CN112418015B - 一种电力系统二次设备定值核对与修改方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电力系统二次设备定值核对与修改方法及系统，该方法通过对运行定值单图片、送审定值单图片以及授权定值单图片进行字符识别，提取图片中的定值数据，若运行定值单图片与送审定值单图片、授权定值单图片所提取的定值数据均不一致，则对送审定值单图片与授权定值单图片进行相似度分析，若相似度满足预设条件，则将授权定值单图片对应的定值数据导入至二次设备中，以修改二次设备的定值数据。因此，本发明通过上述方式，不仅能够保证写入二次设备的授权定值具有高可信度，同时，能够实现定值单自动核对，不仅有效地减少了人工的投入，还提高了二次设备定值修改与核对工作的效率。

Description

一种电力系统二次设备定值核对与修改方法及系统

技术领域

本发明属于电力系统二次设备控制技术领域，尤其涉及一种电力系统二次设备定值核对与修改方法及系统。

背景技术

电力系统二次设备是对电力系统内一次设备进行监察，测量，控制，保护，调节的辅助设备，是电力系统安全运行的保障，而合理地安排二次设备定值是保障电网安全运行的重要条件。

对于二次设备定值的修改与核对工作，首先根据整定计算，确定二次设备的保护定值，并形成可编辑的定值单，再将可编辑的定值单上报给管理部门审批，管理部门审批完成后，为保证不被篡改，需要将审批后的定值单转换成图片格式或扫描件形式，再下发给运行人员和巡视人员；然后，运行人员负责将定值单写入二次设备，完成对二次设备定制的修改，而巡视人员则负责检查比对管理部门下发的定值单与二次设备投入运行后打印出的定值单是否一致。由于表单信息通常多达几百条，如果进行人工比对，该工作重复性强，耗时长，出错率高；即使采用OCR等文字识别技术来进行比对，但比对结果的准确性不稳定，难以提供有力的保障，仍需要人工保证复核。

所以，为克服上述不足，亟待设计一种能够对电力系统二次设备定值单进行自动核对方案，减少人工的投入，以提高二次设备定值的修改与核对工作的效率。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的不足，本发明的目的在于：提供一种电力系统二次设备定值核对与修改方法，通过结合字符识别处理与图像相似度分析，而获取到具有高可信度的定值单；应用在电力系统二次设备定值单的运维服务中，不仅能够有效地减少人工的投入，还能提高二次设备定值的修改与核对工作的效率，保证自动定值单核对的准确度。

为实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

一种电力系统二次设备定值核对与修改方法，其包括以下步骤：

S1：读取二次设备投入运行的定值数据；

S2：将读取的定值数据导入至定值单模板中，而得到运行定值单；以及将所述运行定值单转换为图片格式，而得到运行定值单图片；

S3：获取送审定值单图片和授权定值单图片；

S4：对所述运行定值单图片、所述送审定值单图片以及所述授权定值单图片进行字符识别，并提取相应的定值数据；若所述运行定值单图片与所述送审定值单图片、所述授权定值单图片所提取的定值数据均不一致，则继续执行步骤S5；

S5：对所述送审定值单图片与所述授权定值单图片进行图像相似度分析；若满足预设条件，则将所述授权定值单图片对应的定值数据写入至二次设备中，以修改二次设备的定值数据；否则，发出警告提示。

根据一种具体的实施方式，本发明的电力系统二次设备定值核对与修改方法中，将所述授权定值单图片对应的定值数据写入至二次设备前，还包括：

对所述运行定值单图片与所述送审定值单图片，所述运行定值单图片与所述授权定值单图片进行差异区域图像提取，而得到若干对差异区域图像；

对若干对所述差异区域图像进行字符识别，并提取到若干对差异定值数据；

将若干对所述差异定值数据作为分析对象，进行多目标模糊综合分析，得到推荐定值数据；

分别计算所述送审定值单图片、所述授权定值单图片的定值数据与所述推荐定值数据的偏差指标；若所述授权定值单图片对应的所述偏差指标较小，则将所述授权定值单图片对应的定值数据导入至二次设备中，以修改二次设备的定值数据；否则，发出警告提示。

根据一种具体的实施方式，本发明的电力系统二次设备定值核对与修改方法中，根据所述定值单模板预先配置的定值项位置匹配文件，确定每个所述差异区域图像对应的定值项。

根据一种具体的实施方式，本发明的电力系统二次设备定值核对与修改方法中，采用直方图比较法或特征点匹配算法进行图像相似度分析。

本发明的另一方面，还提供一种电力系统二次设备定值核对与修改系统，其包括：

定值读取模块，用于读取二次设备投入运行的定值数据；

图片生成模块，用于将读取的定值数据导入至定值单模板中，而得到运行定值单，并将所述运行定值单转换为图片格式，而得到运行定值单图片；

图片获取模块，用于获取送审定值单图片和授权定值单图片；

识别比较模块，用于对所述运行定值单图片、所述送审定值单图片以及所述授权定值单图片进行字符识别，并提取相应的定值数据；以及比较所述运行定值单图片分别与所述送审定值单图片、所述授权定值单图片所提取的定值数据是否一致，并得到相应的比较结果；

图像相似度分析模块，用于在所述比较结果为所述运行定值单图片与所述送审定值单图片、所述授权定值单图片所提取的定值数据均不一致时，对所述送审定值单图片与所述授权定值单图片进行图像相似度分析，并得到相应的分析结果；

定值写入模块，用于在所述分析结果为满足预设条件时，将所述授权定值单图片对应的定值数据导入至二次设备中，以修改二次设备的定值数据；

警告模块，用于在所述分析结果为不满足预设条件时，发出警告提示。

根据一种具体的实施方式，本发明的电力系统二次设备定值核对与修改系统，还包括：

图像差异区域提取模块，用于对所述运行定值单图片与所述送审定值单图片，所述运行定值单图片与所述授权定值单图片进行差异区域图像提取，而得到若干对差异区域图像；

模糊分析模块，用于将若干对差异定值数据作为分析对象，进行多目标模糊综合分析，得到推荐定值数据；其中，若干对所述差异定值数据由所述识别比较模块对若干对所述差异区域图像进行字符识别而提取到；

偏差指标计算模块，用于分别计算所述送审定值单图片、所述授权定值单图片的定值数据与所述推荐定值数据的偏差指标；以及比较所述送审定值单图片与所述授权定值单图片的偏差指标的大小，并得到相应的比较结果；

所述定值写入模块，用于在所述比较结果为所述授权定值单图片的偏差指标较小时，将所述授权定值单图片对应的定值数据导入至二次设备中，以修改二次设备的定值数据；

所述警告模块，用于在所述分析结果为所述授权定值单图片的偏差指标较大时，发出警告提示。

根据一种具体的实施方式，本发明的电力系统二次设备定值核对与修改系统中，所述图像差异区域提取模块，还用于根据所述定值单模板预先配置的定值项位置匹配文件，确定每个所述差异区域图像对应的定值项。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

本发明的电力系统二次设备定值核对与修改方法，通过对运行定值单图片、送审定值单图片以及授权定值单图片进行字符识别，提取图片中的定值数据，若运行定值单图片与送审定值单图片、授权定值单图片所提取的定值数据均不一致，则对送审定值单图片与授权定值单图片进行相似度分析，若相似度满足预设条件，则将授权定值单图片对应的定值数据导入至二次设备中，以修改二次设备的定值数据。因此，本发明通过上述方式，不仅能够保证写入二次设备的授权定值具有高可信度，同时，能够实现定值单自动核对，不仅有效地减少了人工的投入，还提高了二次设备定值修改与核对工作的效率。

附图说明

图1为本发明方法的流程示意图；

图2为本发明的定值单模板的示意图；

图3为本发明系统的架构示意图；

图4为本发明系统的一种具体实施例的架构示意图。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

如图1所示，本发明电力系统二次设备定值核对与修改方法，其包括以下步骤：

S1：读取二次设备投入运行的定值数据；

S2：将读取的定值数据导入至定值单模板中，而得到运行定值单；以及将所述运行定值单转换为图片格式，而得到运行定值单图片；

S3：获取送审定值单图片和授权定值单图片；

S4：对所述运行定值单图片、所述送审定值单图片以及所述授权定值单图片进行字符识别，并提取相应的定值数据；若所述运行定值单图片与所述送审定值单图片、所述授权定值单图片所提取的定值数据均不一致，则继续执行步骤S5；

S5：对所述送审定值单图片与所述授权定值单图片进行图像相似度分析；若满足预设条件，则将所述授权定值单图片对应的定值数据写入至二次设备中，以修改二次设备的定值数据；否则，发出警告提示。

上述步骤S1、S2在实施时，若需要运行定值单图片，先要获得运行定值单，可通过二次设备的数据采集装置采集或读取到二次设备投入运行的定值数据，然后对读取到的定值数据经过一定的格式处理后，导入至定值单模板中，从而得到运行定值单，再通过图片转换工具，将运行定值单转换成图片文件，即得到运行定值单图片。

通常而言，供电机构通常会设定好定值单模板，即设计一个word或Excel的定值单模板，所以，定值单模板是电子化的，可编辑的。而且，可通过word或Excel的开发工具，实现将外部数据导入至word或Excel中。

上述步骤S3在实施时，送审定值单图片是由送审定值单所转换成图片文件，而且，送审定值单只需要将整定计算出的定值数据输入至定值单模板中即可得到；但是，由于送审定值单是可以编辑的，故而需要将送审定值单转换成图片文件，提高被篡改的难度。

授权定值单图片则是由授权定值单所转换成图片文件，而授权定值单实际上是经过审核人员审核通过的送审定值单。一般而言，授权定值单图片都会转换成图片文件，防止被篡改。

如图2所示，本发明中的运行定值单、送审定值单和授权定值单的内容格式是保持一致的，即采用图2所示的定值单模板的内容格式。本发明通过将运行定值单、送审定值单和授权定值单转换成图片文件，使数据无法直接辑，能够提高数据的可信度。

上述步骤S4在实施时，通过采用OCR识别技术，将图片中的文字转换成文本格式，并结合文字处理软件完成对图片内的文字信息的提取，然后结合定值单模板的配置文件进行处理，从而得到每个定值单图片的定值数据。

但是，由于OCR识别技术存在一定的误读率，因而，通过冗余判断的设计，即判断运行定值单图片与送审定值单图片，以及运行定值单图片与授权定值单图片之间的定值数据是否一致，来克服OCR识别技术准确率的缺陷。如果运行定值单图片与送审定值单图片的定值数据一致，或运行定值单图片与授权定值单图片的定值数据一致，可认为送审定值单或授权定值单是可信的，无须继续执行步骤S5；而如果运行定值单图片与送审定值单图片的定值数据不一致，且运行定值单图片与授权定值单图片的定值数据也不一致，则此时送审定值单或授权定值单均是不可信的，即需要进入步骤S5。

上述步骤S5在实施时，首先会设定好预设条件，比如相似度需要达到多少比例。而且，本发明采用直方图比较法或特征点匹配算法进行图像相似度分析。

在一个具体的实施例中，为了进一步保证授权定值单图片的可信度，将所述授权定值单图片对应的定值数据写入至二次设备前，执行以下步骤：

第一步，对所述运行定值单图片与所述送审定值单图片，所述运行定值单图片与所述授权定值单图片进行差异区域图像提取，而得到若干对差异区域图像；

第二步，对若干对所述差异区域图像进行字符识别，并提取到若干对差异定值数据；

第三步，将若干对所述差异定值数据作为分析对象，进行多目标模糊综合分析，得到推荐定值数据；

第四步，分别计算所述送审定值单图片、所述授权定值单图片的定值数据与所述推荐定值数据的偏差指标；若所述授权定值单图片对应的所述偏差指标较小，则将所述授权定值单图片对应的定值数据导入至二次设备中，以修改二次设备的定值数据；否则，发出警告提示。

上述第一步，在实施时，需要按照相同的方式，将被比对的两个定值单图片均划分为若干个图片区域，比如，以像素范围的形式来划分图片区域。然后，通过逐一地分析每对图片区域的相似度，从而提取到图片文件之间的差异区域。同时，上述第一步，还需要根据所述定值单模板预先配置的定值项位置匹配文件，确定每个所述差异区域图像对应的定值项；便于后续第二步提取到差异定值数据时，能够与其对应的定值项关联起来；定值项位置匹配文件的使用原理在于：由于定值单模板的内容格式是确定，那么，定值单模板转化成图片文件后，每个定值项的数据肯定是在图片文件的某个像素范围内呈现的，因此，通过标定每个定值项对应的像素范围，将各个图像区域与其包含的定值项关联起来。

上述第二步与第三步，在实施时，还可以将图片文件之间同一个定值项的两个差异的定值项数据进行交换组合，以构成所述差异结果集合。比如，运行定值单图片与送审定值单图片具有三个差异区域，而运行定值单图片在差异区域的数据分别为：A、B和C，送审定值单图片在差异区域的数据分别为：D、E和F，那么通过定值项数据的交换组合，可以得到额外的6个数据组合。

而本发明通过扩充差异数据组合，能够为模糊综合分析提供更多的分析对象，进而降低由于分析算法中权重分配对分析结果的影响。而且，本发明除了采用模糊综合分析，还可以采用聚类分析，得到推荐定值数据。

上述的第四步，在实施时，偏差指标具体除了跟定值项的数据相关，还跟定值项的数值的变化对于电力系统的风险系数相关，因此，本发明将定值项对应的风险系数作为权重值，纳入到偏差指标的计算中，可实现基于对安全性的考量，对定值数据的可信度产生影响。

如图3所示，本发明的电力系统二次设备定值核对与修改系统包括：

定值读取模块101，用于读取二次设备投入运行的定值数据；

图片生成模块102，用于将读取的定值数据导入至定值单模板中，而得到运行定值单，并将所述运行定值单转换为图片格式，而得到运行定值单图片；

图片获取模块103，用于获取送审定值单图片和授权定值单图片；

识别比较模块104，用于对所述运行定值单图片、所述送审定值单图片以及所述授权定值单图片进行字符识别，并提取相应的定值数据；以及比较所述运行定值单图片分别与所述送审定值单图片、所述授权定值单图片所提取的定值数据是否一致，并得到相应的比较结果；

图像相似度分析模块105，用于在所述比较结果为所述运行定值单图片与所述送审定值单图片、所述授权定值单图片所提取的定值数据均不一致时，对所述送审定值单图片与所述授权定值单图片进行图像相似度分析，并得到相应的分析结果；

定值写入模块106，用于在所述分析结果为满足预设条件时，将所述授权定值单图片对应的定值数据导入至二次设备中，以修改二次设备的定值数据；

警告模块107，用于在所述分析结果为不满足预设条件时，发出警告提示。

如图4所示，在具体实施时，本发明的电力系统二次设备定值核对与修改系统还包括：

图像差异区域提取模块108，用于对所述运行定值单图片与所述送审定值单图片，所述运行定值单图片与所述授权定值单图片进行差异区域图像提取，而得到若干对差异区域图像；

模糊分析模块109，用于将若干对差异定值数据作为分析对象，进行多目标模糊综合分析，得到推荐定值数据；其中，若干对所述差异定值数据由所述识别比较模块对若干对所述差异区域图像进行字符识别而提取到；

偏差指标计算模块110，用于分别计算所述送审定值单图片、所述授权定值单图片的定值数据与所述推荐定值数据的偏差指标；以及比较所述送审定值单图片与所述授权定值单图片的偏差指标的大小，并得到相应的比较结果；

所述定值写入模块106，用于在所述比较结果为所述授权定值单图片的偏差指标较小时，将所述授权定值单图片对应的定值数据导入至二次设备中，以修改二次设备的定值数据；

所述警告模块107，用于在所述分析结果为所述授权定值单图片的偏差指标较大时，发出警告提示。

进一步地，本发明的电力系统二次设备定值核对与修改系统中，所述图像差异区域提取模块108，还用于根据所述定值单模板预先配置的定值项位置匹配文件，确定每个所述差异区域图像对应的定值项。

应该理解到，本发明所揭露的系统，可通过其它的方式实现。例如所述模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，模块之间的通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

另外，在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个模块单独物理存在，也可以两个或两个以上模块集成在一个处理单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

Claims (5)

1.一种电力系统二次设备定值核对与修改方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：读取二次设备投入运行的定值数据；

S2：将读取的定值数据导入至定值单模板中，而得到运行定值单；以及将所述运行定值单转换为图片格式，而得到运行定值单图片；

S3：获取送审定值单图片和授权定值单图片；

S4：对所述运行定值单图片、所述送审定值单图片以及所述授权定值单图片进行字符识别，并提取相应的定值数据；若所述运行定值单图片与所述送审定值单图片、所述授权定值单图片所提取的定值数据均不一致，则继续执行步骤S5；

S5：对所述送审定值单图片与所述授权定值单图片进行图像相似度分析；若满足预设条件，则将所述授权定值单图片对应的定值数据写入至二次设备中，以修改二次设备的定值数据；否则，发出警告提示；

其中，将所述授权定值单图片对应的定值数据写入至二次设备前，还包括：

对所述运行定值单图片与所述送审定值单图片，所述运行定值单图片与所述授权定值单图片进行差异区域图像提取，而得到若干对差异区域图像；

对若干对所述差异区域图像进行字符识别，并提取到若干对差异定值数据；

将若干对所述差异定值数据作为分析对象，进行多目标模糊综合分析，得到推荐定值数据；

分别计算所述送审定值单图片、所述授权定值单图片的定值数据与所述推荐定值数据的偏差指标；若所述授权定值单图片对应的所述偏差指标较小，则将所述授权定值单图片对应的定值数据导入至二次设备中，以修改二次设备的定值数据；否则，发出警告提示。

2.如权利要求1所述的电力系统二次设备定值核对与修改方法，其特征在于，根据所述定值单模板预先配置的定值项位置匹配文件，确定每个所述差异区域图像对应的定值项。

3.如权利要求1或2所述的电力系统二次设备定值核对与修改方法，其特征在于，采用直方图比较法或特征点匹配算法进行图像相似度分析。

4.一种电力系统二次设备定值核对与修改系统，其特征在于，包括：

定值读取模块，用于读取二次设备投入运行的定值数据；

图片生成模块，用于将读取的定值数据导入至定值单模板中，而得到运行定值单，并将所述运行定值单转换为图片格式，而得到运行定值单图片；

图片获取模块，用于获取送审定值单图片和授权定值单图片；

识别比较模块，用于对所述运行定值单图片、所述送审定值单图片以及所述授权定值单图片进行字符识别，并提取相应的定值数据；以及比较所述运行定值单图片分别与所述送审定值单图片、所述授权定值单图片所提取的定值数据是否一致，并得到相应的比较结果；

图像相似度分析模块，用于在所述比较结果为所述运行定值单图片与所述送审定值单图片、所述授权定值单图片所提取的定值数据均不一致时，对所述送审定值单图片与所述授权定值单图片进行图像相似度分析，并得到相应的分析结果；

定值写入模块，用于在所述分析结果为满足预设条件时，将所述授权定值单图片对应的定值数据导入至二次设备中，以修改二次设备的定值数据；

警告模块，用于在所述分析结果为不满足预设条件时，发出警告提示；

以及，还包括：

图像差异区域提取模块，用于对所述运行定值单图片与所述送审定值单图片，所述运行定值单图片与所述授权定值单图片进行差异区域图像提取，而得到若干对差异区域图像；

模糊分析模块，用于将若干对差异定值数据作为分析对象，进行多目标模糊综合分析，得到推荐定值数据；其中，若干对所述差异定值数据由所述识别比较模块对若干对所述差异区域图像进行字符识别而提取到；

偏差指标计算模块，用于分别计算所述送审定值单图片、所述授权定值单图片的定值数据与所述推荐定值数据的偏差指标；以及比较所述送审定值单图片与所述授权定值单图片的偏差指标的大小，并得到相应的比较结果；

所述定值写入模块，用于在所述比较结果为所述授权定值单图片的偏差指标较小时，将所述授权定值单图片对应的定值数据导入至二次设备中，以修改二次设备的定值数据；

所述警告模块，用于在所述分析结果为所述授权定值单图片的偏差指标较大时，发出警告提示。

5.如权利要求4所述的电力系统二次设备定值核对与修改系统，其特征在于，所述图像差异区域提取模块，还用于根据所述定值单模板预先配置的定值项位置匹配文件，确定每个所述差异区域图像对应的定值项。