CN107516944A - 一种通过图像分析刀闸状态用于辅助确认的顺控操作方法 - Google Patents

Abstract

一种通过图像分析检测刀闸状态进行辅助确认的遥控操作方法，在原有顺控系统主判据基础上增加了图像分析检测所得到的刀闸状态作为辅助判据，避免了主判据因连动杆松动、移位导致判据不准的情况。也改变了每次操作需要拍人前往现场查看刀闸的流程。因而提高了自动化水平及操作效率，增加了安全性。本发明改变了过去需要人工去现场查看刀闸状态，顺控操作过程中需要人工环节，一键式顺控难以推广的状况。本发明符合非同源双确认机制，确保操作安全，可推动顺控操作的应用推广，提高变电站自动化水平。

Description

一种通过图像分析刀闸状态用于辅助确认的顺控操作方法

技术领域

本发明属于智能分析在电力系统技术领域的应用，具体涉及图像智能分析刀闸检测、遥控操作、顺控操作中作为辅助判据确认的实现方法。

背景技术

刀闸是变电站的重要一次设备，操作不当不仅会烧毁设备，还可能造成人身触电事故，因此，在刀闸操作前，需要明确知道刀闸的准确状态。变电站操作规范明确要求需要2种不同源方法对刀闸进行检测。主判据是安装在控制箱内的行程开关等传感器，通过测控装置上传。但此传感器与实际触头之间隔着多根传动杆，时间长了有打滑、变形等现象，因此并不能完全真实地反映刀闸状态。现有辅助判据一般有两种方法：人工现场确认、导电臂上安装传感器，但均有明显的缺陷。人工现场确认费时费力，操作效率低；导电臂安装传感器存在高压带电干扰，需要停电安装等问题。

当前，图像智能分析技术快速发展，利用高清摄像机对刀闸进行拍摄，通过专门研究的图像智能分析技术，可准确识别刀闸状态。这种方法，拍摄的是刀闸本体，不会有传动误差，且不需要与刀闸本体直接接触，没有触电风险,安装及维修无需停电，可用性高。利用图像分析得到刀闸状态，作为顺控操作的辅助判据，是一种安全、可靠、简便可靠的顺控方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题为：利用一种安全可靠的检测手段，作为第二判据，以实现全过程自动化处理的一键式顺控操作

为解决上述技术问题，本发明公开了一种通过图像智能分析检测刀闸状态用于辅助确认的顺控操作方法。

本发明所采用的技术方案如下：

一种通过图像分析检测刀闸状态用于辅助确认的顺控操作方法，其特征在于：

在刀闸安全区域外安装1～2台高清摄像机，拍摄刀闸导电臂图像；在保护室配置图像分析系统，对所拍摄的刀闸导电臂图像进行智能分析；当顺控操作时，顺控系统发送操作命令给图像分析系统，启动刀闸导电臂图像分析，检测刀闸状态，刀闸状态的检测结果以IEC61850电力规约返回顺控系统；顺控系统把刀闸状态的检测结果当作辅助判据，如果该辅助判断与顺控系统中的主判据即由测控装置检测的刀闸状态一致，顺控系统继续执行一下步操作；如果不一致，则顺控系统继续等待。一种通过图像分析检测刀闸状态用于辅助确认的顺控操作方法，利用图像分析，以非接触方式识别刀闸状态，作为顺控操作的辅助判据；其特征在于，所述方法包括以下步骤：

步骤1：顺控操作开始时，顺控系统发消息通知图像分析系统，启动图像分析，检测刀闸状态；

步骤2：图像分析系统根据实时上传的刀闸导电臂图像，判断刀闸的当前状态；

步骤3：所述图像分析系统将判断得到的刀闸当前状态，转成遥信信号，以IEC61850报文发送给顺控系统作为顺控操作的辅助判断；

步骤4：顺控系统收到图像分析系统发送的刀闸当前状态的遥信信号后，与顺控系统的主判据进行比较，如果两者一致，则继续一下步操作；否则，返回步骤2，直至辅助判据和主判据一致执行顺控操作，或者超过设定时限操作失败结束。

本发明进一步包括以下优选方案：在步骤2中，图像分析系统所判断出的刀闸状态包括分、合、过渡、未到位四种。

在步骤4中，所述顺控系统的主判据是指测控装置得到并上传的刀闸状态遥信信号。

在步骤4中，设定时限为1分钟。

刀闸状态的检测判断，是顺控操作的前提条件，现有技术一般采用人工现场观察确认或导电臂加装传感器两种方法，但均有明显的不足。人工现场观察方式需要开车数十公里前往现场，费时费力效率极低；加装传感器需要停电操作，且信号只能以无线方式传输，可靠性低。本发明相对于现有技术和方法，具有以下特点和显著优势：

基于图像智能分析得到刀闸状态，作为顺控操作辅助判据，无需人工干预，即可快速、准确地完成顺控操作；

具有非接触检测优势，无需把设备安装在高压、带电的刀闸本体，没有触电危险，安装及后期维修、维护无需停电；

直接检测的是刀闸导电臂本体，中间没有连动杆等部件，不会发生因滑动、变形等导致错误的结果，因此检测结果可信度高；

可联动实时图像，多角度看清刀闸细节，达到甚至超过人工现场观察效果；

识别结果转成电力系统应用的虚间隔遥信信号，并以电力标准归约实现通信。

附图说明

图1是用于拍摄及识别刀闸状态的摄像机安装示意图。图2是本发明通过图像分析检测刀闸状态用于辅助确认的顺控操作方法流程示意图。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明的技术方案做进一步详细介绍。

如图1所示，在刀闸前方约3～8米处立杆1安装一台摄像机2，对刀闸导电臂3及触头4进行监控、拍摄。安装角度不限，但以尽量不遮挡或少遮挡为宜，可有一定的倾斜角度或仰视角度，立杆地点需在安全区域内安装，且兼顾整齐美观、操作便利。摄像机安装的最基本条件是能看清刀闸导电臂及触头，拍摄的图像可区分刀闸的分、合状态。如果一台摄像机不能看清或看全，可在刀闸另一侧加装一台作为补充。

图2是本发明通过图像分析检测刀闸状态用于辅助确认的顺控操作方法流程示意图。本发明公开的通过图像分析检测刀闸状态用于辅助确认的顺控操作方法包括以下步骤：

步骤1：顺控操作开始时，顺控系统以IEC61850或IEC104发送消息通知图像分析系统即将进行顺控操作，并提供需要操作的设备编号，图像系统立即打开设备关联的图像，并启动图像分析，开始检测刀闸状态；

步骤2：图像分析系统从实时上传的刀闸导电臂图像中抓拍一张当前图像，按设定的分析策略进行分析，识别刀闸当前所处状态，识别的状态可分成以下4种：分、合、过渡、未到位。

步骤3：所述图像分析系统将判断得到的刀闸当前状态，转成双位遥信信号，分、合、过渡、未到位4种状态分别对应遥信信号为：01、10、00、11，以IEC61850报文发送给顺控系统作为顺控操作的辅助判断；

步骤4：顺控系统收到图像分析系统发送的刀闸当前状态的遥信信号后，与顺控系统的主判据进行比较，如果两者一致，则继续一下步操作。否则，因主判据与本辅助判据不一致，刀闸设备未执行到位或状态不能确定，返回步骤2，等待设备继续执行，重新抓图、分析、识别、发送遥信。直至辅助判据和主判据一致执行顺控操作，或者超过设定时限仍不一致时，操作失败结束。超时设定时限一般以1分钟为宜。

申请人结合说明书附图对本发明的实施例做了详细的说明与描述，但是本领域技术人员应该理解，以上实施例仅为本发明的优选实施方案，详尽的说明只是为了帮助读者更好地理解本发明精神，而并非对本发明保护范围的限制，相反，任何基于本发明的发明精神所作的任何改进或修饰都应当落在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种通过图像分析检测刀闸状态用于辅助确认的顺控操作方法，其特征在于：

在刀闸安全区域安装1～2台高清摄像机，拍摄刀闸导电臂图像；在保护室配置图像分析系统，对所拍摄的刀闸导电臂图像进行智能分析；当顺控操作时，顺控系统发送操作命令给图像分析系统，启动刀闸导电臂图像分析，检测刀闸状态，刀闸状态的检测结果以IEC61850电力规约返回顺控系统；顺控系统把刀闸状态的检测结果当作辅助判据，如果该辅助判断与顺控系统中的主判据即由测控装置检测的刀闸状态一致，顺控系统继续执行一下步操作；如果不一致，则顺控系统继续等待。

2.一种通过图像分析检测刀闸状态用于辅助确认的顺控操作方法，利用图像分析，以非接触方式识别刀闸状态，作为顺控操作的辅助判据；其特征在于，所述方法包括以下步骤：

步骤1：在刀闸安全区域外安装1～2台高清摄像机，拍摄刀闸导电臂图像，并将拍摄图像实时上传至图像分析系统；顺控操作开始时，顺控系统发消息通知图像分析系统，启动图像分析，检测刀闸状态；

步骤2：图像分析系统根据实时上传的刀闸导电臂图像，判断刀闸的当前状态；

步骤3：所述图像分析系统将判断得到的刀闸当前状态，转成遥信信号，以IEC61850报文发送给顺控系统作为顺控操作的辅助判断。

步骤4：顺控系统收到图像分析系统发送的刀闸当前状态的遥信信号后，与顺控系统的主判据进行比较，如果两者一致，则继续一下步操作；否则，返回步骤2，直至辅助判据和主判据一致执行顺控操作，或者超过设定时限操作失败结束。

3.根据权利要求2所述的通过图像分析检测刀闸状态用于辅助确认的顺控操作方法，其特征在于：

在步骤2中，图像分析系统所判断出的刀闸状态包括分、合、过渡、未到位四种。

4.根据权利要求2所述的通过图像分析检测刀闸状态用于辅助确认的顺控操作方法，其特征在于：

在步骤4中，所述顺控系统的主判据是指测控装置得到并上传的刀闸状态遥信信号。

5.根据权利要求4所述的通过图像分析检测刀闸状态用于辅助确认的顺控操作方法，其特征在于：

在步骤4中，设定时限为1分钟。