CN109246392A - 一种基于机器视觉的变电站顺序控制校核装置 - Google Patents

一种基于机器视觉的变电站顺序控制校核装置 Download PDF

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贡文凯
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    • H04N7/00—Television systems
    • H04N7/18—Closed-circuit television [CCTV] systems, i.e. systems in which the video signal is not broadcast
    • H04N7/181—Closed-circuit television [CCTV] systems, i.e. systems in which the video signal is not broadcast for receiving images from a plurality of remote sources

Abstract

本发明公开了一种基于机器视觉的变电站顺序控制校核装置，包括机架式服务器、监控摄像头和软件系统模块，软件系统模块包括网络模块、高性能实时数据库和图像收集处理模块，图像收集处理模块包括相机控制模块、任务调度模块、识别算法模块、通信模块和进程辅助模块，识别算法模块设有传统图像识别算法和深度学习算法，图像收集处理模块通过交换机连接有视频监控模块，图像收集处理模块通过第一线路分别连接有综合应用服务器模块和远动模块，远动模块连接有调度系统，本发明识别的表记种类涵盖了变电站室内外全部区域，涵盖了几乎全部变电站中常见的表记，可方便地进一步拓展表记类别；同时采用深度学习算法训练识别模型，识别准确、适应性强。

Description

一种基于机器视觉的变电站顺序控制校核装置
技术领域：
本发明涉及一种顺序控制校核装置，特别是基于机器视觉的变电站顺序控制校核装置。
背景技术：
变电站在改变设备运行状态时，电气设备顺序控制需要按一定的逻辑顺序完成一系列断路器和隔离开关的操作。由于相关操作有严格的逻辑顺序，必须在前一步操作完成后再进行下一步的操作，不然就极易引发安全事故。现有的变电站GIS室对于顺序控制缺乏有效管理，没有设置相应的校核系统对其进行有效监测校核，在现有变电站顺序控制中缺少二次确认，仅由二次设备采集一次设备的状态来确认操作结果，如果二次设备的某一环节出现故障，就会造成状态误判进而引发安全事故。而直接上传视频信号，需要占用较大的网络带宽，且需操作人员根据视频图像判断设备状态，对人员要求较高，并且存在一些问题没有得到解决，其中包括：1、变电站GIS室内环境下24小时的光照条件下，识别断路器状态、隔离开关状态、六氟化硫压力表等的图像识别；2、包含顺序控制校核和日常巡检两种工作状态；3、以IEC104规约接收操作指令，执行正在切换状态的设备的检测识别；4、识别结果以IEC61850规约上送至变电站综合应用服务器，用于二次确认。
发明内容：
本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种基于机器视觉的变电站顺序控制校核装置，解决了现有的变电站GIS室对于顺序控制缺乏有效管理，没有设置相应的校核系统对其进行有效监测校核的问题，本发明进一步完善变电站顺序控制，进一步提高变电站的智能化水平，降低对操作人员的要求。
为了解决上述问题，本发明提供了一种技术方案：一种基于机器视觉的变电站顺序控制校核装置，包括机架式服务器、监控摄像头和软件系统模块，所述软件系统模块包括网络模块、高性能实时数据库和图像收集处理模块，所述图像收集处理模块包括相机控制模块、任务调度模块、识别算法模块、通信模块和进程辅助模块，所述识别算法模块设有传统图像识别算法和深度学习算法，所述图像收集处理模块通过交换机连接有视频监控模块，所述图像收集处理模块通过第一线路分别连接有综合应用服务器模块和远动模块，所述远动模块连接有调度系统，所述综合应用服务器模块通过第二线路反向连接图像收集处理模块。
作为优选，所述机架式服务器、监控摄像头和软件系统模块均布设于安全二区内。
作为优选，所述网络模块包括WINDOWS和LINUS两种操作系统。
作为优选，所述视频监控模块设有若干个，且所述视频监控模块均布设于安全二区。
作为优选，所述监控摄像头的型号设为WAS-SM-X06。
作为优选，所述机架式服务器、监控摄像头和软件系统模块之间均通过信号连接。
作为优选，所述相机控制模块、任务调度模块、识别算法模块、通信模块和进程辅助模块之间均通过信号连接。
作为优选，所述通信模块包括104通信规约和61850通信规约。
作为优选，所述第一线路采用IEC61850通信规约，所述第二线路采用IEC104通信规约。
本发明的有益效果是：
本发明通过多个安装在安全二区内的视频监控模块对变电站GIS室各个方位进行监控，从而形成视频流，并把所有的视频流信息通过交换机传递给图形收集处理模块，图形收集处理模块对视频流中的开关状态、仪表读数等进行自动识别，图形收集处理模块把自动识别的信息通过第一线路上的ICE61850通信规约传递给安全二区内的综合应用服务器模块和远动模块，本装置接收安全二区综合应用服务器模块以第二线路上的IEC104通信规约转发当前时刻变位的遥信，立刻以图像识别的方式校核当前变位遥信，并以IEC61850规约上送识别结果，从而完成整个变电站GIS室顺序控制二次校核，本发明通过设置机架式服务器、监控摄像头和软件系统模块形成电力监控系统，完成了对变电站GIS室顺序控制二次校核；相较于视频信号，本装置从视频图像中识别出目标结果，上送遥测和遥信，减少带宽占用；本装置识别的表记种类涵盖了变电站室内外全部区域，可识别开关分合指示、六氟化硫压力表、避雷器泄漏电流、刀闸、指示灯、油位、档位、呼吸器等，涵盖了几乎全部变电站中常见的表记，且可方便地进一步拓展表记类别，；同时本发明采用深度学习算法训练识别模型，识别准确可靠、适应性强，全面掌握深度学习技术，可定制化识别目标；本发明顺控校核装置采用模块化设计，功能扩展方便；本发明部署方式多种多样，采用104通信规约和61850通信规约，系统对接方便。
附图说明：
为了易于说明，本发明由下述的具体实施及附图作以详细描述。
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的部署示意图。
图中：1、机架式服务器；2、监控摄像头；3、软件系统模块；4、网络模块；5、高性能实时数据库；6、图像收集处理模块；7、相机控制模块；8、任务调度模块；9、识别算法模块；10、通信模块；11、进程辅助模块；12、交换机；13、视频监控模块；14、第一线路；15、综合应用服务器模块；16、远动模块；17、调度系统；18、第二线路；19、安全二区。
具体实施方式：
如图1-2所示，本具体实施方式采用以下技术方案：一种基于机器视觉的变电站顺序控制校核装置，包括机架式服务器1、监控摄像头2和软件系统模块3，软件系统模块3包括网络模块4、高性能实时数据库5和图像收集处理模块6，图像收集处理模块6包括相机控制模块7、任务调度模块8、识别算法模块9、通信模块10和进程辅助模块11，识别算法模块9设有传统图像识别算法和深度学习算法，图像收集处理模块6通过交换机12连接有视频监控模块13，图像收集处理模块6通过第一线路14分别连接有综合应用服务器模块15和远动模块16，远动模块16连接有调度系统17，综合应用服务器模块15通过第二线路18反向连接图像收集处理模块6。
其中，机架式服务器1、监控摄像头2和软件系统模块3均布设于安全二区19内。网络模块4包括WINDOWS和LINUS两种操作系统。视频监控模块13设有若干个，且视频监控模块13均布设于安全二区19。监控摄像头2的型号设为WAS-SM-X06。机架式服务器1、监控摄像头2和软件系统模块3之间均通过信号连接。相机控制模块7、任务调度模块8、识别算法模块9、通信模块10和进程辅助模块11之间均通过信号连接。通信模块10包括104通信规约和61850通信规约。第一线路14采用IEC61850通信规约，第二线路18采用IEC104通信规约。
本发明的使用状态为：本发明通过多个安装在安全二区19内的视频监控模块13对变电站GIS室各个方位进行监控，从而形成视频流，并把所有的视频流信息通过交换机12传递给图像收集处理模块6，图像收集处理模块6对视频流中的开关状态、仪表读数等进行自动识别，图像收集处理模块6把自动识别的信息通过第一线路14上的ICE61850通信规约传递给安全二区19内的综合应用服务器模块15和远动模块16，本装置接收安全二区19综合应用服务器模块15以第二线路18上的IEC104通信规约转发当前时刻变位的遥信，立刻以图像识别的方式校核当前变位遥信，并以IEC61850规约上送识别结果，从而完成整个变电站GIS室顺序控制二次校核，本发明通过设置机架式服务器1、监控摄像头2和软件系统模块3形成电力监控系统，完成了对变电站GIS室顺序控制二次校核；相较于视频信号，本装置从视频图像中识别出目标结果，上送遥测和遥信，减少带宽占用；本装置识别的表记种类涵盖了变电站室内外全部区域，可识别开关分合指示、六氟化硫压力表、避雷器泄漏电流、刀闸、指示灯、油位、档位、呼吸器等，涵盖了几乎全部变电站中常见的表记，且可方便地进一步拓展表记类别；同时本发明采用深度学习算法训练识别模型，识别准确可靠、适应性强，全面掌握深度学习技术，可定制化识别目标；本发明顺控校核装置采用模块化设计，功能扩展方便；本发明部署方式多种多样，采用104通信规约和61850通信规约，系统对接方便。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点，本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内，本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.一种基于机器视觉的变电站顺序控制校核装置，包括机架式服务器(1)、监控摄像头(2)和软件系统模块(3)，其特征在于：所述软件系统模块(3)包括网络模块(4)、高性能实时数据库(5)和图像收集处理模块(6)，所述图像收集处理模块(6)包括相机控制模块(7)、任务调度模块(8)、识别算法模块(9)、通信模块(10)和进程辅助模块(11)，所述识别算法模块(9)设有传统图像识别算法和深度学习算法，所述图像收集处理模块(6)通过交换机(12)连接有视频监控模块(13)，所述图像收集处理模块(6)通过第一线路(14)分别连接有综合应用服务器模块(15)和远动模块(16)，所述远动模块(16)连接有调度系统(17)，所述综合应用服务器模块(15)通过第二线路(18)反向连接图像收集处理模块(6)。
2.根据权利要求1所述的基于机器视觉的变电站顺序控制校核装置，其特征在于：所述机架式服务器(1)、监控摄像头(2)和软件系统模块(3)均布设于安全二区(19)内。
3.根据权利要求1所述的基于机器视觉的变电站顺序控制校核装置，其特征在于：所述网络模块(4)包括WINDOWS和LINUS两种操作系统。
4.根据权利要求1所述的基于机器视觉的变电站顺序控制校核装置，其特征在于：所述视频监控模块(13)设有若干个，且所述视频监控模块(13)均布设于安全二区(19)。
5.根据权利要求1所述的基于机器视觉的变电站顺序控制校核装置，其特征在于：所述监控摄像头(2)的型号设为WAS-SM-X06。
6.根据权利要求1所述的基于机器视觉的变电站顺序控制校核装置，其特征在于：所述机架式服务器(1)、监控摄像头(2)和软件系统模块(3)之间均通过信号连接。
7.根据权利要求1所述的基于机器视觉的变电站顺序控制校核装置，其特征在于：所述相机控制模块(7)、任务调度模块(8)、识别算法模块(9)、通信模块(10)和进程辅助模块(11)之间均通过信号连接。
8.根据权利要求1所述的基于机器视觉的变电站顺序控制校核装置，其特征在于：所述通信模块(10)包括104通信规约和61850通信规约。
9.根据权利要求1所述的基于机器视觉的变电站顺序控制校核装置，其特征在于：所述第一线路(14)采用IEC61850通信规约，所述第二线路(18)采用IEC104通信规约。
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