結構基礎上構建的面向業務的五層體系結構；第一層為應用層，是面向操作的客戶端，第二層為業務邏輯層，呈現給用戶專業化、個性化的具體業務流程和工具，第三層為核心層，是軟件平臺系統的核心，采用高性能的應用服務器中間件、各種智能引擎和系統管理工具，為應用層提供基礎服務、管理策略和方法工具，第四、第五層分別為設備接入層和數據采集層，實現了安防設備和音視頻、圖片和文本等信息的歸納抽象，并接入到平臺進行集成管理。
[0031]如圖2所示，現場作業人員首先確認現場網絡情況，保證現場網絡暢通，然后將固定圖像采集器3，將移動圖像采集器4隨身佩戴；現場作業人員通過用戶名和密碼或者通過指紋在終端處理單元I上進行身份驗證；驗證通過后，終端處理單元I可以和中心業務平臺8建立連接；由中心業務平臺8向終端處理單元I發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、移動圖像采集器4和拾音器5采集現場音視頻；采集到的音視頻信息經過終端處理單元I采用RO1、SVC等視頻壓縮技術處理后經過網絡傳輸回中心業務平臺8 ;中心業務平臺8和中心信息存儲單元9、中心顯示單元10、客戶端11進行信息交互，在中心信息存儲單元9存儲音視頻信息的同時,可以將視頻信息在中心顯示單元10顯示；后臺專家通過中心顯示單元10、客戶端11和音箱13掌握第一手現場音視頻資料，客戶端11通過拾音器5采集后臺專家的音頻信息，該信息經由客戶端11處理后通過網絡傳輸至中心業務平臺8 ;中心業務平臺8和中心信息存儲單元9、中心顯示單元10、客戶端11進行信息交互,在中心信息存儲單元9存儲音視頻信息的同時可以將視頻信息在中心顯示單元10顯示；中心業務平臺8將編碼后的音頻信息通過網絡傳輸至終端處理單元I ;終端處理單元I解碼音視頻信息，通過揚聲器6向現場操作人員播放音頻信息；至此，現場操作人員和后臺專家建立了全息連接。
[0032]與現有技術相比，本發明具有以下有益效果:
[0033]第一，排除現行遙視系統盲區；目前的遙視系統絕大多數是固定監控點，可對固定目標或一個有限監控區域的音視頻監控，存在監控盲區，尤其是在有人員對設備進行操作時，不能對操作過程和步驟進行有效的記錄，本系統可以實現對操作對象同時進行全方位拍攝。
[0034]第二，可以給遠程的專家提供第一手的現場音視頻資料。
[0035]第三，可以通過網線、3G無線網絡、4G無線網絡、WIFI無線網絡和后臺處理中心相連，有效的保障了數據的上傳通道。
[0036]實施本系統，各個部件選擇雖然非單一，但必須選擇國標元器件，在本系統裝置中的器件、芯片與部件之間的接線，必須按標準和部件的接線規定進行連接，在此不對本案的常規接線和元器件連接進行描述。
【權利要求】
1.一種電力遠程作業場景移動音視頻專家系統，包括:便攜式終端和后臺處理中心兩部分，其特征在于:所述便攜式終端由終端處理單元(I)、存儲器(2)、固定圖像采集器(3)、移動圖像采集器(4)、拾音器(5)、揚聲器(6)、可拆卸式擴展塢(7)、大容量儲能器(12)構成；終端處理單元(I)分別與存儲器(2)、固定圖像采集器(3)、移動圖像采集器(4)和拾音器(5)連接并接收各自的信號，將處理后的信號通過3G無線網絡、4G無線網絡或WIFI方式接入局域網或廣域網；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，移動圖像采集器(4)由操作人員隨身攜帶；所述后臺處理中心由拾音器(5)、音箱(13)、中心業務平臺(8)、中心信息存儲單元(9)、中心顯示單元(10)、客戶端(11)組合構成，中心業務平臺⑶分別與中心信息存儲單元(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)輸出中心業務平臺(8)處理過的音頻信號；后臺處理中心通過3G、4G和WIFI網線接入局域網或廣域網，以實現與便攜式終端的互聯。
2.根據權利要求1所述的電力遠程作業場景移動音視頻專家系統，其特征在于:所述可拆卸式擴展塢(7)為通過RJ-45端口、串口和電池倉實現多端口和續航能力的擴展。
3.根據權利要求1所述的電力遠程作業場景移動音視頻專家系統，其特征在于:所述終端處理單元(I)配備有兩個3G模塊，用以增加3G的上行帶寬。
4.根據權利要求1、3所述的電力遠程作業場景移動音視頻專家系統，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.根據權利要求1、3所述的電力遠程作業場景移動音視頻專家系統，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】H04N7/18GK104079878SQ201410301879
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2014年6月27日 優先權日:2014年6月27日
【發明者】蔡桂華, 郭凱, 王志剛, 韓濤 申請人:國家電網公司, 國網河北省電力公司, 國網河北省電力公司保定供電分公司