(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210677621.8 (22)申请日 2022.06.16 (71)申请人 国网重庆市电力公司电力科 学研究 院 地址 401123 重庆市渝北区北部新区黄山 大道中段80号办公 综合楼 申请人 国家电网有限公司 (72)发明人 谭笑　王谦　黄林　刘佳　李胜芳　 孟宪　甘汶艳　王光明　 (74)专利代理 机构 成都九鼎天元知识产权代理 有限公司 51214 专利代理师 王会改 (51)Int.Cl. H04Q 9/00(2006.01) H04W 4/38(2018.01)H04N 7/18(2006.01) (54)发明名称 基于携带式计算终端的穿戴式配网智能巡 检系统及方法 (57)摘要 本专利公开了一种基于携带式计算终端的 穿戴式配网智能巡检系统及方法， 该系统包括携 带式巡检计算终端、 穿戴式显示终端和无线可扩 展传感器组； 无线可扩展传感器组， 用于采集电 网巡检所需的数据； 携带式巡检计算终端， 用于 根据无线可扩展传感器组发送的电网巡检所需 的数据进行故障判断， 并将故障判断结果发送至 穿戴式显示终端； 穿戴式显示终端， 用于显示携 带式巡检计算终端输出的故障判断结果， 以供用 户监测和指导现场检修。 本发明可根据巡检工作 要求进行传感器及显示单元的更换， 实现功能的 选择扩展； 所有模块均为小型轻量化， 实现配电 网巡检的随走随侧， 及时获得检测结果并自动记 录上传企业内网， 有效排查故障， 大幅提高巡检 效率。 权利要求书2页 说明书5页 附图1页 CN 115086801 A 2022.09.20 CN 115086801 A 1.一种基于携带式计算终端的穿戴式配网智能巡检系统， 应用于配网电力设备巡检， 其特征在于， 所述系统包括携带式巡检计算 终端、 穿戴式显示终端和无线 可扩展传感器组； 所述携带式巡检计算 终端、 所述穿戴式显示 终端和所述无线 可扩展传感器组三者之 间无线 连接； 所述无线可扩展传感器组， 用于采集电网巡检所需的数据； 所述所需的数据包括可见 光图像、 红外图像、 超声波频率数据、 振动波 形、 振动加速度波 形频谱特征量、 电场大小及距 离、 SF6及氧气浓度； 所述携带式巡检计算终端， 用于根据 所述无线可扩展传感器组发送的电网巡检所需的 数据进行故障判断， 并将故障判断结果发送至所述 穿戴式显示终端； 所述穿戴式显示终端， 用于显示所述携带式巡检计算终端输出的故障判断结果， 以供 用户监测 和指导现场检修。 2.根据权利要求1所述的系统， 其特征在于， 所述携带式巡检计算终端为一小型化独立 装置， 由配电网巡检工作人员随身携带， 包括依次连接的传感网信号收发模块、 边缘计算模 块、 蜂窝网信号收发模块； 还 包括与所述 边缘计算模块连接的数据存 储模块。 3.根据权利要求2所述的系统， 其特征在于， 所述传感网信号收发模块 能够接收无线可 扩展传感器组的无线数据信号、 与边缘计算终端相互传输数据、 向穿戴式显示终端发送无 线数据信号； 所述边缘计算模块， 用于实时计算分析所述无线可扩展传感器组采集的各类数据、 判 断有无故障、 分析故障位置及异常参数量， 给出巡检结论， 并生 成可视化检测结果； 其中， 所 述可视化检测结果包括 生成图像、 图表、 视频； 所述蜂窝网信号收发模块， 用于与企业内网连接互传数据； 所述数据存 储模块， 用于将所述 边缘计算模块输出的数据存 储至本地。 4.根据权利要求3所述的系统， 其特 征在于， 所述 边缘计算模块包括： 故障判断单元， 用于根据红外 图像的温度矩阵， 查询图像范围内是否存在异常像素点 来判断是否温度异常故障， 并标记温度异常点位置； 对不同位置的超声波频率数据进行判 断， 确定是否存在局部放电故障， 并通过超声波阵列标记故障位置； 根据振动波形、 加速度 波形频谱特征量与内置机械振动频谱特征图库比较， 判断是否存在机械振动故障， 并标记 故障位置； 通过分析数字滤波后的50HZ工频信号强度， 判断操作人员是否和带电体保持安 全距离； 通过分析气体在高频电磁场的电离程度， 判断是否存在SF6泄露故障； 故障发送单元， 用于将 故障判断模块输出的故障判断结果发送至穿戴式显示终端进行 可视化显示。 5.根据权利要求1所述的系统， 其特征在于， 所述无线可扩展传感器组包括分别与 所述 携带式巡检计算 终端连接的多光谱芯片、 超声波采集模块、 振动采集模块、 电场大小距离采 集模块、 SF6及氧气浓度采集模块； 所述无线 可扩展传感器组还包括分别与多光谱芯片连接 的可见光采集模块和红外采集模块。 6.根据权利要求5所述的系统， 其特征在于， 所述可见光采集模块和所述红外采集模块 封装在同一外壳内， 为一个独立装置； 所述光谱芯片、 超声波采集模块、 振动采集模块、 电场 大小距离采集模块、 SF6及氧气浓度采集模块分别为单独封装， 即分别被封装为独立装置； 所述独立装置之间无电性连接 。权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115086801 A 27.根据权利要求5所述的系统， 其特征在于， 所述可见光采集模块和所述红外采集模 块， 用于非接触式检测配电网设备 的实时视频情况和红外图像， 并通过有线连接传输至信 息多光谱芯片， 进行 可见光图像和红外图像的融合， 以获取实物ID信号、 温度检测； 所述超声波采集模块、 所述振动采集模块、 所述电场大小距离采集模块、 所述SF6及氧 气浓度采集模块， 分别用于检测配电网设备的超声波信息、 振动波 形、 电场大小距离、 SF6及 氧气浓度； 各传感器模块采集的数据信息将通过无线传输的方式发送给便携式巡检计算 终 端。 8.根据权利要求1所述的系统， 其特征在于， 所述穿戴式显示终端包括传感网信号接收 模块、 与所述传感网信号接 收模块电性连接的显示模块； 所述传感网信号接 收模块和所述 显示模块被封装在同一外壳 内。 9.一种基于携带式计算终端的穿戴 式配网智能巡检方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 采集配网电力设备的可见光图像和红外图像， 基于多光谱芯片， 使用NSCT和 Siamese网 络融合算法进 行红外及可见光的图像拼接融合， 并将融合后的视频流发送至传感网信号收 发模块； 采集配电网设备的超声波阵列信息、 振动波形、 电场大小距离、 SF6及氧气浓度， 并将其 发送至传感网信号收发模块； 传感网信号收发模块将接收到的信息发送至边 缘计算模块； 边缘计算模块对接收到的数据进行实时分析， 并将 实时分析的结果发送至穿戴式显示 终端进行可视化显示。 10.根据权利要求9所述的方法， 其特征在于， 所述边缘计算模块对接收到的数据进行 实时分析的过程 为： 根据红外图像的温度矩阵， 查询图像范围内是否存在异常像素点来判断是否温度异常 故障， 并标记温度异常点位置； 对不同位置的超声波 频率数据进 行判断， 确定是否存在局部 放电故障， 并通过超声波阵列标记故障位置； 根据振动波形、 加速度波 形频谱特征量与内置 机械振动频谱特征图库比较， 判断是否存在机械振动故障， 并标记故障位置； 通过分析数字 滤波后的50HZ工频信号强度， 判断操作人员是否和带电体保持安全距离； 通过分析气体在 高频电磁场的电离程度， 判断是否存在SF6泄 露故障。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115086801 A 3