CN110062202A - 一种基于图像识别的电力系统信息采集无线告警方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于图像识别的电力系统信息采集无线告警方法，属于电力系统告警方法领域，包括监控终端和被监控终端，监控终端设有通讯设备，被监控终端设有显示设备、处理设备和监控设备，利用监控设备对显示设备显示的遥测数据进行拍摄，然后利用处理设备对拍摄的照片进行处理使其最终转换为二值图像，处理设备根据异常遥测数据最终在二值图像中所占的区域大小判定是否向监控终端的通讯设备发送告警信号。本发明提供的告警方法具有操作简单、分析迅速等优点，一旦遥测数据发生异常即可及时通知监控终端，实现了无线告警的目的，不仅能有效提高告警的准确率，而且还有利于节约人力成本，是一种智能、高效、环保的新型信息采集无线告警方法。
Description
技术领域
本发明涉及电力系统告警方法技术领域，尤其涉及一种基于图像识别的电力系统信息采集无线告警方法。
背景技术
发电厂监测是指国家电网各级电力调度中心对辖区内发电厂的所有信息进行的实时测量监管,包括遥测监测和遥信监测,遥测监测的信息包括线路有功功率、线路无功功率、线路电流、母线电压等，遥信监测的信息包括开关实时位置、闸刀实时位置、继电保护及自动装置的运行情况、通信通道的运行情况、远动的运行情况等。
遥测是将对象参量的近距离测量值传输至远距离的测量站来实现远距离测量的技术，发电厂的遥测信息一般通过电流互感器、电压互感器等设备实现发电厂信息在电力调度控制中心的可视化，发电厂的遥测信息异常是指遥测信息无法准确传达至电力调度控制中心的情况。遥测信息异常的原因可能是采集设备、调制设备、传输通道、解调设备、主站系统等任一环节导致的，异常原因较多，需要人工逐一检查确认故障点。因此，遥测信息必须实时监测，遥测信息出现异常时需要及时通知运维人员进行检查。
在现有技术的背景下，调度员需要通过调取遥测信息的历史曲线进行研判后才能确认遥测信息是否异常，由于遥测信息的历史曲线需要逐个调取，确认时间长。若想根据遥测信息的历史曲线快速研判发现异常，则需要增加调度人员的配置。
随着国家清洁能源战略的实施和发展，光伏电站大量投产，并网小电厂和小电站不断增加，电网的监测工作量已然十分巨大。伴随着小电厂、小电站的增加，遥测信息异常的情况也日趋频繁，若遥测信息无法实时告警，则会在很大程度上影响电力系统的稳定运行。
发明内容
为了解决上述现有技术中存在的缺点和不足，本发明提供了一种能有效实现告警目的的基于图像识别的电力系统信息采集无线告警方法。
为了实现上述技术目的，本发明提供的基于图像识别的电力系统信息采集无线告警方法，包括监控终端和被监控终端，监控终端设有通讯设备，被监控终端设有显示设备、处理设备和监控设备，显示设备信号连接于处理设备且用于实时显示被监控终端的遥测数据，监控设备信号连接于处理设备且具有定时拍照功能，处理设备与通讯设备通信连接，电力系统信息采集无线告警方法包括以下步骤，
S100、通过处理设备设置显示设备上遥测数据的显示方式，使遥测数据异常时的显示颜色不同于遥测数据正常时的显示颜色，遥测数据异常时的显示颜色设定为识别颜色；
S200、通过监控设备对显示设备上显示的遥测数据进行定时拍照，拍摄的照片按预设储存路径储存至处理设备中；
S300、处理设备读取通过上述步骤S200得到的最新照片，处理设备将最新照片转换成HSV模型并指定HSV上限值和HSV下限值；
S400、处理设备采用卷积核对步骤S300中的HSV模型进行滤波并将滤波后的图像转换成二值图像；
S500、处理设备读取步骤S400中的二值图像并计算二值图像中识别颜色经转换后所占的区域大小；若识别颜色经转换后所占的区域大小超过预设值，处理设备生成告警信号并发送给通讯设备；若识别颜色经转换后所占的区域大小未超过预设值，处理设备不生成告警信号。
优选的，所述步骤S100中，遥测数据异常时的显示颜色设置为红色，遥测数据正常时的显示颜色设置为绿色。
优选的，所述步骤S300中，识别颜色的HSV下限值设定为HSV[0,45,46]，识别颜色的HSV上限值设定为HSV[10,255,255]。
优选的，所述步骤S200中，监控设备进行定时拍照的时间间隔为5s～8min。
优选的，所述步骤S400转换得到的二值图像中，正常的遥测数据经转换后设定显示为黑色，异常的遥测数据经转换后设定显示为白色。
优选的，所述步骤S500中，处理设备根据识别颜色经转换后的像素确定识别颜色经转换后所占的区域大小。
优选的，所述步骤S500中，若识别颜色经转换后所占区域大于20*20像素，则处理设备判定识别颜色经转换后所占的区域大小超过预设值。
优选的，所述处理设备设有第一无线通信模块，通讯设备设有第二无线通信模块，通讯设备与处理设备之间通过第一无线通信模块和第二无线通信模块建立无线通信连接。
采用上述技术方案后，本发明具有如下优点：
1、本发明提供的基于图像识别的电力系统信息采集无线告警方法，提供了一种全新的对发电厂的遥测数据进行监控并能实现及时告警的方法，利用监控设备对显示设备显示的遥测数据进行拍摄，然后利用处理设备对拍摄的照片进行处理使其最终转换为二值图像，处理设备根据异常遥测数据最终在二值图像中所占的区域大小判定是否向监控终端的通讯设备发送告警信号。本发明提供的告警方法具有操作简单、分析迅速等优点，一旦遥测数据发生异常可及时通知监控终端的工作人员，实现了无线告警的目的，不仅能有效提高告警的准确率，而且还有利于节约人力成本，是一种智能、高效、环保的新型信息采集无线告警方法。
2、由于监控设备拍摄的照片中异常数据的显示颜色与设定的显示颜色之间具有色差，在将照片转换成HSV模型时合理设置识别颜色的HSV上限值和HSV下限值，即合理确定识别颜色的具体范围，避免后续出现漏报或误报的情况。
3、处理设备与通讯设备之间通过第一无线通信模块和第二无线通信模块建立无线通信连接，处理设备能在遥测数据出现异常时及时通过无线通信通知监控终端的通讯设备实现无线告警目的。
附图说明
图1为本发明实施例一电力系统信息采集无线告警方法的示意图。
具体实施方式
实施例一
如图1所示，本发明实施例一提供的一种基于图像识别的电力系统信息采集无线告警方法，包括监控终端和被监控终端，监控终端设有通讯设备，被监控终端设有显示设备、处理设备和监控设备，显示设备信号连接于处理设备且用于实时显示被监控终端的遥测数据，监控设备信号连接于处理设备且具有定时拍照功能，处理设备与通讯设备通信连接。电力系统信息采集无线告警方法包括以下步骤，
S100、通过处理设备设置显示设备上遥测数据的显示方式，使遥测数据异常时的显示颜色不同于遥测数据正常时的显示颜色，遥测数据异常时的显示颜色设定为识别颜色；
S200、通过监控设备对显示设备上显示的遥测数据进行定时拍照，拍摄的照片按预设储存路径储存至处理设备中；
S300、处理设备读取通过上述步骤S200得到的最新照片，处理设备将最新照片转换成HSV模型并指定HSV上限值和HSV下限值；
S400、处理设备采用卷积核对步骤S300中的HSV模型进行滤波并将滤波后的图像转换成二值图像；
S500、处理设备读取步骤S400中的二值图像并计算二值图像中识别颜色经转换后所占的区域大小；若识别颜色经转换后所占的区域大小超过预设值，处理设备生成告警信号并发送给通讯设备；若识别颜色经转换后所占的区域大小未超过预设值，处理设备不生成告警信号。
本实施例中，处理设备采用中央处理器，显示设备采用液晶显示屏，监控设备采用带拍照功能的摄像头。步骤S100中，遥测数据异常时的显示颜色设置为红色，遥测数据正常时的显示颜色设置为绿色。相应的，步骤S300中，识别颜色的HSV下限值设定为HSV[0,45,46]，识别颜色的HSV上限值设定为HSV[10,255,255]。遥测数据显示红色时，表明检测该遥测数据的设备中断或该遥测数据超过了安全范围。
上述步骤S200中，为了满足实时监控和及时告警的目的，监控设备进行定时拍照的时间间隔为5s～8min。具体到本实施例中，监控设备定时拍照的时间间隔优选设置为3min。
上述步骤S400中，采用现有的卷积核处理方法对HSV模型进行滤波并将其转换成二值图像，转换后的二值图像中，正常的遥测数据经转换后设定显示为黑色，异常的遥测数据经转换后设定显示为白色。上述步骤S500中，处理设备根据识别颜色经转换后的像素确定识别颜色经转换后所占的区域大小。本实施例中，若识别颜色经转换后所占区域大于20*20像素，则处理设备判定识别颜色经转换后所占的区域大小超过预设值，处理设备生成告警信号并发送给监控终端的通讯设备。
本实施例中，处理设备与通讯设备之间采用无线通信连接，处理设备设有第一无线通信模块，通讯设备设有第二无线通信模块，通讯设备与处理设备之间通过第一无线通信模块和第二无线通信模块建立无线通信连接。具体到本实施例中，第一无线通信模块和第二无线通信模块均采用4G无线通信模块。
可以理解的是，监控设备进行定时拍照的时间间隔也可以合理设置为5s、30s、1min、1.5min、2min、2.5min、2.9min、3.1min、3.5min、4min、4.5min、5min、5.5min、6min、6.5min、7min、7.5min、8min等合理的时间间隔。
可以理解的是，遥测数据发生异常时的显示颜色并不局限于上述记载的红色，遥测数据正常时的显示颜色也并不局限于上述记载的绿色，合理设置遥测数据正常、异常时的显示颜色使其满足识别要求即可。
可以理解的是，第一无线通信模块和第二无线通信模块也可以采用2G无线通信模块、3G无线通信模块、LPWAN无线通信模块等其他类型的无线通信模块。
可以理解的是，根据识别颜色经转换后的像素判定是否警告的情况并不局限于上述记载的识别颜色经转换后所占区域大于20*20像素的情况，也可以是20*25、25*25、30*25、30*30等其他合理的情况。
除上述优选实施例外，本发明还有其他的实施方式，本领域技术人员可以根据本发明作出各种改变和变形，只要不脱离本发明的精神，均应属于本发明权利要求书中所定义的范围。
Claims (8)
1.一种基于图像识别的电力系统信息采集无线告警方法，其特征在于，包括监控终端和被监控终端，监控终端设有通讯设备，被监控终端设有显示设备、处理设备和监控设备，显示设备信号连接于处理设备且用于实时显示被监控终端的遥测数据，监控设备信号连接于处理设备且具有定时拍照功能，处理设备与通讯设备通信连接，电力系统信息采集无线告警方法包括以下步骤，S100、通过处理设备设置显示设备上遥测数据的显示方式，使遥测数据异常时的显示颜色不同于遥测数据正常时的显示颜色，遥测数据异常时的显示颜色设定为识别颜色；
S200、通过监控设备对显示设备上显示的遥测数据进行定时拍照，拍摄的照片按预设储存路径储存至处理设备中；
S300、处理设备读取通过上述步骤S200得到的最新照片，处理设备将最新照片转换成HSV模型并指定HSV上限值和HSV下限值；
S400、处理设备采用卷积核对步骤S300中的HSV模型进行滤波并将滤波后的图像转换成二值图像；
S500、处理设备读取步骤S400中的二值图像并计算二值图像中识别颜色经转换后所占的区域大小；若识别颜色经转换后所占的区域大小超过预设值，处理设备生成告警信号并发送给通讯设备；若识别颜色经转换后所占的区域大小未超过预设值，处理设备不生成告警信号。
2.根据权利要求1所述的电力系统信息采集无线告警方法，其特征在于，所述步骤S100中，遥测数据异常时的显示颜色设置为红色，遥测数据正常时的显示颜色设置为绿色。
3.根据权利要求2所述的电力系统信息采集无线告警方法，其特征在于，所述步骤S300中，识别颜色的HSV下限值设定为HSV[0,45,46]，识别颜色的HSV上限值设定为HSV[10,255,255]。
4.根据权利要求1所述的电力系统信息采集无线告警方法，其特征在于，所述步骤S200中，监控设备进行定时拍照的时间间隔为5s～8min。
5.根据权利要求1所述的电力系统信息采集无线告警方法，其特征在于，所述步骤S400转换得到的二值图像中，正常的遥测数据经转换后设定显示为黑色，异常的遥测数据经转换后设定显示为白色。
6.根据权利要求1所述的电力系统信息采集无线告警方法，其特征在于，所述步骤S500中，处理设备根据识别颜色经转换后的像素确定识别颜色经转换后所占的区域大小。
7.根据权利要求6所述的电力系统信息采集无线告警方法，其特征在于，所述步骤S500中，若识别颜色经转换后所占区域大于20*20像素，则处理设备判定识别颜色经转换后所占的区域大小超过预设值。
8.根据权利要求1-7任一项所述的电力系统信息采集无线告警方法，其特征在于，所述处理设备设有第一无线通信模块，通讯设备设有第二无线通信模块，通讯设备与处理设备之间通过第一无线通信模块和第二无线通信模块建立无线通信连接。
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