一种轻便式现场协同作业与移动指挥智能化装备转让专利
申请号 : CN202110139737.1
文献号 : CN112925280B
文献日 : 2022-03-25
发明人 : 刘友波
申请人 : 四川大学
摘要 :
权利要求 :
1.一种轻便式现场协同作业与移动指挥智能化装备,其特征在于,包括穿戴式音视频交互组件模块、移动式智能化指挥终端模块、分布式自组网扩展单元模块、智能现场服务保障中心模块、现场安全监督与管控模块、远程支持与管控平台模块、人员信息采集模块、工器具信息采集模块;
所述智能现场服务保障中心模块通过所述分布式自组网扩展单元模块分别与所述穿戴式音视频交互组件模块、移动式智能化指挥终端模块、现场安全监督与管控模块、远程支持与管控平台模块、人员信息采集模块、工器具信息采集模块连接;
所述穿戴式音视频交互组件模块用于现场作业端进行音视频交互;
所述移动式智能化指挥终端模块用于移动指挥端进行移动管控与指挥协同;
所述分布式自组网扩展单元模块用于建立所述智能现场服务保障中心模块与其余模块之间的网络通信;
所述现场安全监督与管控模块用于现场服务保障中心对作业现场整体情况进行监控并输入相关监控命令;
所述远程支持与管控平台模块用于管理人员在后台对区域内作业队伍的平台化综合管控;
所述人员信息采集模块用于对现场作业端实时人员健康状态信息进行采集与监测;
所述工器具信息采集模块用于对现场作业实时工器具信息进行采集与监测;
在所述智能现场服务保障中心模块中:存储有标准人员健康状态信息和标准工器具信息;
当智能现场服务保障中心模块通过分布式自组网扩展单元模块从人员信息采集模块获取所述实时人员健康状态信息后,智能现场服务保障中心模块还调取出所述标准人员健康状态信息,智能现场服务保障中心模块通过其自身的常用判断模块将实时人员健康状态信息与标准人员健康状态信息进行第一次人员健康匹配判断,若第一次人员健康匹配判断结果为实时人员健康状态信息与标准人员健康状态信息匹配,则判断现场作业端人员健康状态正常,若第一次人员健康匹配判断结果为实时人员健康状态信息与标准人员健康状态信息不匹配,智能现场服务保障中心模块通过其自身的备用判断模块将实时人员健康状态信息与标准人员健康状态信息进行第二次人员健康匹配判断,若第二次人员健康匹配判断结果为实时人员健康状态信息与标准人员健康状态信息匹配,则判断现场作业端人员健康状态正常,若第二次人员健康匹配判断结果仍为实时人员健康状态信息与标准人员健康状态信息不匹配,则判断现场作业端人员健康状态异常;
当智能现场服务保障中心模块通过分布式自组网扩展单元模块从工器具信息采集模块获取所述实时工器具信息后,智能现场服务保障中心模块还调取出所述标准工器具信息,智能现场服务保障中心模块通过其自身的常用判断单元将实时工器具信息与标准工器具信息进行第一次工器具匹配判断,若第一次工器具匹配判断结果为实时工器具信息与标准工器具信息匹配,则判断现场作业端工器具为合格状态,若第一次工器具匹配判断结果为实时工器具信息与标准工器具信息不匹配,智能现场服务保障中心模块通过其自身的备用判断单元将实时工器具信息与标准工器具信息进行第二次工器具匹配判断,若第二次工器具匹配判断结果为实时工器具信息与标准工器具信息匹配,则判断现场作业端工器具为合格状态,若第二次工器具匹配判断结果仍为实时工器具信息与标准工器具信息不匹配,则判断现场作业端工器具为不合格状态;
其中,所述常用判断模块和所述备用判断模块均用于进行人员健康匹配判断且相互独立;所述常用判断单元和所述备用判断单元均用于工器具匹配判断且相互独立。
2.如权利要求1所述的一种轻便式现场协同作业与移动指挥智能化装备,其特征在于,还包括工器具异常报警装置,当智能现场服务保障中心模块判断现场作业端工器具为不合格状态时直接启动所述工器具异常报警装置进行异常报警。
3.如权利要求2所述的一种轻便式现场协同作业与移动指挥智能化装备,其特征在于,还包括工器具检修状态登记模块;
当智能现场服务保障中心模块判断现场作业端工器具为不合格状态时,检修人员通过工器具检修状态登记模块对不合格工器具进行特征标记并记录其正处于检修状态;
当检修人员对特征标记的不合格工器具完成检修时,检修人员工器具检修状态登记模块记录其已经完成检修。
4.如权利要求3所述的一种轻便式现场协同作业与移动指挥智能化装备,其特征在于,所述工器具信息采集模块还配置有特征标记识别模块;
所述特征标记识别模块用于检测工具器是否存在特征标记;
当所述特征标记识别模块检测到工具器存在特征标记时,且智能现场服务保障中心模块判断现场作业端工器具为合格状态时,智能现场服务保障中心模块自动向所述穿戴式音视频交互组件模块发出人工检验当前工器具的命令。
5.如权利要求4所述的一种轻便式现场协同作业与移动指挥智能化装备,其特征在于,人工检验当前工器具为合格时,通过穿戴式音视频交互组件模块向所述智能现场服务保障中心模块反馈,智能现场服务保障中心模块自动向工器具检修状态登记模块登记现场作业端人工检验合格。
说明书 :
一种轻便式现场协同作业与移动指挥智能化装备
技术领域
背景技术
着大量的基建及施工作业现场,涉及大量作业队伍和作业工器具管控,且现场协同作业方
式十分传统,大多只依靠对讲机进行语音辅助,但其又涉及站内、高空、基坑、管廊等复杂场
景,导致作业现场常出现视觉信息不对称、协同手段传统且低效、现场信息化支撑弱,使得
现场负责人无有效手段掌控全局,效率低下且存在大量潜在安全风险,难以适应未来高质
量发展的需要。因此,现场作业亟需一种涵盖作业全程的专业、智能、高效协同作业及指挥
装备,支撑现场安全、高效的作业协同、指挥与安全管控需要。
置因技术条件限制,抗干扰能力一般,易串台,对于高空等复杂工况,噪声大语音不清晰,且
需要按住按钮进行单向语音通话,不能解放作业人员双手,更无法支持免提式、多方语音等
满足持续协同需求的功能。
众多,管理人员不可能到每个现场实地监督,当前也没有相关辅助装备,存在着较大的潜在
安全风险。
发明内容
风电、光伏、石油及铁路等行业,涉及站内、高空、基坑、管廊等场景下现场协同作业、移动指
挥与安全管控的问题。整套装备可现场快速部署,通过多方实时语音交互和多路并发高清
视频图传,依托现场指挥系统,可验证人脸、指纹等信息比对作业人员资质,验证现场工器
具合格情况,实现作业现场人员、工具、协同作业等方面的统一高效管理与指挥,可支持远
程后台统一管理与调度,可定制化流程管理等,为现场作业的安全生产与高效管理提供一
套专业完整的支撑体系。
块、现场安全监督与管控模块、远程支持与管控平台模块、人员信息采集模块、工器具信息
采集模块;
程支持与管控平台模块、人员信息采集模块、工器具信息采集模块连接;
员健康状态信息,智能现场服务保障中心模块通过其自身的常用判断模块将实时人员健康
状态信息与标准人员健康状态信息进行第一次人员健康匹配判断,若第一次人员健康匹配
判断结果为实时人员健康状态信息与标准人员健康状态信息匹配,则判断现场作业端人员
健康状态正常,若第一次人员健康匹配判断结果为实时人员健康状态信息与标准人员健康
状态信息不匹配,智能现场服务保障中心模块通过其自身的备用判断模块将实时人员健康
状态信息与标准人员健康状态信息进行第二次人员健康匹配判断,若第二次人员健康匹配
判断结果为实时人员健康状态信息与标准人员健康状态信息匹配,则判断现场作业端人员
健康状态正常,若第二次人员健康匹配判断结果仍为实时人员健康状态信息与标准人员健
康状态信息不匹配,则判断现场作业端人员健康状态异常;
信息,智能现场服务保障中心模块通过其自身的常用判断单元将实时工器具信息与标准工
器具信息进行第一次工器具匹配判断,若第一次工器具匹配判断结果为实时工器具信息与
标准工器具信息匹配,则判断现场作业端工器具为合格状态,若第一次工器具匹配判断结
果为实时工器具信息与标准工器具信息不匹配,智能现场服务保障中心模块通过其自身的
备用判断单元将实时工器具信息与标准工器具信息进行第二次工器具匹配判断,若第二次
工器具匹配判断结果为实时工器具信息与标准工器具信息匹配,则判断现场作业端工器具
为合格状态,若第二次工器具匹配判断结果仍为实时工器具信息与标准工器具信息不匹
配,则判断现场作业端工器具为不合格状态;
式音视频交互组件模块发出人工检验当前工器具的命令。
记模块登记现场作业端人工检验合格。
块,对作业人员人脸信息、指纹信息等生物信息进行识别,保证作业人员资质,以人员信息
采集模块,实时监测作业人员身体状态,确保人员身体状态满足作业条件,工器具信息采集
模块,监测作业使用工器具符合要求,以穿戴式音视频交互组件模块为现场作业人员协同
作业的采集交互终端,移动式智能化指挥终端模块进行现场集中统一协同指挥与管理,对
区域内多个作业现场依托远程支持与管控平台模块进行全局监控、调度与指挥。本发明是
以作业现场指挥管控为核心,涵盖现场作业人员、工具、流程等多角色、全流程的协同、管
控、指挥一体化解决方案。
附图说明
具体实施方式
实施例,本领域普通技术人员在没有做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。
务保障中心模块、现场安全监督与管控模块、远程支持与管控平台模块、人员信息采集模
块、工器具信息采集模块;
程支持与管控平台模块、人员信息采集模块、工器具信息采集模块连接;
员健康状态信息,智能现场服务保障中心模块通过其自身的常用判断模块将实时人员健康
状态信息与标准人员健康状态信息进行第一次人员健康匹配判断,若第一次人员健康匹配
判断结果为实时人员健康状态信息与标准人员健康状态信息匹配,则判断现场作业端人员
健康状态正常,若第一次人员健康匹配判断结果为实时人员健康状态信息与标准人员健康
状态信息不匹配,智能现场服务保障中心模块通过其自身的备用判断模块将实时人员健康
状态信息与标准人员健康状态信息进行第二次人员健康匹配判断,若第二次人员健康匹配
判断结果为实时人员健康状态信息与标准人员健康状态信息匹配,则判断现场作业端人员
健康状态正常,若第二次人员健康匹配判断结果仍为实时人员健康状态信息与标准人员健
康状态信息不匹配,则判断现场作业端人员健康状态异常;
信息,智能现场服务保障中心模块通过其自身的常用判断单元将实时工器具信息与标准工
器具信息进行第一次工器具匹配判断,若第一次工器具匹配判断结果为实时工器具信息与
标准工器具信息匹配,则判断现场作业端工器具为合格状态,若第一次工器具匹配判断结
果为实时工器具信息与标准工器具信息不匹配,智能现场服务保障中心模块通过其自身的
备用判断单元将实时工器具信息与标准工器具信息进行第二次工器具匹配判断,若第二次
工器具匹配判断结果为实时工器具信息与标准工器具信息匹配,则判断现场作业端工器具
为合格状态,若第二次工器具匹配判断结果仍为实时工器具信息与标准工器具信息不匹
配,则判断现场作业端工器具为不合格状态;
式音视频交互组件模块发出人工检验当前工器具的命令。
记模块登记现场作业端人工检验合格。
集和传输及时处理与高效传输,相比于H.254标准,在相同画质的情况下码率下降了一半、
时延也更低,在相同带宽下可保证更高清晰度的画面,以达到“低时延高清晰图传”;
采集到环境音进行区分并滤除人员通话声音中的环境噪声,以实现“超清晰抗噪麦克风”;
生成反向音频来抵消掉环境声,达到“高解析度及降噪”目的。本模块主要用于作业人员对
作业面的视频信息、语音信息采集并回传至智能现场服务保障中心模块,同时,用于与指挥
人员、作业组其他人员进行多方语音沟通。模块采用一体化设计,主要由
作业人员双手。
震装置,全面提升模块的防摔防震的能力,并对模块所有外置接口部分增加了防水塞等处
理,对内部电路也喷涂纳米涂层,增强内部电路的防水、抗腐蚀能力,以达到“IP68级高强三
防”目的;模块显示单元通过采用FHD超高清屏幕,屏幕最高亮度可达800nit,保证了在户外
阳光直射下也能清晰看到屏幕显示内容,达到“高分辨强光显示”效果。本模块用于指挥人
员对作业现场进行整体管理与指挥,与智能现场服务保障中心模块通讯,接收、展示、管理
作业人员回传的视频、语音信息,以及人员资质、工器具试验情况、作业任务、设备状态等信
息。本模块主要由显示单元、无线信号单元、处理器单元、电池单元、现场指挥管控系统等组
成,可支持指挥人员在各种复杂场景下高效管控与指挥协同。
自由灵活等优势,用于公里级范围实现本装备各组件快速自组网和高速数据互通,特别是
在环境干扰较强时,通过本模块可增强组网信号,并具有较高网络带宽,可支撑至少4路高
清视频传输,组网动作无需人工干预,具备高带宽和强抗干扰能力,符合IP65防护等级要
求,适应多种复杂现场环境。主要由天线单元、信号扩展单元、信号处理单元组成。
升发射与接收功率和信号灵敏度,保证本模块的信号覆盖、接收的稳定性。作为本装备的现
场本地核心处理中心,用于对穿戴式音视频交互组件模块、现场安全监督与管控模块、人员
信息采集模块、工器具信息采集模块的信息集中处理,支撑移动式智能化指挥终端模块的
统一管理与指挥,主要由核心处理单元、网络通讯单元、电池单元组成,为现场各组件的高
效协同提供坚强硬件服务支撑,支持与其他现场的同类装备及远程支持与管控平台模块通
过4G/5G等无线网络和有线网络高速互联。
是否符合作业要求,保证现场作业人员“持证上岗”,从源头避免人员资质素质不足的严重
安全违章问题。主要由人脸信息采集单元、指纹信息采集单元、无线通信单元和监控单元组
成。
状态、工器具状态、现场情况等实时查看与管控,可起到提高队伍调度、安全管控效率等作
用。主要由展示大屏幕单元、后台管控系统单元、服务器单元、网络交互单元组成。
回传至智能现场服务保障中心模块,使得现场负责人通过移动式智能化指挥终端模块可及
时得到提醒。主要由无线通讯单元、健康信息采集单元组成。
器具有试验要求等作业场景,可以避免现场作业队伍使用不合格或者不在试验周期内的工
器具,出现安全风险及事故。主要由无线通讯单元、唯一标识单元组成。
信息、指纹信息等生物信息进行识别,保证作业人员资质,以人员信息采集模块,实时监测
作业人员身体状态,确保人员身体状态满足作业条件,工器具信息采集模块,监测作业使用
工器具符合要求,以穿戴式音视频交互组件模块为现场作业人员协同作业的采集交互终
端,移动式智能化指挥终端模块进行现场集中统一协同指挥与管理,对区域内多个作业现
场依托远程支持与管控平台模块进行全局监控、调度与指挥。本发明是以作业现场指挥管
控为核心,涵盖现场作业人员、工具、流程等多角色、全流程的协同、管控、指挥一体化解决
方案。