CN112436600A - 一种基于飞行巡检模式下的电力设备监控系统 - Google Patents

一种基于飞行巡检模式下的电力设备监控系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种基于飞行巡检模式下的电力设备监控系统，包括：巡检装置以及与巡检装置通信连接的电力监控终端；巡检装置按照预设的飞行巡检路线对巡检路线上的电力设备进行巡检，获取电力设备图像信息，将电力设备图像信息传输给电力监控终端；将获取的电力设备图像与电力设备基准状态单元进行匹配；将获取的电力设备图像信息与预设的电力设备基准状态单元进行比对，得到所述电力设备的运行状态是否正常；确定电力设备当前运行状态是否超出预设阈值。从而避免运行数据超阈值对电力设备造成损坏，避免影响电力网络的运行。

Description

一种基于飞行巡检模式下的电力设备监控系统
技术领域
本发明涉及电力设备监控技术领域，尤其涉及一种基于飞行巡检模式下的电力设备监控系统。
背景技术
电力设备(power system)主要包括发电设备和供电设备两大类，发电设备主要是电站锅炉、蒸汽轮机、燃气轮机、水轮机、发电机、变压器等等，供电设备主要是各种电压等级的输电线路、互感器、接触器等等。
目前电力网络的稳定运行离不开电力设备的良好运行，电力设备不出现故障，在运行参数在阈值范围内是保证电力网络运行的关键。那么如何能够基于电力设备运行数据的获取，来判断电力设备是否正常，进而保证电力网络运行正常是当前亟待解决的技术问题。
发明内容
为了克服上述现有技术中的不足，本发明提供一种基于飞行巡检模式下的电力设备监控系统，包括：巡检装置以及与巡检装置通信连接的电力监控终端；
巡检装置按照预设的飞行巡检路线对巡检路线上的电力设备进行巡检，获取电力设备图像信息，将电力设备图像信息传输给电力监控终端；
将获取的电力设备图像与电力设备基准状态单元进行匹配；
将获取的电力设备图像信息与预设的电力设备基准状态单元进行比对，得到所述电力设备的运行状态是否正常；确定电力设备当前运行状态是否超出预设阈值。
优选地，对每个电力设备进行编码，每个电力设备具有唯一的电力设备编码信息；
电力监控终端根据所述电力设备图像以及巡检装置采集电力设备的采集位置，获取电力设备对应的电力设备编码信息。
优选地，还包括：监控服务器；
如电力设备的运行状态非正常，电力设备当前运行状态超出预设阈值；
电力监控终端将超出预设阈值的电力设备编码信息，电力设备位置信息以及运行状态采集时间戳发送给监控服务器。
优选地，监控服务器用于对电力设备基准状态单元进行配置，并将配置完成的电力设备基准状态单元发送给各个电力监控终端；
监控服务器配置电力设备基准状态单元包括：配置电力设备标准图集，电力设备标准图集包括多张电力设备图像的标准图像；
监控服务器将已获取的电力设备图像信息与多张电力设备图像的标准图像进行比对，得到所述电力设备的运行状态是否正常。
优选地，监控服务器用于将已获取的多张电力设备图像中的至少一张电力设备图像输入至电力设备标准图像筛选神经网络，得到电力设备图像的标准图像是否能够作为标准使用；
其中，将电力设备标准图集中的电力设备图像输入至电力设备标准图像筛选神经网络，判断每个电力设备图像对应的电力设备运行状态是否为正常运行状态；
将每个电力设备图像对应的判断结果进行输出，筛选出为正常运行状态的电力设备图像，并组成电力设备标准图集，发送给各个电力监控终端。
优选地，若未能筛选出为正常运行状态的电力设备图像，则重新获取电力设备图像并进行判断；
以及若未能筛选出为正常运行状态的电力设备图像，则调整电力设备标准图像筛选神经网络的参数，利用重新获取电力设备图像，再基于调整后的电力设备标准图像筛选神经网络进行筛选判断，，直到输出至少两张正常运行状态的电力设备图像为止。
优选地，巡检装置获取电力设备的视频流图像信息，并实时的将视频流图像信息发送给电力监控终端；
电力监控终端基于预设时间点，截取视频流图像信息中的电力设备图像，作为判断电力设备运行状态的依据。
优选地，电力监控终端通过监控服务器和巡检装置获取至少包含电力设备运行数据、位置数据、时间数据、比对判断结果数据以及电力设备图像信息；
电力监控终端基于电力设备运行数据、位置数据、时间数据、比对判断结果数据以及电力设备图像信息建立第一电力设备运行表；
电力监控终端定期将第一电力设备运行表上传至监控服务器；
监控服务器根据接收的第一电力设备运行表数据信息建立第二电力设备运行表；
第一电力设备运行表与第二电力设备运行表为非同步更新。
优选地，电力监控终端实时对第一电力设备运行表进行更新，更新后第一电力设备运行表为电力监控终端基于更新前的第一电力设备运行表和巡检装置发送的数据以及比对判断结果数据来进行；
监控服务器对第二电力设备运行表进行更新，更新基于更新前的第二电力设备运行表和电力监控终端发送的更新后第一电力设备运行表来执行。
优选地，电力监控终端实时对第一电力设备运行表进行更新，并提供第一电力设备运行表中电力设备数据的查询和数据提取服务；
监控服务器提供第二电力设备运行表中电力设备数据的查询和数据提取服务。
从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：
本发明通过将获取的电力设备图像信息与预设的电力设备基准状态单元进行比对，得到所述电力设备的运行状态是否正常；确定电力设备当前运行状态是否超出预设阈值。从而避免运行数据超阈值对电力设备造成损坏，避免影响电力网络的运行。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为基于飞行巡检模式下的电力设备监控系统示意图；
图2为基于飞行巡检模式下的电力设备监控系统实施例示意图。
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做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。
本发明提供一种基于飞行巡检模式下的电力设备监控系统，如图1和图2所示，包括：巡检装置1以及与巡检装置1通信连接的电力监控终端2；当然本发明还包括监控服务器3；
巡检装置1可以为无人机，或者地面巡检车，或者本领域常用的巡检设备。
电力监控终端2可以以各种形式来实施。例如，本发明实施例中描述的终端可以包括诸如移动电话、智能电话、笔记本电脑、数字广播接收器、个人数字助理(PDA，PersonalDigital Assistant)、平板电脑(PAD)、便携式多媒体播放器(PMP，Portable MediaPlayer)、导航装置等等的移动终端以及诸如数字TV、台式计算机等等的固定终端。然而，本领域技术人员将理解的是，除了特别用于移动目的的元件之外，根据本发明的实施方式的构造也能够应用于固定类型的终端。
电力监控终端2可以包括无线通信单元、音频/视频(A/V)输入单元、用户输入单元、感测单元、输出单元、存储器、接口单元、控制器和电源单元等等。但是应理解的是，并不要求实施所有示出的组件。可以替代地实施更多或更少的组件。将在下面详细描述移动终端的元件。
本发明涉及的通信方式可以采用无线局域网络(Wi-Fi，WLAN，Wireless LocalArea Networks)、无线宽带(Wibro)、全球微波互联接入(Wimax)、高速下行链路分组接入(HSDPA，High Speed Downlink Packet Access)等等。
本发明提供的基于飞行巡检模式下的电力设备监控系统，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
此外，所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本发明的实施例的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本发明的技术方案而没有特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、装置、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知方法、装置、实现或者操作以避免模糊本发明的各方面。
作为本发明提供的一种实施例，获取电力设备图像。将电力设备图像与预设的电力设备基准状态单元进行比对，得到该电力设备的运行状态是否正常的结果。
电力设备基准状态单元可以匹配到获取电力设备图像的运行状态，并判断是否正常运行，确定电力设备当前运行状态是否超出预设阈值，进而得到电力设备的运行情况，实现系统的自动判断，自动预警的目的。
作为本发明提供的一种实施例，对每个电力设备进行编码，每个电力设备具有唯一的电力设备编码信息；电力监控终端2根据所述电力设备图像以及巡检装置1采集电力设备的采集位置，获取电力设备对应的电力设备编码信息。
如电力设备的运行状态非正常，电力设备当前运行状态超出预设阈值；电力监控终端2将超出预设阈值的电力设备编码信息，电力设备位置信息以及运行状态采集时间戳发送给监控服务器3。
作为本发明提供的一种实施例，监控服务器3可以作为监控中心的控制终端，对电力网络进行监控。本发明的电力设备可以包括电力杆塔，输电线路，变压器，大型互感器以及基于室外的电力运行设备。也可以是室内或者地下沟洞内的电力设备，这样巡检装置1进行有效的巡检，满足巡检要求。
作为本发明提供的一种实施例，电力设备图像的摄取可以基于预设的巡检路线上，预设摄取位置进行摄取，或者巡检装置1获取电力设备的视频流图像信息，并实时的将视频流图像信息发送给电力监控终端2；电力监控终端2基于预设时间点，截取视频流图像信息中的电力设备图像，作为判断电力设备运行状态的依据。
由于是不同的拍摄角度，系统根据预设角度和预设拍摄位置进行提取图像。
作为本发明提供的一种实施例，监控服务器3用于对电力设备基准状态单元进行配置，并将配置完成的电力设备基准状态单元发送给各个电力监控终端2；监控服务器3配置电力设备基准状态单元包括：配置电力设备标准图集，电力设备标准图集包括多张电力设备图像的标准图像；监控服务器3将已获取的电力设备图像信息与多张电力设备图像的标准图像进行比对，得到所述电力设备的运行状态是否正常。
进一步的讲，监控服务器3用于将已获取的多张电力设备图像中的至少一张电力设备图像输入至电力设备标准图像筛选神经网络，得到电力设备图像的标准图像是否能够作为标准使用；其中，将电力设备标准图集中的电力设备图像输入至电力设备标准图像筛选神经网络，判断每个电力设备图像对应的电力设备运行状态是否为正常运行状态；
将每个电力设备图像对应的判断结果进行输出，筛选出为正常运行状态的电力设备图像，并组成电力设备标准图集，发送给各个电力监控终端2。
进一步需要说明的是，电力设备标准图像筛选神经网络是从电力设备信息处理角度对神经元网络进行抽象，建立相应的程序，按不同的方式组成网络。
电力设备标准图像筛选神经网络配置许多神经元，并相互联接，每个神经元代表一种电力设备数据的激励函数。每两个神经元的连接都代表一个对于通过该连接信号的加权值，电力设备标准图像筛选神经网络的输出则依电力设备标准图像筛选神经网络的连接方式、权重值和激励函数的不同而不同。
监控服务器3从电力设备基准状态单元将电力设备图像信息提取，依次经过电力设备基准状态单元中的各层的参数的处理，这里处理方式可以是乘积、或卷积等，并筛选出为正常运行状态的电力设备图像。
监控服务器3可以获取多个电力设备图像，并基于电力设备标准图像筛选神经网络筛选。当然在输入电力设备图像前，可以由人工将电力设备图像进行筛选，可以由系统自动筛选。本发明可以对电力设备基准状态单元不断的完善。也可以对电力设备标准图像筛选神经网络进行不断的完善。可以对电力设备标准图像筛选神经网络中的参数进行不断完善。
这里的，电力设备标准图像筛选神经网络可以是未经训练的卷积电力设备标准图像筛选神经网络，在进行使用前进行训练使得其满足使用需要。当然，由于现场设备以及现场环境的不断变化，根据需要可以进行对电力设备基准状态单元不断的完善以及对电力设备标准图像筛选神经网络进行不断的完善。这样能够满足系统的使用需要。
作为本发明提供的一种实施例，系统在巡检前，需要对电力设备基准状态单元进行预设，对电力设备标准图像筛选神经网络进行配置。其中，电力设备标准图像筛选神经网络可以使用卷积电力设备标准图像筛选神经网络。
在使用电力设备标准图像筛选神经网络时，可以基于电力设备图像是否正常来进行判断，具体的可以基于电力设备图像中的差异小于预设差异阈值来进行判断。电力设备标准图像筛选神经网络筛选出为正常运行状态的电力设备图像，并组成电力设备标准图集，发送给各个电力监控终端2。
若未能筛选出为正常运行状态的电力设备图像，则重新获取电力设备图像并进行判断；以及若未能筛选出为正常运行状态的电力设备图像，则调整电力设备标准图像筛选神经网络的参数，利用重新获取电力设备图像，再基于调整后的电力设备标准图像筛选神经网络进行筛选判断，，直到输出至少两张正常运行状态的电力设备图像为止。
本发明通过将获取的电力设备图像信息与预设的电力设备基准状态单元进行比对，得到所述电力设备的运行状态是否正常；确定电力设备当前运行状态是否超出预设阈值。从而避免运行数据超阈值对电力设备造成损坏，避免影响电力网络的运行。
作为本发明提供的一种实施例，电力监控终端2通过监控服务器3和巡检装置1获取至少包含电力设备运行数据、位置数据、时间数据、比对判断结果数据以及电力设备图像信息；
电力监控终端2基于电力设备运行数据、位置数据、时间数据、比对判断结果数据以及电力设备图像信息建立第一电力设备运行表；
电力监控终端2定期将第一电力设备运行表上传至监控服务器3；监控服务器3根据接收的第一电力设备运行表数据信息建立第二电力设备运行表；
第一电力设备运行表与第二电力设备运行表为非同步更新。
电力监控终端2实时对第一电力设备运行表进行更新，更新后第一电力设备运行表为电力监控终端2基于更新前的第一电力设备运行表和巡检装置1发送的数据以及比对判断结果数据来进行；
监控服务器3对第二电力设备运行表进行更新，更新基于更新前的第二电力设备运行表和电力监控终端2发送的更新后第一电力设备运行表来执行。
电力监控终端2实时对第一电力设备运行表进行更新，并提供第一电力设备运行表中电力设备数据的查询和数据提取服务；
监控服务器3提供第二电力设备运行表中电力设备数据的查询和数据提取服务。
第二电力设备运行表可以作为系统中历史数据设备运行表进行翻阅查询，以便监控人员对电力网络状态的监控。
这样，基于飞行巡检模式下的电力设备监控系统是结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种基于飞行巡检模式下的电力设备监控系统，其特征在于，包括：巡检装置以及与巡检装置通信连接的电力监控终端；
巡检装置按照预设的飞行巡检路线对巡检路线上的电力设备进行巡检，获取电力设备图像信息，将电力设备图像信息传输给电力监控终端；
将获取的电力设备图像与电力设备基准状态单元进行匹配；
将获取的电力设备图像信息与预设的电力设备基准状态单元进行比对，得到所述电力设备的运行状态是否正常；确定电力设备当前运行状态是否超出预设阈值。
2.根据权利要求1所述的基于飞行巡检模式下的电力设备监控系统，其特征在于，
对每个电力设备进行编码，每个电力设备具有唯一的电力设备编码信息；
电力监控终端根据所述电力设备图像以及巡检装置采集电力设备的采集位置，获取电力设备对应的电力设备编码信息。
3.根据权利要求2所述的基于飞行巡检模式下的电力设备监控系统，其特征在于，
还包括：监控服务器；
如电力设备的运行状态非正常，电力设备当前运行状态超出预设阈值；
电力监控终端将超出预设阈值的电力设备编码信息，电力设备位置信息以及运行状态采集时间戳发送给监控服务器。
4.根据权利要求3所述的基于飞行巡检模式下的电力设备监控系统，其特征在于，
监控服务器用于对电力设备基准状态单元进行配置，并将配置完成的电力设备基准状态单元发送给各个电力监控终端；
监控服务器配置电力设备基准状态单元包括：配置电力设备标准图集，电力设备标准图集包括多张电力设备图像的标准图像；
监控服务器将已获取的电力设备图像信息与多张电力设备图像的标准图像进行比对，得到所述电力设备的运行状态是否正常。
5.根据权利要求4所述的基于飞行巡检模式下的电力设备监控系统，其特征在于，
监控服务器用于将已获取的多张电力设备图像中的至少一张电力设备图像输入至电力设备标准图像筛选神经网络，得到电力设备图像的标准图像是否能够作为标准使用；
其中，将电力设备标准图集中的电力设备图像输入至电力设备标准图像筛选神经网络，判断每个电力设备图像对应的电力设备运行状态是否为正常运行状态；
将每个电力设备图像对应的判断结果进行输出，筛选出为正常运行状态的电力设备图像，并组成电力设备标准图集，发送给各个电力监控终端。
6.根据权利要求5所述的基于飞行巡检模式下的电力设备监控系统，其特征在于，
若未能筛选出为正常运行状态的电力设备图像，则重新获取电力设备图像并进行判断；
以及若未能筛选出为正常运行状态的电力设备图像，则调整电力设备标准图像筛选神经网络的参数，利用重新获取电力设备图像，再基于调整后的电力设备标准图像筛选神经网络进行筛选判断，直到输出至少两张正常运行状态的电力设备图像为止。
7.根据权利要求1所述的基于飞行巡检模式下的电力设备监控系统，其特征在于，
巡检装置获取电力设备的视频流图像信息，并实时的将视频流图像信息发送给电力监控终端；
电力监控终端基于预设时间点，截取视频流图像信息中的电力设备图像，作为判断电力设备运行状态的依据。
8.根据权利要求3所述的基于飞行巡检模式下的电力设备监控系统，其特征在于，
电力监控终端通过监控服务器和巡检装置获取至少包含电力设备运行数据、位置数据、时间数据、比对判断结果数据以及电力设备图像信息；
电力监控终端基于电力设备运行数据、位置数据、时间数据、比对判断结果数据以及电力设备图像信息建立第一电力设备运行表；
电力监控终端定期将第一电力设备运行表上传至监控服务器；
监控服务器根据接收的第一电力设备运行表数据信息建立第二电力设备运行表；
第一电力设备运行表与第二电力设备运行表为非同步更新。
9.根据权利要求8所述的基于飞行巡检模式下的电力设备监控系统，其特征在于，
电力监控终端实时对第一电力设备运行表进行更新，更新后第一电力设备运行表为电力监控终端基于更新前的第一电力设备运行表和巡检装置发送的数据以及比对判断结果数据来进行；
监控服务器对第二电力设备运行表进行更新，更新基于更新前的第二电力设备运行表和电力监控终端发送的更新后第一电力设备运行表来执行。
10.根据权利要求8所述的基于飞行巡检模式下的电力设备监控系统，其特征在于，
电力监控终端实时对第一电力设备运行表进行更新，并提供第一电力设备运行表中电力设备数据的查询和数据提取服务；
监控服务器提供第二电力设备运行表中电力设备数据的查询和数据提取服务。
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