CN109066992B - 一种智能配电房的监测方法及系统 - Google Patents

一种智能配电房的监测方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种智能配电房的监测方法,通过图像识别技术将实时采集到的开关所在配电房控制面板的原始图像进行图像处理和分析,从而有效地替代了人工观察,并能实时地对开关状态进行实时监控、记录与分析,实现对配电房运行的自动化控制,进而为设备出现故障或存在重大安全隐患的情况下及时快速的进行报警的技术实现提供了保证。本发明还提供了一种智能配电房的监测系统。

Description

一种智能配电房的监测方法及系统
技术领域
本发明涉及配电房技术领域,尤其是涉及一种智能配电房的监测方法及系统。
背景技术
目前,开关是电力系统中最重要的控制和保护设备,开关的可靠运行对电力系统的安全、稳定至关重要,所以配电房对开关的状态监测和保护十分重要。开关在运行过程中,随着开合次数的增多,易出现触头磨损和老化、接触不良、机构卡滞、温度过高,绝缘故障等问题,这些现象严重影响开关的可靠运行,甚至可能会造成重大的配电事故;为了提高开关运行的可靠性,必须对开关运行状态进行监测,避免故障的发生。
现有技术中,开关状态监测主要通过人工观察、手动记录等方式,获得的数据精度低,且重复性、可靠性差,导致工作人员的劳动强度大,多次重复劳动容易引起人体视觉疲劳,容易造成识别数据、记录数据出现错误。因此通过人工方式并不能对开关状态进行实时监控、记录与分析,从而无法实现对配电房运行的自动化控制,也不能在设备出现故障或存在重大安全隐患的情况下及时快速的进行报警。
发明内容
本发明实施例提供了一种智能配电房的监测方法及系统,以解决现有的配电房开关状态监测依靠人工方式,不能实时监测的技术问题,从而自动识别配电房开关的状态,进而实现配电房的实时监测,保障配电房的运行安全。
为了解决上述技术问题,本发明实施例提供了一种智能配电房的监测方法,包括步骤:
利用摄像装置采集开关所在配电房控制面板上的原始图像;
将所述原始图像进行图像中值滤波处理和图像增强处理,获得一次处理图像;
将所述一次处理图像进行图像阈值分割处理,获得二次处理图像;
将所述二次处理图像进行形态学处理,提取控制面板的图像作为三次处理图像;
确定所述三次处理图像中的待识别区域,提取所述待识别区域中的目标图像;
将所述目标图像进行图像阈值分割处理,提取所述开关的图像;
对所述开关的图像进行图像形状判断处理,得到最小外接矩形;
计算所述最小外接矩形的长宽比和面积,判断所述最小外接矩形的长宽比是否在预设的长宽比阈值范围内,且所述最小外接矩形的面积是否在预设的面积阈值范围内;若是,则通过报警装置发出报警信息。
作为优选方案,所述将所述原始图像进行图像中值滤波处理和图像增强处理,获得一次处理图像具体为:
将所述原始图像进行图像中值滤波处理,除去所述原始图像的噪声;
在所述原始图像进行图像中值滤波处理之后,进行图像增强处理,获得一次处理图像;其中,所述图像增强处理为图像直方图均衡化处理。
作为优选方案,所述将所述二次处理图像进行形态学处理,提取控制面板的图像作为三次处理图像具体为:
将所述二次处理图像进行形态学处理,消除因为光线影响产生欠分割和过分割而导致的误差;
在对二次处理图像进行形态学处理后,提取控制面板的图像,并将所述控制面板的图像作为三次处理图像。
为了解决相同的技术问题,本发明还提供了一种智能配电房的监测系统,包括
图像采集模块,用于利用摄像装置采集开关所在配电房控制面板上的原始图像;
第一处理模块,用于将所述原始图像进行图像中值滤波处理和图像增强处理,获得一次处理图像;
第二处理模块,用于将所述一次处理图像进行图像阈值分割处理,获得二次处理图像;
第三处理模块,用于将所述二次处理图像进行形态学处理,提取控制面板的图像作为三次处理图像;
第四处理模块,用于确定所述三次处理图像中的待识别区域,提取所述待识别区域中的目标图像;
第五处理模块,用于将所述目标图像进行图像阈值分割处理,提取所述开关的图像;
第六处理模块,用于对所述开关的图像进行图像形状判断处理,得到最小外接矩形;
报警处理模块,用于计算所述最小外接矩形的长宽比和面积,判断所述最小外接矩形的长宽比是否在预设的长宽比阈值范围内,且所述最小外接矩形的面积是否在预设的面积阈值范围内;若是,则通过报警装置发出报警信息;
所述报警装置,用于在接收所述报警处理模块的报警信号时,发出报警信息。
作为优选方案,所述第一处理模块还用于:
将所述原始图像进行图像中值滤波处理,除去所述原始图像的噪声;
在所述原始图像进行图像中值滤波处理之后,进行图像增强处理,获得一次处理图像;其中,所述图像增强处理为图像直方图均衡化处理。
作为优选方案,所述第三处理模块还用于:
将所述二次处理图像进行形态学处理,消除因为光线影响产生欠分割和过分割而导致的误差;
在对二次处理图像进行形态学处理后,提取控制面板的图像,并将所述控制面板的图像作为三次处理图像。
相比于现有技术,本发明实施例的有益效果在于,通过图像识别技术将实时采集到的开关所在配电房控制面板的原始图像进行图像处理和分析,从而有效地替代了人工观察,并能实时地对开关状态进行实时监控、记录与分析,实现对配电房运行的自动化控制,进而为设备出现故障或存在重大安全隐患的情况下及时快速的进行报警的技术实现提供了保证。
当判断所述最小外接矩形的长宽比在预设的长宽比阈值范围内,且所述最小外接矩形的面积在预设的面积阈值范围内时,通过报警装置发出报警信息,从而有效地检测到工作人员操作不当等引起的问题,进而通过所述报警装置进行及时有效地提示和报警处理,有利于工作人员及时作为反应,在开关状态调整完成后,所述报警装置才停止发出警报信号;这样能够有效地保证配电房的运行安全。
附图说明
图1是本发明实施例一的基于图像处理的配电房监测方法的流程示意图;
图2是本发明实施例一的基于图像处理的配电房监测系统的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明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发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作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。
请参见图1,本发明优选实施例提供了一种智能配电房的监测方法,包括步骤:
步骤S1、利用摄像装置采集开关所在配电房控制面板上的原始图像;
其中,所述摄像装置包括但不限于摄像头、相机等设备,利用所述摄像装置拍摄得到开关的照片,并将照片传输到计算机;从而计算机中的图像处理软件能够提取待处理照片作为所述原始图像。
步骤S2、将所述原始图像进行图像中值滤波处理和图像增强处理,获得一次处理图像;
其中,所述图像中值滤波处理用于去噪声,以消除所述原始图像的噪声干扰,从而提高图像质量;所述图像中值滤波处理的原理是:中值滤波属于非线性滤波,把数字图像中一点的值用该点的一个邻域中各点值的中值代替。
步骤S3、将所述一次处理图像进行图像阈值分割处理,获得二次处理图像;
其中,所述图像阈值分割处理用于将用户所需要提取的区域进行分割;其基本原理是阈值分割法是一种基于区域的图像分割技术,把图像像素点分为若干类。
步骤S4、将所述二次处理图像进行形态学处理,提取控制面板的图像作为三次处理图像;
其中,所述形态学处理用于消除因为光线影响产生欠分割和过分割而导致的误差;形态学的基本思想是用具有一定形态的结构元素去腐蚀、膨胀,开运算、闭运算或顶帽图像,以达到对图像分析和处理的目的。
步骤S5、确定所述三次处理图像中的待识别区域,提取所述待识别区域中的目标图像;
步骤S6、将所述目标图像进行图像阈值分割处理,提取所述开关的图像;
步骤S7、对所述开关的图像进行图像形状判断处理,得到最小外接矩形;
其中,所述图像形状判断处理用于遍历之前得到的独立区域并提取矩形度,通过提取的矩形度筛选,目的是为仪表区域定位做准备。
步骤S8、计算所述最小外接矩形的长宽比和面积,判断所述最小外接矩形的长宽比是否在预设的长宽比阈值范围内,且所述最小外接矩形的面积是否在预设的面积阈值范围内;若是,则通过报警装置9发出报警信息。
相比于现有技术,本发明实施例提供的智能配电房的监测方法通过图像识别技术将实时采集到的开关所在配电房控制面板的原始图像进行图像处理和分析,从而有效地替代了人工观察,并能实时地对开关状态进行实时监控、记录与分析,实现对配电房运行的自动化控制,进而为设备出现故障或存在重大安全隐患的情况下及时快速的进行报警的技术实现提供了保证。
当判断所述最小外接矩形的长宽比在预设的长宽比阈值范围内,且所述最小外接矩形的面积在预设的面积阈值范围内时,通过报警装置9发出报警信息,从而有效地检测到工作人员操作不当等引起的问题,进而通过所述报警装置9进行及时有效地提示和报警处理,有利于工作人员及时作为反应,在开关状态调整完成后,所述报警装置9才停止发出警报信号;这样能够有效地保证配电房的运行安全。同时,本发明所述智能配电房的监测方法,具有准确性高、鲁棒性好的特点,适用于配电房的实时监测。
在本发明实施例中,所述步骤S2、将所述原始图像进行图像中值滤波处理和图像增强处理,获得一次处理图像具体为:
将所述原始图像进行图像中值滤波处理,除去所述原始图像的噪声;
在所述原始图像进行图像中值滤波处理之后,进行图像增强处理,获得一次处理图像;其中,所述图像增强处理为图像直方图均衡化处理。
在本发明实施例中,所述步骤S4、将所述二次处理图像进行形态学处理,提取控制面板的图像作为三次处理图像具体为:
将所述二次处理图像进行形态学处理,消除因为光线影响产生欠分割和过分割而导致的误差;
在对二次处理图像进行形态学处理后,提取控制面板的图像,并将所述控制面板的图像作为三次处理图像。
在本发明实施例中,应当说明的是,本发明采用计算机上的图像处理软件,对采集到的原始图像进行图像形状判断处理,最终获得开关状态参数;其中,具体流程如下:
图像采集—>中值滤波—>直方图均衡化—>阈值分割—>形态学处理(提取面板)—>遍历面板并通过面板初步定为待识别区域—>提取待识别区域的方形块 (提高定位精度)—>针对提取的方形块定为中间区域的开关区域—>阈值分割提取开关—>通过最小外接矩形判断开关状态。
请参见图2,本发明还提供了一种智能配电房的监测系统,包括
图像采集模块1,用于利用摄像装置采集开关所在配电房控制面板上的原始图像;
第一处理模块2,用于将所述原始图像进行图像中值滤波处理和图像增强处理,获得一次处理图像;
第二处理模块3,用于将所述一次处理图像进行图像阈值分割处理,获得二次处理图像;
第三处理模块4,用于将所述二次处理图像进行形态学处理,提取控制面板的图像作为三次处理图像;
第四处理模块5,用于确定所述三次处理图像中的待识别区域,提取所述待识别区域中的目标图像;
第五处理模块6,用于将所述目标图像进行图像阈值分割处理,提取所述开关的图像;
第六处理模块7,用于对所述开关的图像进行图像形状判断处理,得到最小外接矩形;
报警处理模块8,用于计算所述最小外接矩形的长宽比和面积,判断所述最小外接矩形的长宽比是否在预设的长宽比阈值范围内,且所述最小外接矩形的面积是否在预设的面积阈值范围内;若是,则通过报警装置9发出报警信息;
所述报警装置9,用于在接收所述报警处理模块的报警信号时,发出报警信息。
在本发明实施例中,所述第一处理模块还用于:
将所述原始图像进行图像中值滤波处理,除去所述原始图像的噪声;
在所述原始图像进行图像中值滤波处理之后,进行图像增强处理,获得一次处理图像;其中,所述图像增强处理为图像直方图均衡化处理。
在本发明实施例中,所述第三处理模块还用于:
将所述二次处理图像进行形态学处理,消除因为光线影响产生欠分割和过分割而导致的误差;
在对二次处理图像进行形态学处理后,提取控制面板的图像,并将所述控制面板的图像作为三次处理图像。
相比于现有技术,本发明实施例提供的智能配电房的监测系统应用上述的智能配电房的监测方法,其通过图像识别技术将实时采集到的开关所在配电房控制面板的原始图像进行图像处理和分析,从而有效地替代了人工观察,并能实时地对开关状态进行实时监控、记录与分析,实现对配电房运行的自动化控制,进而为设备出现故障或存在重大安全隐患的情况下及时快速的进行报警的技术实现提供了保证。
当判断所述最小外接矩形的长宽比在预设的长宽比阈值范围内,且所述最小外接矩形的面积在预设的面积阈值范围内时,通过报警装置9发出报警信息,从而有效地检测到工作人员操作不当等引起的问题,进而通过所述报警装置9进行及时有效地提示和报警处理,有利于工作人员及时作为反应,在开关状态调整完成后,所述报警装置9才停止发出警报信号;这样能够有效地保证配电房的运行安全。
需要说明的是,本发明实施例提供的一种智能配电房的监测系统使用上述基于智能配电房的监测方法,其工作原理和有益效果一一对应,因而不再赘述。
以上所述是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种智能配电房的监测方法,其特征在于,包括步骤:
利用摄像装置采集开关所在配电房控制面板上的原始图像;
将所述原始图像进行图像中值滤波处理和图像增强处理,获得一次处理图像;
将所述一次处理图像进行图像阈值分割处理,获得二次处理图像;
将所述二次处理图像进行形态学处理,提取控制面板的图像作为三次处理图像;
确定所述三次处理图像中的待识别区域,提取所述待识别区域中的目标图像;
将所述目标图像进行图像阈值分割处理,提取所述开关的图像;
对所述开关的图像进行图像形状判断处理,得到最小外接矩形;
计算所述最小外接矩形的长宽比和面积,判断所述最小外接矩形的长宽比是否在预设的长宽比阈值范围内,且所述最小外接矩形的面积是否在预设的面积阈值范围内;若是,则通过报警装置发出报警信息;
其中,所述将所述原始图像进行图像中值滤波处理和图像增强处理,获得一次处理图像具体为:
将所述原始图像进行图像中值滤波处理,除去所述原始图像的噪声;
在所述原始图像进行图像中值滤波处理之后,进行图像增强处理,获得一次处理图像;其中,所述图像增强处理为图像直方图均衡化处理;
所述将所述二次处理图像进行形态学处理,提取控制面板的图像作为三次处理图像具体为:
将所述二次处理图像进行形态学处理,消除因为光线影响产生欠分割和过分割而导致的误差;
在对二次处理图像进行形态学处理后,提取控制面板的图像,并将所述控制面板的图像作为三次处理图像。
2.一种智能配电房的监测系统,其特征在于,包括
图像采集模块,用于利用摄像装置采集开关所在配电房控制面板上的原始图像;
第一处理模块,用于将所述原始图像进行图像中值滤波处理和图像增强处理,获得一次处理图像;
第二处理模块,用于将所述一次处理图像进行图像阈值分割处理,获得二次处理图像;
第三处理模块,用于将所述二次处理图像进行形态学处理,提取控制面板的图像作为三次处理图像;
第四处理模块,用于确定所述三次处理图像中的待识别区域,提取所述待识别区域中的目标图像;
第五处理模块,用于将所述目标图像进行图像阈值分割处理,提取所述开关的图像;
第六处理模块,用于对所述开关的图像进行图像形状判断处理,得到最小外接矩形;
报警处理模块,用于计算所述最小外接矩形的长宽比和面积,判断所述最小外接矩形的长宽比是否在预设的长宽比阈值范围内,且所述最小外接矩形的面积是否在预设的面积阈值范围内;若是,则通过报警装置发出报警信息;
所述报警装置,用于在接收所述报警处理模块的报警信号时,发出报警信息;
其中,
所述第一处理模块还用于:
将所述原始图像进行图像中值滤波处理,除去所述原始图像的噪声;
在所述原始图像进行图像中值滤波处理之后,进行图像增强处理,获得一次处理图像;其中,所述图像增强处理为图像直方图均衡化处理;
所述第三处理模块还用于:
将所述二次处理图像进行形态学处理,消除因为光线影响产生欠分割和过分割而导致的误差;
在对二次处理图像进行形态学处理后,提取控制面板的图像,并将所述控制面板的图像作为三次处理图像。
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