CN111917178A - 一种运维一体化变电站的巡视方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种运维一体化变电站的巡视方法，包括全方位巡视机器人，所述巡视方法包括以下步骤：步骤S1建立坐标系而绘制全方位巡视机器人的导航路线，步骤S2采集电气设备的摄像图像和热力图像，步骤S3摄像图像和热力图像的处理，步骤S4对摄像图像和热力图像融合，步骤S5获取训练的检测模型，步骤S6获取电气设备的检测区域特征；本发明的优点：由于巡视通过全方位巡视机器人进行，改善了现有人工方式巡视的方式，提高了巡视效率，步骤S4通过对摄像图像和热力图像的融合，其既能获得设备图像，又能采集到红外图像；不仅如此，本发明将摄像图像和热力图像融合后进行检测识别，大大减少了识别工作量。
Description
技术领域
本发明涉及一种运维一体化变电站的巡视方法。
背景技术
变电站即改变电压的场所。为了把发电厂发出来的电能输送到较远的地方，必须把电压升高，变为高压电，到用户附近再按需要把电压降低，这种升降电压的工作靠变电站来完成。变电站的主要设备是开关和变压器。按规模大小不同可分为变电所和变电站。
变电站的巡视是指变电站日常运维过程重要的工作内容，变电站的巡视内容主要是检查变电站内的设备状态是否符合变电站当前的运行状态，不符合当前变电站的运行状态的二次设备应该要及时巡视到位。目前，现有技术汇总的变电站的巡视主要依靠人工方式，其只能贯穿到直观的数据、状态，并且需要借助仪器设备才能可靠的监测。但是，采用人工方式巡视存在效率低、钥匙或设备遗留在设备间、监视遗漏的问题。
发明内容
本发明所要达到的目的就是提供一种运维一体化变电站的巡视方法，能自动的对变电站进行巡视，提高巡视效率。
为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：一种运维一体化变电站的巡视方法，包括全方位巡视机器人，所述巡视方法包括以下步骤：
步骤S1：建立检测坐标系，并绘制连接成全方位巡视机器人的行进导航路线；
步骤S2：根据步骤S1绘制的行进导航路线来驱动全方位巡视机器人来采集变电站内电气设备的摄像图像和热力图像，并获取全方位巡视机器人的实时位置；
步骤S3：对步骤S2采集的摄像图像和热力图像进行处理；
步骤S4：通过变换域融合算法将步骤S3处理后的摄像图像和热力图像融合，并拆分为训练集和测试集；
步骤S5：建立多尺度特征融合网络，并将步骤S4拆分的训练集的图像输入至融合网络中，求得训练的检测模型；
步骤S6：将步骤S4拆分的测试集的图像输入至步骤S5获取的检测模型中，以获得电气设备的检测区域特征。
优选的，步骤S1中的检测坐标系通过位置定位器建立，所述位置定位器布设在变电占内且靠近电气设备，所述位置定位器与电气设备之间设有安全间距，所述全方位巡视机器人上设有与位置定位器通信连接的位置接收器。
优选的，步骤S1中的行进导航路线采用最短路径法获取。
优选的，步骤S2中的摄像图像通过摄像机拍摄采集，步骤S2中的热力图像通过红外摄像仪拍摄采集，且摄像机和红外摄像仪均设置在全方位巡视机器人上。
优选的，步骤S2中的全方位巡视机器人的实时位置通过陀螺仪和编码器采集，所述陀螺仪和编码器均设置在全方位巡视机器人上。
优选的，所述全方位巡视机器人内还设有数据处理器，所述数据处理器分别与位置接收器、陀螺仪、摄像机和红外摄像仪电气连接。
优选的，所述全方位巡视机器人内还设有蓄电池组，所述蓄电池组分别与位置接收器、陀螺仪、摄像机和红外摄像仪电气连接。
优选的，步骤S5中的多尺度特征融合网络包括依次连接的卷积层、批归一化层、修正线性单元层和全连层。
优选的，所述卷积层和批归一化层均为四个，所述修正线性单元层为两个，所述全连层为一个。
优选的，步骤S4中的训练集与测试集的占比为3:7。
综上所述，本发明的优点：通过步骤S1建立坐标系而绘制全方位巡视机器人的导航路线，步骤S2采集电气设备的摄像图像和热力图像，步骤S3摄像图像和热力图像的处理，步骤S4对摄像图像和热力图像融合，步骤S5获取训练的检测模型，步骤S6电气设备的检测区域特征获取的方法对变电站进行巡视，由于巡视通过全方位巡视机器人进行，改善了现有人工方式巡视的方式，提高了巡视效率，而且能有效的避免钥匙或设备遗留在设备间、监视遗漏的问题，其次，步骤S1中通过检测坐标系的建立来生成全方位巡视机器人的行进导航路线，方便全方位巡视机器人的准确的对变电站进行巡视检测，步骤S2中通过采集全方位巡视机器人的实时位置来记录全方位巡视机器人采集的摄像图像和热力图像信息，从而保证检测的电气设备与全方位巡视机器人的实时位置进行对应，便于后期维护，步骤S3中通过对摄像图像和热力图像的处理，能将无用的图像进行清除，以减少后续计算工作量，步骤S4通过对摄像图像和热力图像的融合，其既能获得设备图像，又能采集到红外图像；不仅如此，本发明将摄像图像和热力图像融合后进行检测识别，大大减少了识别工作量，步骤S5中多尺度特征融合网络训练获得检测模型，大大减少参数量，并提高了识别速度，因此，本发明的巡视方法具有检测准确、检测效率高的优点，在变电站巡视技术领域具有很高的实用价值和推广价值。
本发明的其他特点和优点将会在下面的具体实施方式、附图中详细的揭露。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明：
图1为本发明一种运维一体化变电站的巡视方法的流程图。
具体实施方式
如图1所示，一种运维一体化变电站的巡视方法，包括全方位巡视机器人，所述巡视方法包括以下步骤：
步骤S1：建立检测坐标系，并绘制连接成全方位巡视机器人的行进导航路线；
步骤S2：根据步骤S1绘制的行进导航路线来驱动全方位巡视机器人来采集变电站内电气设备的摄像图像和热力图像，并获取全方位巡视机器人的实时位置；
步骤S3：对步骤S2采集的摄像图像和热力图像进行处理；
步骤S4：通过变换域融合算法将步骤S3处理后的摄像图像和热力图像融合，并拆分为训练集和测试集，且训练集与测试集的占比为3:7；
步骤S5：建立多尺度特征融合网络，并将步骤S4拆分的训练集的图像输入至融合网络中，求得训练的检测模型；
步骤S6：将步骤S4拆分的测试集的图像输入至步骤S5获取的检测模型中，以获得电气设备的检测区域特征。
通过步骤S1建立坐标系而绘制全方位巡视机器人的导航路线，步骤S2采集电气设备的摄像图像和热力图像，步骤S3摄像图像和热力图像的处理，步骤S4对摄像图像和热力图像融合，步骤S5获取训练的检测模型，步骤S6获取电气设备的检测区域特征的方法对变电站进行巡视，由于巡视通过全方位巡视机器人进行，改善了现有人工方式巡视的方式，提高了巡视效率，而且能有效的避免钥匙或设备遗留在设备间、监视遗漏的问题，其次，步骤S1中通过检测坐标系的建立来生成全方位巡视机器人的行进导航路线，方便全方位巡视机器人的准确的对变电站进行巡视检测，步骤S2中通过采集全方位巡视机器人的实时位置来记录全方位巡视机器人采集的摄像图像和热力图像信息，从而保证检测的电气设备与全方位巡视机器人的实时位置进行对应，便于后期维护，步骤S3中通过对摄像图像和热力图像的处理，能将无用的图像进行清除，以减少后续计算工作量，步骤S4通过对摄像图像和热力图像的融合，其既能获得设备图像，又能采集到红外图像；不仅如此，本发明将摄像图像和热力图像融合后进行检测识别，大大减少了识别工作量，步骤S5中多尺度特征融合网络训练获得检测模型，大大减少参数量，并提高了识别速度，因此，本发明的巡视方法具有检测准确、检测效率高的优点，在变电站巡视技术领域具有很高的实用价值和推广价值。
步骤S1中的检测坐标系通过位置定位器建立，所述位置定位器布设在变电占内且靠近电气设备，所述位置定位器与电气设备之间设有安全间距，所述全方位巡视机器人上设有与位置定位器通信连接的位置接收器，位置定位器的设置，便于准确的建立全方位巡视机器人行进导航的坐标系，所述位置定位器布设在变电占内且靠近电气设备，所述位置定位器与电气设备之间设有安全间距，保证图像采集的清晰度，且通过设置安全间距来确保巡视过程的安全性能，步骤S1中的行进导航路线采用最短路径法获取，能保证全方位巡视机器人行进的总距离最短。
步骤S2中的摄像图像通过摄像机拍摄采集，步骤S2中的热力图像通过红外摄像仪拍摄采集，且摄像机和红外摄像仪均设置在全方位巡视机器人上，从而保证了巡视过程中能同时对摄像图像和热力图像进行采集，提高巡视效率，步骤S2中的全方位巡视机器人的实时位置通过陀螺仪和编码器采集，所述陀螺仪和编码器均设置在全方位巡视机器人上，通过编码器能记录全方位巡视机器人的行进位置，陀螺仪能够精确地确定运动物体的方位，从而快速的获取全方位巡视机器人的位置信息。
所述全方位巡视机器人内还设有数据处理器，所述数据处理器分别与位置接收器、陀螺仪、摄像机和红外摄像仪电气连接，能对采集的信息进行分别处理，所述全方位巡视机器人内还设有蓄电池组，所述蓄电池组分别与位置接收器、陀螺仪、摄像机和红外摄像仪电气连接，能对位置接收器、陀螺仪、摄像机和红外摄像仪的连续供电，确保位置接收器、陀螺仪、摄像机和红外摄像仪工作的稳定性，提高全方位巡视机器人的巡视质量。
步骤S5中的多尺度特征融合网络包括依次连接的卷积层、批归一化层、修正线性单元层和全连层，所述卷积层和批归一化层均为四个，所述修正线性单元层为两个，所述全连层为一个。
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，均应属于本发明所附权利要求所定义的范围。
Claims (10)
1.一种运维一体化变电站的巡视方法，其特征在于：包括全方位巡视机器人，所述巡视方法包括以下步骤：
步骤S1：建立检测坐标系，并绘制连接成全方位巡视机器人的行进导航路线；
步骤S2：根据步骤S1绘制的行进导航路线来驱动全方位巡视机器人来采集变电站内电气设备的摄像图像和热力图像，并获取全方位巡视机器人的实时位置；
步骤S3：对步骤S2采集的摄像图像和热力图像进行处理；
步骤S4：通过变换域融合算法将步骤S3处理后的摄像图像和热力图像融合，并拆分为训练集和测试集；
步骤S5：建立多尺度特征融合网络，并将步骤S4拆分的训练集的图像输入至融合网络中，求得训练的检测模型；
步骤S6：将步骤S4拆分的测试集的图像输入至步骤S5获取的检测模型中，以获得电气设备的检测区域特征。
2.根据权利要求1所述的一种运维一体化变电站的巡视方法，其特征在于：步骤S1中的检测坐标系通过位置定位器建立，所述位置定位器布设在变电占内且靠近电气设备，所述位置定位器与电气设备之间设有安全间距，所述全方位巡视机器人上设有与位置定位器通信连接的位置接收器。
3.根据权利要求1所述的一种运维一体化变电站的巡视方法，其特征在于：步骤S1中的行进导航路线采用最短路径法获取。
4.根据权利要求1所述的一种运维一体化变电站的巡视方法，其特征在于：步骤S2中的摄像图像通过摄像机拍摄采集，步骤S2中的热力图像通过红外摄像仪拍摄采集，且摄像机和红外摄像仪均设置在全方位巡视机器人上。
5.根据权利要求4所述的一种运维一体化变电站的巡视方法，其特征在于：步骤S2中的全方位巡视机器人的实时位置通过陀螺仪和编码器采集，所述陀螺仪和编码器均设置在全方位巡视机器人上。
6.根据权利要求5所述的一种运维一体化变电站的巡视方法，其特征在于：所述全方位巡视机器人内还设有数据处理器，所述数据处理器分别与位置接收器、陀螺仪、摄像机和红外摄像仪电气连接。
7.根据权利要求5所述的一种运维一体化变电站的巡视方法，其特征在于：所述全方位巡视机器人内还设有蓄电池组，所述蓄电池组分别与位置接收器、陀螺仪、摄像机和红外摄像仪电气连接。
8.根据权利要求1所述的一种运维一体化变电站的巡视方法，其特征在于：步骤S5中的多尺度特征融合网络包括依次连接的卷积层、批归一化层、修正线性单元层和全连层。
9.根据权利要求8所述的一种运维一体化变电站的巡视方法，其特征在于：所述卷积层和批归一化层均为四个，所述修正线性单元层为两个，所述全连层为一个。
10.根据权利要求1所述的一种运维一体化变电站的巡视方法，其特征在于：步骤S4中的训练集与测试集的占比为3:7。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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