综合管廊内的工作辅助系统论文和设计-邓宁军

全文摘要

本实用新型提供的综合管廊内的工作辅助系统，通过图像采集装置采集各分区的图像，然后根据图像确定出工作人员的当前所在分区，进而针对性地进行环境参数的调节或者预调节，从而不需要使用RFID无线射频识别定位技术或者iBeacon蓝牙定位技术等，因此不需要额外增加设备，降低工程造价，方便运营管理，在综合管廊建设和运营维护中，提高维护人员巡检时的安全性和工作效率，提高综合管廊工程项目的智能化水平。

主设计要求

1.一种综合管廊内的工作辅助系统，其特征在于，包括：图像采集装置，采集管廊内各分区的图像；图像判断装置，根据每个分区的图像判断工作人员当前所在的分区；控制装置，根据所述图像判断装置输出的判断结果输出环境参数调节指令；环境调节装置，执行所述环境参数调节指令。

设计方案

1.一种综合管廊内的工作辅助系统，其特征在于，包括：

图像采集装置，采集管廊内各分区的图像；

图像判断装置，根据每个分区的图像判断工作人员当前所在的分区；

控制装置，根据所述图像判断装置输出的判断结果输出环境参数调节指令；

环境调节装置，执行所述环境参数调节指令。

2.根据权利要求1所述的工作辅助系统，其特征在于，所述图像采集装置包括多个摄像头，每个摄像头各自对应一个所述分区。

3.根据权利要求2所述的工作辅助系统，其特征在于，还包括：

通讯装置，用于图像采集装置中的每个摄像头与图像判断装置，和\/或，所述图像判断装置、所述控制装置和所述环境调节装置的数据传输。

4.根据权利要求2所述的工作辅助系统，其特征在于，所述图像判断装置包括：

存储器，预存储对应每个分区的无工作人员时的静态图像；

路径确定器，接收每个采集的图像，并根据所述图像传输的路径确定对应的分区；

图像比对器，将采集的对应每个分区的图像与所述静态图像比对，将比对不一致的图像所对应的分区确定为工作人员当前所在的分区。

5.根据权利要求2所述的工作辅助系统，其特征在于，所述图像判断装置包括：

存储器，预存储对应每个分区的无工作人员时的静态图像，以及每个摄像头的位置编号，所述位置编号与每个分区一一对应，用于标记对应摄像头对应的分区；

数据接收器，接收每个摄像头各自发送的各分区的图像以及对应的摄像头位置编号；

图像比对器，将采集的图像与所述静态图像比对，并根据比对不一致的图像所对应的位置编号确定工作人员当前所在的分区。

6.根据权利要求1所述的工作辅助系统，其特征在于，环境参数包括照明度，所述环境调节装置执行照明度的调节指令，开启工作人员当前所在分区的照明灯具，和\/或，关闭工作人员已进入上一分区的照明灯具。

7.根据权利要求1所述的工作辅助系统，其特征在于，环境参数包括氧气含量，所述环境调节装置执行氧气含量的调节指令，开启与工作人员当前所在分区相邻的下一分区的通风设备。

8.根据权利要求1所述的工作辅助系统，其特征在于，所述工作辅助系统进一步包括：

工作任务触发器，用于告知所述控制装置工作人员的工作任务的时间点；

所述控制装置根据所述工作任务触发器发出的时间点输出环境参数预调节指令；

所述环境调节装置执行所述环境参数预调节指令，以距离所述时间点设定时长之前开始调节所述管廊内的环境参数。

9.根据权利要求7所述的工作辅助系统，其特征在于，预调节所述管廊内的环境参数包括：温度和氧气含量。

10.根据权利要求2所述的工作辅助系统，其特征在于，还包括：

环境参数检测装置，用于检测管廊内的环境参数；

所述控制装置进一步接收所述环境参数检测装置输出的实时环境参数数值，并在所述实时环境参数数值处于正常范围时输出停止环境参数调节指令；

所述环境调节装置执行停止环境参数调节指令，进而停止环境参数的调节。

设计说明书

技术领域

本申请涉及管廊智能化监控技术领域，更具体地，涉及一种综合管廊内的工作辅助系统。

背景技术

城市地下综合管廊是将电力、通信，燃气、供热、给排水等各种工程管线集于一体的地下隧道空间，是保障城市运行的重要基础设施和“生命线”。地下综合管廊作为一个地下密闭空间，通风系统成为综合管廊工程项目非常重要的附属设施。目前，综合管廊通风风机的控制多数工程采用分区舱内环境参数异常时自动启动停止风机，或人员在管廊内操作箱就地启动停止风机，或人工远程手动启动停止风机。如果是管廊维护检修前远程手动启动各检修分区的风机，检修完回来之后再关闭风机，路上的时间一般都很长，这样容易造成电力的巨大浪费，也增加人力成本；如果管廊维护检修时，没有提前进行管廊的通风换气，人员进入管廊后通过操作箱就地启动风机，检修完每个分区再关闭风机，使检修人员暴露于有害气体中的危险，管廊内各分区的厂度也很长，来回走也很浪费检修人员的时间和精力。

由于综合管廊是地下密闭空间，普通的GPS全球定位系统无法使用，一般使用RFID无线射频识别定位技术或者iBeacon蓝牙定位技术，需要在管廊内每隔一段距离安装相应的硬件设备，并配备相应的软件，会增加许多工程造价，存在诸多不足。

实用新型内容

为了解决上述问题的至少一个，本申请提供一种综合管廊内的工作辅助系统，包括：

图像采集装置，采集管廊内各分区的图像；

图像判断装置，根据每个分区的图像判断工作人员当前所在的分区；

控制装置，根据所述图像判断装置输出的判断结果输出环境参数调节指令；

环境调节装置，执行所述环境参数调节指令。

在某些实施例中，所述图像采集装置包括多个摄像头，每个摄像头各自对应一个所述分区。

在某些实施例中，还包括：

通讯装置，用于图像采集装置中的每个摄像头与图像判断装置，以及所述图像判断装置、所述控制装置和所述环境调节装置的数据传输。

在某些实施例中，所述图像判断装置包括：

存储器，预存储对应每个分区的无工作人员时的静态图像；

路径确定器，接收每个采集的图像，并根据所述图像传输的路径确定对应的分区；

图像比对器，将采集的对应每个分区的图像与所述静态图像比对，将比对不一致的图像所对应的分区确定为工作人员当前所在的分区。

在某些实施例中，所述图像判断装置包括：

存储器，预存储对应每个分区的无工作人员时的静态图像，以及每个摄像头的位置编号，所述位置编号与每个分区一一对应，用于标记对应摄像头对应的分区；

数据接收器，接收每个摄像头各自发送的各分区的图像以及对应的摄像头位置编号；

图像比对器，将采集的图像与所述静态图像比对，并根据比对不一致的图像所对应的位置编号确定工作人员当前所在的分区。

在某些实施例中，环境参数包括照明度，所述环境调节装置执行照明度的调节指令，开启工作人员当前所在分区的照明灯具，和\/或，关闭工作人员已进入上一分区的照明灯具。

在某些实施例中，环境参数包括氧气含量，所述环境调节装置执行氧气含量的调节指令，开启与工作人员当前所在分区相邻的下一分区的通风设备。

在某些实施例中，所述工作辅助系统进一步包括：

工作任务触发器，用于告知所述控制装置工作人员的工作任务的时间点；

所述控制装置根据所述工作任务触发器发出的时间点输出环境参数预调节指令；

所述环境调节装置执行所述环境参数预调节指令，以距离所述时间点设定时长之前开始调节所述管廊内的环境参数。

在某些实施例中，预调节所述管廊内的环境参数包括：温度和氧气含量。

在某些实施例中，还包括：

环境参数检测装置，用于检测管廊内的环境参数；

所述控制装置进一步接收所述环境参数检测装置输出的实时环境参数数值，并在所述实时环境参数数值处于正常范围时输出停止环境参数调节指令；

所述环境调节装置执行停止环境参数调节指令，进而停止环境参数的调节。

本申请的有益效果如下：<\/u>

本申请提供的综合管廊内的工作辅助系统，通过图像采集装置采集各分区的图像，然后根据图像确定出工作人员的当前所在分区，进而针对性地进行环境参数的调节或者预调节，从而不需要使用RFID无线射频识别定位技术或者iBeacon蓝牙定位技术等，因此不需要额外增加设备，降低工程造价，方便运营管理，在综合管廊建设和运营维护中，提高维护人员巡检时的安全性和工作效率，提高综合管廊工程项目的智能化水平。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了本申请实施例中综合管廊内的工作辅助系统的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

目前智能化综合管廊一般使用RFID无线射频识别定位技术或者iBeacon蓝牙定位技术，需要在管廊内每隔一段距离安装相应的硬件设备，并配备相应的软件。

有鉴于此，本申请进行了相关的改进，在不使用RFID无线射频识别定位技术或者iBeacon蓝牙定位技术的情况下实现智能化综合管廊的环境调节和管理，降低了成本。下面结合实施例对本申请进行下详细说明。

图1示出了本申请实施例中的一种综合管廊内的工作辅助系统的结构示意图。

如图1所示，本申请实施例中的综合管廊内的工作辅助系统具体包括：图像采集装置，采集管廊内各分区1的图像；图像判断装置2，根据每个分区1的图像判断工作人员当前所在的分区1；控制装置3，根据所述图像判断装置2输出的判断结果输出环境参数调节指令；环境调节装置4，执行所述环境参数调节指令。

本申请的综合管廊内的工作辅助系统通过图像采集装置采集各分区1的图像，然后根据图像确定出工作人员的当前所在分区1，进而针对性地进行环境参数的调节或者预调节，从而不需要使用RFID无线射频识别定位技术或者iBeacon蓝牙定位技术等，因此不需要额外增加设备，降低工程造价，方便运营管理，在综合管廊建设和运营维护中，提高维护人员巡检时的安全性和工作效率，提高综合管廊工程项目的智能化水平。

在一些实施例中，图像采集装置包括多个摄像头5，每个摄像头5各自对应一个所述分区1，这样每个摄像头5能够采集对应分区1内的图像，当然，在每个摄像头5上集成通讯装置，例如短距离无线通讯模块、蓝牙通讯模块等，可以将摄像头5采集的图像传输至后台的图像判断装置2。

在另一些实施例中，摄像头5可以通过数据线传输采集的图像，本申请对数据线的具体型号不做限定。

通讯装置进一步用于所述图像判断装置2、所述控制装置3和所述环境调节装置4的数据传输。

一些实施例中，图像判断装置2具体包括：存储器，预存储对应每个分区1的无工作人员时的静态图像；路径确定器，接收每个采集的图像，并根据所述图像传输的路径确定对应的分区1；图像比对器，将采集的对应每个分区1的图像与所述静态图像比对，将比对不一致的图像所对应的分区1确定为工作人员当前所在的分区1。

存储器可以是目前的MRAM存储器等，本申请不做限制。

路径确定器和图像比对器可以是集成在一起的处理器，例如CPU、MCU等。也可以各自为一个处理器。

图像比对器也可以是比较器，其由一比较电路构成，当图像比对一致则输出第一电流或电压，当图像比对不一致时则输出第二电流或电压。

当然，图像比对器是处理器时，则通过0和1输出是否一致的比对结果(例如输出0则对应图像比对一致，输出1则对应图像比对不一致)。

图像比对可以是基于现有的像素的比较，例如提供图像A和图像B，选取大于一定数量的像素坐标，判断相同像素坐标下的图像A和图像B的像素值，或者灰度值，显然，当工作人员进入某一分区1后，必然存在大量相同像素坐标下的像素值不同的情况，进而判断工作人员当前进入的分区1。

在另一些具体实施例中，所述图像判断装置2包括：存储器，预存储对应每个分区1的无工作人员时的静态图像，以及每个摄像头5的位置编号，所述位置编号与每个分区1一一对应，用于标记对应摄像头5对应的分区1；数据接收器，接收每个摄像头5各自发送的各分区1的图像以及对应的摄像头5位置编号；图像比对器，将采集的图像与所述静态图像比对，并根据比对不一致的图像所对应的位置编号确定工作人员当前所在的分区1。

由于每个摄像头5均具有对应的位置编号，摄像头5在发送图像的同时将属于自己的位置编号一同发送给数据接收器，这样即可知晓每一个接收的图像具体属于哪个摄像头5采集的。

下面对本申请的具体环境参数的调节进行说明。

环境参数包括照明度，此时环境调节装置4可以与照明灯具电连接的电流输出调控器，其可以输出可控制的电流，进而可以通过改变与其电连接的灯具的实时功率，改变灯具的照明度。

例如通过电流的通断改变灯具的打开和关闭，比如开启工作人员当前所在分区1的照明灯具，和\/或，关闭工作人员已进入上一分区1的照明灯具。也可以通过电流的大小，改变灯具的照明度。

在一些实施例中，环境参数还包括氧气含量，由于氧气含量不同于照明度，氧气含量的调节需要一定时间，因此，氧气含量的调节需要提前执行，例如采用通风设备提前半小时换气，在一些实施例中，由于工作人员巡视同样需要一定时间，环境调节装置4执行氧气含量的调节指令时，开启与工作人员当前所在分区1相邻的下一分区1的通风设备。这样利用工作人员在当前分区1巡查的时间进行下一分区1的通风换气，从而使得当工作人员到达下一分区1时分区1内的氧气含量处于富足范围。

当然，为了使得工作人员进入第一个分区1时氧气含量的充足或者其他需要预调节的环境参数达到合格标准，例如出氧气含量外，湿度、温度等的调节均需要一定时间，该些实施例中，所述工作辅助系统进一步包括工作任务触发器，用于告知所述控制装置3工作人员的工作任务的时间点；所述控制装置3根据所述工作任务触发器发出的时间点输出环境参数预调节指令；所述环境调节装置4执行所述环境参数预调节指令，以距离所述时间点设定时长之前开始调节所述管廊内的环境参数。

该实施例中，预调节所述管廊内的环境参数包括：温度和氧气含量。

工作触发器可以是自动触发，例如一外部服务器存储有工作人员的巡查计划，在每一次巡查之前半小时触发，向控制装置3发送“工作人员还有半小时到达管廊进行巡查”等类似消息。

由于这些消息是预设的，控制装置3基于预设的对应关系，只要识别出接收的消息即可确定工作人员的具体巡查时间，进而发出“在xx时间点之前半小时时，打开通风”等环境预调节指令，使得环境调节装置4执行对应的指令，例如通过打开和关闭某些线路，或者调节某些线路上的电流大小等。

此外，在某些实施例中，上述的工作辅助系统还包括环境参数检测装置，用于检测管廊内的环境参数，例如湿度检测仪、亮度检测仪、温度检测仪、氧含量检测仪等。该实施例中，所述控制装置3进一步接收所述环境参数检测装置输出的实时环境参数数值，并在所述实时环境参数数值处于正常范围时输出停止环境参数调节指令；所述环境调节装置4执行停止环境参数调节指令，进而停止环境参数的调节。

该实施例可以根据实时环境参数数值判断是否需要停止进一步调节，进而达到自动关闭的作用，节约了设备调节时的成本。

下面示出一具体的操作实例，进而加深对本申请发明构思的理解。

(1)综合管廊内的工作辅助系统的视频服务器(集成图像判断装置、控制装置等的具有处理能力的计算器)上记录管理摄像机的位置编号信息等数据(预存储在存储器中)。摄像机具有人员检测功能，安装在管廊中防火分区各舱室的出入口。环境参数检测装置具有CPU运算功能，能够实现综合管廊内环境参数、风机及照明的远程监控。环境参数检测装置进行数据通讯。

(2)管廊环境监控中的通风和照明设备设置为巡检人员控制模式，巡检任务开始之前，先自动运行任务区内管廊通风设备半小时；通风半小时之后，管廊内氧气含量和温度值都正常，自动停止通风设备，允许巡检开始；维护人员进入任务中第一个管廊防火分区，该防火分区舱室入口处的摄像机应用人员检测功能检测到人员进入，摄像机将检测到人员信号发送到视频服务器。

(3)视频服务器将检测到人员的摄像机的编号通讯至设备与环境监控系统；设备与环境监控系统根据摄像机编号，判断出该摄像机所在的防火分区舱室编号。

(4)设备与环境监控系统根据防火分区舱室编号，自动启动该区域内的通风和照明设备；当维护人员巡检完离开该防火分区舱室，摄像机检测不到人员之后延时两分钟，自动停止该舱室的通风和照明设备；以此类推维护人员巡检进入其他的防火分区舱室，通风和照明设备的控制。

显然，通过上述实施例以及具体实例的说明和介绍，可以知晓，本申请提供的综合管廊内的工作辅助系统，通过图像采集装置采集各分区的图像，然后根据图像确定出工作人员的当前所在分区，进而针对性地进行环境参数的调节或者预调节，从而不需要使用RFID无线射频识别定位技术或者iBeacon蓝牙定位技术等，因此不需要额外增加设备，降低工程造价，方便运营管理，在综合管廊建设和运营维护中，提高维护人员巡检时的安全性和工作效率，提高综合管廊工程项目的智能化水平。

可以理解，本申请采用图像采集、判断装置、控制装置、调节装置实现替代无线射频识别定位或蓝牙定位系统，以提高管廊的智能化水平，对现有技术做出贡献的部分在于装置的构成，至于每个装置的功能，例如路径确定器，其具体实施是通过目前已有的比对算法或者比较电路实现，图像比对器是通过对图像的像素或者边缘特征进行比对，环境调节装置是接收高电平、低电平进而触发某些预设的动作，可以知晓，本申请的所有装置、器件均是通过现有技术实现的，而且本领域技术人员可以毫无疑义地确定如何通过上述装置和器件实现相应的功能。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本说明书实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。

此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。以上所述仅为本说明书实施例的实施例而已，并不用于限制本说明书实施例。对于本领域技术人员来说，本说明书实施例可以有各种更改和变化。凡在本说明书实施例的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本说明书实施例的权利要求范围之内。

设计图