本發(fā)明涉及一種變電站視頻巡檢路徑規(guī)劃方法，尤其是一種基于GIS地圖的變電站視頻巡檢路徑規(guī)劃方法。

背景技術(shù)：

隨著變電站逐步實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守以后，變電站內(nèi)設(shè)備的視頻巡檢工作就顯得至關(guān)重要。傳統(tǒng)視頻巡檢是基于設(shè)定觀察一組變電站內(nèi)特定目標(biāo)的攝像機(jī)及預(yù)置位為場(chǎng)景，多個(gè)場(chǎng)景按順序編制的一個(gè)手動(dòng)規(guī)劃變電站視頻巡檢線路。但是，整個(gè)巡檢過(guò)程是按照攝像機(jī)編號(hào)順序進(jìn)行巡檢，無(wú)法直接選擇需要巡檢的設(shè)備，也無(wú)法通過(guò)空間信息技術(shù)在地圖上直觀的顯示出變電站和設(shè)備所在的位置用來(lái)快速追蹤和定位查看。而且，現(xiàn)有方案查詢方式繁瑣，無(wú)法通過(guò)特定變電站設(shè)備名稱或者圖標(biāo)進(jìn)行快速定位和查看，需要花更多的時(shí)間定位查看設(shè)備，工作效率低，也無(wú)法通過(guò)地圖直觀的看到管轄區(qū)域變電站設(shè)備地理位置和實(shí)時(shí)告警信息。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是現(xiàn)有的巡檢無(wú)法直接選擇需要巡檢的設(shè)備，工作效率低，也無(wú)法通過(guò)地圖直觀的看到管轄區(qū)域變電站設(shè)備地理位置和實(shí)時(shí)告警信息。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種基于GIS地圖的變電站視頻巡檢路徑規(guī)劃方法，包括如下步驟：

步驟1，在GIS地圖上選定第一個(gè)巡檢目標(biāo)，并根據(jù)GIS地圖信息得到巡檢目標(biāo)的中心坐標(biāo)；

步驟2，根據(jù)巡檢目標(biāo)的中心坐標(biāo)，搜索半徑距離小于距離閾值的各個(gè)攝像機(jī)作為監(jiān)控?cái)z像機(jī)，并根據(jù)GIS地圖信息得到各個(gè)監(jiān)控?cái)z像機(jī)的中心坐標(biāo)；

步驟3，根據(jù)監(jiān)控?cái)z像機(jī)的中心坐標(biāo)計(jì)算出各個(gè)監(jiān)控?cái)z像機(jī)的鏡頭中心與巡檢目標(biāo)的中心坐標(biāo)之間的水平距離，同時(shí)計(jì)算出各個(gè)監(jiān)控?cái)z像機(jī)的鏡頭中心與巡檢目標(biāo)的中心坐標(biāo)連線在水平面和垂直面上的鏡頭夾角；

步驟4，根據(jù)得到的各個(gè)鏡頭夾角設(shè)定各個(gè)監(jiān)控?cái)z像機(jī)在水平方向和垂直方向的角度，使各個(gè)監(jiān)控?cái)z像機(jī)對(duì)準(zhǔn)巡檢目標(biāo)；

步驟5，根據(jù)公式 f=u·L/H計(jì)算出各個(gè)監(jiān)控?cái)z像機(jī)的鏡頭焦距f，其中，u為各個(gè)監(jiān)控?cái)z像機(jī)中可顯示圖像的豎向尺寸，H為巡檢目標(biāo)的豎向尺寸，L為各個(gè)監(jiān)控?cái)z像機(jī)的鏡頭中心與巡檢目標(biāo)的中心坐標(biāo)之間的水平距離，再結(jié)合各個(gè)監(jiān)控?cái)z像機(jī)的鏡頭焦距參數(shù)Fmin~Fmax獲取監(jiān)控?cái)z像機(jī)的變倍參數(shù)，再根據(jù)變倍參數(shù)對(duì)各個(gè)監(jiān)控?cái)z像機(jī)進(jìn)行變倍調(diào)焦，然后對(duì)巡檢目標(biāo)進(jìn)行視頻監(jiān)測(cè)；

步驟6，根據(jù)巡檢路徑規(guī)劃需要在GIS地圖上選擇下一個(gè)巡檢目標(biāo)，重復(fù)上述步驟，直至完成巡檢路徑上各個(gè)巡檢目標(biāo)的監(jiān)測(cè)規(guī)劃。

采用GIS地圖能夠快速獲取巡檢目標(biāo)信息以及監(jiān)控?cái)z像機(jī)信息，從而結(jié)合攝像機(jī)和巡檢目標(biāo)物的空間位置信息以及攝像機(jī)參數(shù)，根據(jù)巡檢目標(biāo)自動(dòng)選擇最優(yōu)攝像機(jī)并控制攝像機(jī)自動(dòng)對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)、調(diào)整變倍，實(shí)現(xiàn)對(duì)巡檢目標(biāo)的按需可調(diào)節(jié)視頻監(jiān)測(cè)，使用便捷，且通過(guò)地圖直觀的看到管轄區(qū)域變電站設(shè)備地理位置和實(shí)時(shí)告警信息；采用多個(gè)監(jiān)控?cái)z像機(jī)不同的視角對(duì)設(shè)備進(jìn)行巡檢，同時(shí)可以避免因?yàn)樯衔绾拖挛绮煌墓庹战嵌葘?dǎo)致單一攝像機(jī)鏡頭逆光看不清設(shè)備的情況。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步限定方案，監(jiān)控?cái)z像機(jī)為云臺(tái)攝像機(jī)，并具備遠(yuǎn)程通信功能。采用具備遠(yuǎn)程通信功能云臺(tái)攝像機(jī)能夠根據(jù)遠(yuǎn)程控制調(diào)節(jié)攝像機(jī)參數(shù)，達(dá)到最優(yōu)視頻監(jiān)測(cè)效果。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步限定方案，GIS地圖定期更新新增的巡檢目標(biāo)信息以及監(jiān)控?cái)z像機(jī)信息。采用定期更新新增的巡檢目標(biāo)信息以及監(jiān)控?cái)z像機(jī)信息能夠增強(qiáng)普適性能，方便后期擴(kuò)展應(yīng)用。

本發(fā)明是以GIS地圖或高精度三維建模為基礎(chǔ)，攝像機(jī)和巡檢目標(biāo)都有相應(yīng)的坐標(biāo)參數(shù)，結(jié)合攝像機(jī)和巡檢目標(biāo)物的空間位置信息以及攝像機(jī)參數(shù)，根據(jù)巡檢目標(biāo)自動(dòng)選擇最優(yōu)攝像機(jī)并控制攝像機(jī)自動(dòng)對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)、調(diào)整變倍，如果針對(duì)一系列巡檢目標(biāo)重復(fù)上述過(guò)程并保存。

本發(fā)明的有益效果在于：（1）采用GIS地圖能夠快速獲取巡檢目標(biāo)信息以及監(jiān)控?cái)z像機(jī)信息，從而結(jié)合攝像機(jī)和巡檢目標(biāo)物的空間位置信息以及攝像機(jī)參數(shù)，根據(jù)巡檢目標(biāo)自動(dòng)選擇最優(yōu)攝像機(jī)并控制攝像機(jī)自動(dòng)對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)、調(diào)整變倍，實(shí)現(xiàn)對(duì)巡檢目標(biāo)的按需可調(diào)節(jié)視頻監(jiān)測(cè)，使用便捷，且通過(guò)地圖直觀的看到管轄區(qū)域變電站設(shè)備地理位置和實(shí)時(shí)告警信息；（2）采用多個(gè)監(jiān)控?cái)z像機(jī)不同的視角對(duì)設(shè)備進(jìn)行巡檢，同時(shí)可以避免因?yàn)樯衔绾拖挛绮煌墓庹战嵌葘?dǎo)致單一攝像機(jī)鏡頭逆光看不清設(shè)備的情況。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的方法流程圖。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，本發(fā)明提供的基于GIS地圖的變電站視頻巡檢路徑規(guī)劃方法，具體包括如下步驟：

步驟1，在GIS地圖上選定第一個(gè)巡檢目標(biāo)，根據(jù)GIS地圖信息得到巡檢目標(biāo)的中心坐標(biāo)（Xc1，Yc1，Zc1）；

步驟2，根據(jù)巡檢目標(biāo)的中心坐標(biāo)（Xc1，Yc1，Zc1），搜索半徑距離小于距離閾值的各個(gè)攝像機(jī)作為監(jiān)控?cái)z像機(jī)，并根據(jù)GIS地圖信息得到各個(gè)監(jiān)控?cái)z像機(jī)的中心坐標(biāo)（Xt，Yt，Zt），監(jiān)控?cái)z像機(jī)為云臺(tái)攝像機(jī)，并具備遠(yuǎn)程通信功能；

步驟3，根據(jù)各個(gè)監(jiān)控?cái)z像機(jī)的中心坐標(biāo)（Xt，Yt，Zt）計(jì)算出各個(gè)監(jiān)控?cái)z像機(jī)的鏡頭中心點(diǎn)與巡檢目標(biāo)的中心坐標(biāo)之間的水平距離Lj，同時(shí)計(jì)算出各個(gè)監(jiān)控?cái)z像機(jī)的鏡頭中心點(diǎn)與巡檢目標(biāo)的中心坐標(biāo)點(diǎn)連線在水平面和垂直面上的鏡頭夾角θk和θk；

步驟4，根據(jù)得到的鏡頭夾角θk和θk設(shè)定各個(gè)監(jiān)控?cái)z像機(jī)在水平方向和垂直方向的角度，使各個(gè)監(jiān)控?cái)z像機(jī)均對(duì)準(zhǔn)巡檢目標(biāo)；

步驟5，根據(jù)公式 fi=ui·Lj/H1計(jì)算出各個(gè)監(jiān)控?cái)z像機(jī)的鏡頭焦距fi，ui為各個(gè)監(jiān)控?cái)z像機(jī)中可顯示圖像的豎向尺寸，H1為巡檢目標(biāo)的豎向尺寸，Lj為各個(gè)監(jiān)控?cái)z像機(jī)的鏡頭中心與巡檢目標(biāo)的中心坐標(biāo)之間的水平距離，再結(jié)合各個(gè)監(jiān)控?cái)z像機(jī)的鏡頭焦距參數(shù)Fmin~Fmax獲取監(jiān)控?cái)z像機(jī)的變倍參數(shù)Zi，并在各個(gè)監(jiān)控?cái)z像機(jī)變倍調(diào)焦后對(duì)巡檢目標(biāo)進(jìn)行視頻監(jiān)測(cè)；

步驟6，根據(jù)巡檢路徑規(guī)劃需要在GIS地圖上選擇下一個(gè)巡檢目標(biāo)（Xc2，Yc2，Zc2），重復(fù)上述步驟，直至完成巡檢路徑上各個(gè)巡檢目標(biāo)的監(jiān)測(cè)規(guī)劃。

作為本發(fā)明所應(yīng)用的GIS地圖具備定期更新新增的巡檢目標(biāo)信息以及監(jiān)控?cái)z像機(jī)信息的功能。增強(qiáng)了本發(fā)明的普適性能，方便后期擴(kuò)展應(yīng)用。ui為各個(gè)監(jiān)控?cái)z像機(jī)的固定參數(shù)，鏡頭焦距參數(shù)Fmin~Fmax也是各個(gè)監(jiān)控?cái)z像機(jī)的固定參數(shù)。

本發(fā)明中采用的GIS地圖也可通過(guò)高精度三維建模為基礎(chǔ)來(lái)實(shí)現(xiàn)，攝像機(jī)和巡檢目標(biāo)都有相應(yīng)的坐標(biāo)參數(shù)，結(jié)合攝像機(jī)和巡檢目標(biāo)物的空間位置信息以及攝像機(jī)參數(shù)，根據(jù)巡檢目標(biāo)自動(dòng)選擇最優(yōu)攝像機(jī)并控制攝像機(jī)自動(dòng)對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)、調(diào)整變倍，如果針對(duì)一系列巡檢目標(biāo)重復(fù)上述過(guò)程并保存實(shí)現(xiàn)頻巡檢路徑規(guī)劃。

本發(fā)明的變電站視頻巡檢路徑規(guī)劃方法在實(shí)施時(shí)，直接在GIS地圖上對(duì)特定變電站設(shè)備快速定位，選擇設(shè)備后，自動(dòng)調(diào)用最近的攝像機(jī)，通過(guò)不同的視角對(duì)設(shè)備進(jìn)行巡檢，同時(shí)可以避免因?yàn)樯衔绾拖挛绮煌墓庹战嵌葘?dǎo)致單一攝像機(jī)鏡頭逆光看不清設(shè)備的情況。設(shè)備如產(chǎn)生告警時(shí)候，還可以把變電站報(bào)警畫面及信息實(shí)時(shí)顯示在GIS地圖上，自動(dòng)上報(bào)數(shù)據(jù)。巡檢人員直接通過(guò)GIS地圖，對(duì)管轄區(qū)域內(nèi)變電站的地理位置和設(shè)備的告警信息一目了然，提高巡檢人員的工作效率，降低巡檢成本。

本發(fā)明不局限于上述實(shí)施例，本發(fā)明的上述各個(gè)實(shí)施例的技術(shù)方案彼此可以交叉組合形成新的技術(shù)方案，另外凡采用等同替換形成的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明要求的保護(hù)范圍內(nèi)。