[發明專利]基于推理機的輸電檢修安全預警方法及輸電線路維修平臺

在審

• 申請號: 202211212449.5
• 申請日: 2022-09-30
• 公開（公告）號: CN115457599A
• 公開（公告）日: 2022-12-09
• 發明（設計）人: 尹國偉;董元發;趙永鋒;吳維;曹昌暢;彭巍;潘順;周克來;任杰;宿仕明
• 申請（專利權）人: 安徽宏源電力建設投資有限公司;三峽大學;安徽送變電工程有限公司
• 主分類號: G06V40/10
• 分類號: G06V40/10;G06V40/20;G06V10/764;G06V10/82;G06N5/04;G06Q10/00;G06Q50/06;G08B21/02;G08B31/00;H04N7/18;G06N3/04;G06N3/08
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務所 42103
• 代理人: 李登橋

本發明涉及基于推理機的輸電檢修安全預警方法，基于推理機和作業行為知識庫、作業環境知識庫和安全預警知識庫，利用圖像識別方法得到檢修人員的行為和場景后，根據檢修人員的作業行為、場景，進行規則匹配，推理得到行為類型；對環境特征進行規則匹配，得到作業環境的危險類型；再結合行為類型和環境的危險類型，推理得到行為的安全類型；判斷檢修人員行為的安全類型，若判斷結果為危險行為，則發出警告信息。本發明還公開了一種輸電線路維修平臺。本發明實時分析維修人員工作時的環境以及行為動作的危險程度，得到工作數據的反饋信息，準確性好，可廣泛應用于各類環境下輸電線路的維修，可靠性高，省時省力，節約成本。

技術領域

本發明屬于輸變電設施檢修領域，具體涉及一種基于推理機具有危險預警的輸電線路維修平臺及使用方法。

背景技術

目前我國各地區對于電力的需求不斷加大，因為自然天氣環境和各種人為因素造成的線路故障情況層出不窮，典型的電路維修機械就是絕緣斗臂車。通過大型貨車承載絕緣斗臂車并移動到輸電線路附近，維修人員進入絕緣工作斗內，通過絕緣斗臂車斗臂的移動將絕緣工作斗和維修人員移動至故障線路區域開展工作。然而，上述維修機械所適應的工作環境和其所提供的功能有一定的局限性。例如，當故障線路位于較窄的公路附近，大型貨車無法進入，這在一定程度上影響了維修工作的開展。

現有的輸電線路維修裝置大多功能單一，無法適應日益復雜的工作環境。例如，當使用絕緣斗臂車來幫助維修人員進行維修工作時，由于缺乏實時傳感部件和監控單元，維修人員只能通過自身的經驗來進行危險環境的判斷；由于絕緣斗臂車本身的尺寸較大，使得整個裝置較為笨重，造價和使用成本高，此類裝置無法滿足不同環境下維修人員的線路檢修需求，存在一定安全隱患。

發明內容

本發明的技術問題是現有技術的輸電線路維修裝置缺乏對線路維修作業過程中可能出現的危險場景或危險行為的監測預警功能。

本發明的目的是針對上述問題，提供一種基于推理機的輸電檢修安全預警方法及系統，基于推理機和作業行為知識庫、作業環境知識庫和安全預警知識庫，利用圖像識別方法得到檢修人員的行為和場景后，根據檢修人員的作業行為、場景，進行規則匹配，推理得到行為類型；對環境特征進行規則匹配，得到作業環境的危險類型；再結合行為類型和環境的危險類型，推理得到行為的安全類型；對維修人員的危險行為及時發出警告，以提高輸電檢修作業的安全性。

本發明的技術方案是基于推理機的輸電檢修安全預警方法，所述安全預警方法包括以下步驟：

步驟1：采集檢修作業平臺上的檢修人員圖像，采用ST-GCN動作識別網絡識別得到檢修人員的作業行為；并利用YoLo v4模型識別檢修人員所處的場景；

步驟2：基于作業行為知識庫，根據步驟1得到的作業行為和作業場景，推理得到檢修人員的行為類型；

步驟3：采集作業環境的環境特征和電場強度，基于作業環境知識庫，推理得到作業環境的危險類型；

步驟4：基于安全預警知識庫，根據檢修人員的行為類型以及作業環境的危險類型，推理得到檢修人員行為的安全類型；

步驟5：判斷步驟4得到的檢修人員行為的安全類型，若判斷結果為危險行為，則發出警告信息；若判斷結果為反常行為，則發出提示信息。

優選地，步驟1中，先使用Alphapose模型檢測識別檢修人員圖像中的人員姿態，再利用ST-GCN動作識別網絡根據人員姿態確定檢修人員的動作坐標，確定人員的肢體動作。

進一步地，Alphapose模型包括空間變換網絡STN、單人姿態估計網絡SPPE、空間反變換網絡SDTN和姿態非極大值抑制器PPNMS。

進一步地，ST-GCN動作識別網絡包括歸一化層、多個ST-GCN單元、池化層和全連接層，ST-GCN單元包括注意力層ATT、圖卷積網絡GCN和時間卷積網絡TCN。

優選地，推理機采用Drools規則引擎。