CN112532924A - 一种基于图象处理的刀闸位置双确认系统 - Google Patents
一种基于图象处理的刀闸位置双确认系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112532924A CN112532924A CN202011219944.XA CN202011219944A CN112532924A CN 112532924 A CN112532924 A CN 112532924A CN 202011219944 A CN202011219944 A CN 202011219944A CN 112532924 A CN112532924 A CN 112532924A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- disconnecting link
- unit
- switching
- analysis host
- camera
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000012545 processing Methods 0.000 title claims abstract description 21
- 238000012790 confirmation Methods 0.000 title claims abstract description 17
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims abstract description 43
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 28
- 230000003993 interaction Effects 0.000 claims abstract description 6
- 230000009471 action Effects 0.000 claims abstract description 5
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 9
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 claims description 6
- 238000013135 deep learning Methods 0.000 claims description 5
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims description 3
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 3
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007405 data analysis Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000003999 initiator Substances 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 210000001503 joint Anatomy 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000011664 signaling Effects 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N7/00—Television systems
- H04N7/18—Closed-circuit television [CCTV] systems, i.e. systems in which the video signal is not broadcast
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
- G06V20/00—Scenes; Scene-specific elements
- G06V20/40—Scenes; Scene-specific elements in video content
-
- G—PHYSICS
- G08—SIGNALLING
- G08C—TRANSMISSION SYSTEMS FOR MEASURED VALUES, CONTROL OR SIMILAR SIGNALS
- G08C19/00—Electric signal transmission systems
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N7/00—Television systems
- H04N7/22—Adaptations for optical transmission
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Remote Monitoring And Control Of Power-Distribution Networks (AREA)
Abstract
本发明公开了一种基于图象处理的刀闸位置双确认系统，属于电力技术领域。该系统包括摄像机、刀闸分析主机、扩展IO单元和测控装置，摄像机和扩展IO单元均与刀闸分析主机通过电性连接，测控装置与扩展IO单元电性连接，摄像机用于采集刀闸视频图像信号；刀闸分析主机用于对摄像机的视频图像信号进行分析并计算刀闸实际动作角度；扩展IO单元用于接收测控装置的信号和输出开关量信号至变电站测控装置，并与刀闸分析主机实现数据的交互；测控装置用于控制刀闸的自动化控制，并输出和接收扩展IO单元的输入和输出开关量信号。本发明通过采用双确认的方式确定刀闸的位置信息，提高信息的准确性，较少工作人员的工作量，提升工作效率。
Description
技术领域
本发明涉及电力技术领域，尤其涉及一种基于图象处理的刀闸位置双确认系统。
背景技术
随着电网的快速发展，变电设备规模急剧增加，电网运检工作量大幅提升，安全形势愈发严峻。其中变电站倒闸操作是电网运检工作的重要部分，耗费大量的人力物力和财力。
目前变电站倒闸操作采用人工方式，操作前需经接令，写票，审核、模拟等环节，对同一操作任务来说，每次操作项目完全相同，但仍要执行上述流程，且每步操作需人员到达变电站现场进行人工状态确认，重复工作量大，操作效率低。
采用程序化顺序控制技术进行倒闸操作被认为是缓解设备规模增长与人员配置不足矛盾的有效手段。顺控操作依托变电站自动化系统，根据预先设置的程序逻辑，有序的下发控制指令，通过被控制设备的状态信息，自主判断每步操作是否执行到位，实现站内设备运行方式的自动转换。变电站顺控系统在结构上分为运维班和变电站两层，根据指令发起方不同可实现远方顺序控制和站端顺控。
目前的程序化顺序控制系统主要这几个方面的不足：
(1)不同后台厂家、不同变电站的顺控操作项目，操作流程、软件逻辑、操作界面差异较大。
(2)设备状态确认方式单一，仅通过采集辅助接点位置判断开关、隔离开关设备的分合状态，不能满足安全生产的要求。
根据电网安全生产规程要求设备远方操作时，必须至少应有两个非同源指示发生对应变化，才能确认该设备已操作到位。上述几个方面的不足直接导致的工作效率低，数据准确度无法保证等问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于图象处理的刀闸位置双确认系统，解决了目前变电站操作人员重复工作量大，操作效率低且准确率低的问题。根据本发明的基于图象处理的刀闸位置双确认系统及其控制方法，通过程序化反馈和视频数据反馈的方式刀闸的位置进行双确认，提升数据的准确性，提高操作效率低，为实现变电站提供安全保障，本发明采用的技术方案如下：
根据本发明的一个方面，提供了一种基于图象处理的刀闸位置双确认系统，包括摄像机、刀闸分析主机、扩展IO单元和测控装置，所述摄像机和扩展IO单元均与所述刀闸分析主机通过电性连接，所述测控装置与所述扩展IO单元电性连接；
所述摄像机用于采集刀闸视频图像信号；所述刀闸分析主机用于对摄像机的视频图像信号进行分析并计算刀闸实际动作角度，判断刀闸分合状态；所述扩展IO单元用于接收或发送测控装置的信号，并与刀闸分析主机实现数据的交互；所述测控装置用于控制刀闸，并接收或发送扩展IO单元的输入和输出开关量信号。
优选的，所述刀闸分析主机包括4核ARM架构的处理器，所述处理器集成有深度学习AI加速模块和图像处理模块，所述深度学习AI加速模块与所述图像处理模块数据连接。
优选的，所述扩展IO单元为微控制单元，所述微控制单元包括18路开关量输入接口和27路开关量输出接口。
优选的，一种刀闸位置确认方法，包括以下步骤：
(1)测控装置接收到刀闸合或开闸指令，并将刀闸合或开闸信号传输给扩展IO单元；
(2)扩展IO单元获得刀闸合或开闸信号后，将刀闸合或开闸信号发送至刀闸分析主机；
(3)刀闸分析主机收到扩展IO单元发送的刀闸合或开闸信号后，将启动指令发送指定刀闸相对应的摄像机；
(4)摄像机收到刀闸分析主机启动的信号后，启动摄像机拍摄；
(5)摄像机将采集的视频数据传输给刀闸分析主机，刀闸分析主机经过图像处理模块对刀闸位置图像信息进行识别分析，判断刀闸是否成功合闸或者开闸，并将合闸或开闸信息发送给扩展IO单元，视频数据流发给变电站视频监控主站；
(6)扩展IO单元收到刀闸分析主机发送的合闸或开闸信息发送至测控装置，同时变电站视频监控主站将收到刀闸分析主机发送的视频数据，操控人员可以同时收到测试装置返回的合闸或开闸的信息和视频数据。
本发明采用的上述技术方案，具有如下显著效果：
本发明提供一种基于图象处理的刀闸位置双确认系统，该双确认系统包括摄像机、刀闸分析主机、扩展IO单元和测控装置，摄像机和扩展IO单元均与刀闸分析主机通过电性连接，测控装置与扩展IO单元电性连接，采用视频数据反馈和测控装置程序反馈的方法实现刀闸远程操作的双确认判断，减少变电站操作人员工作量，提高操作效率低，提升数据准确性，为实现变电站提供安全保障。
附图说明
图1是本发明的系统流程示意图；
图2是本发明的双确认方法示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举出优选实施例，对本发明进一步详细说明。然而，需要说明的是，说明书中列出的许多细节仅仅是为了使读者对本发明的一个或多个方面有一个透彻的理解，即便没有这些特定的细节也可以实现本发明的这些方面。
如图1-2所示，根据本发明的一种基于图象处理的刀闸位置双确认系统，包括摄像机、刀闸分析主机、扩展IO单元和测控装置，所述摄像机和扩展IO单元均与所述刀闸分析主机通过电性连接，所述测控装置与所述扩展IO单元电性连接，摄像机采用IPC摄像机，用于刀闸位置视频图像数据的采集，刀闸分析主机则采用ARM架构4核处理器(最高主频≥1.8Ghz)，处理器中集成了深度学习AI加速模块和图像处理模块，实现图像、视频的数据分析与推理计算，可同时对16组刀闸位置进行识别，实现刀闸角度识别分辨率<±0.1度；刀闸角度识别准确度<±0.5度。AI加速模块和图像处理模块通过摄像机采集的视频图像信号进行分析计算刀闸实际动作角度，判别刀闸分合状态，并将信号传输给扩展IO单元，与扩展IO单元进行输入和输出开关量数据的信息交互。同时经由网络交换机将摄像机采集的视频信号通过光纤通讯的方式传送至变电站内的视频监控服务器，完成刀闸分合闸动作的视频监控信号的上送。
扩展IO单元采用STM32F102作为主控MCU，具有18路开关量输入接口和27路开关量输出接口，通过TCP/IP协议与刀闸分析主机进行数据通信交互。开关量输入接口与开关量输出接口直接与测控装置进行连接，实现开关信号量的交互。测控装置与扩展IO单元进行硬件连接，并用软件工具配置与扩展IO单元各个开关量输入和输出对接接口的具体定义。
其中，刀闸位置双确认的确认方法有如下的步骤：
(1)测控装置接收到刀闸合或开闸指令，并将刀闸合或开闸信号传输给扩展IO单元。
(2)扩展IO单元获得刀闸合或开闸信号后，将刀闸合或开闸信号发送至刀闸分析主机。
(3)刀闸分析主机收到扩展IO单元发送的刀闸合或开闸信号后，将启动指令发送指定刀闸相对应的摄像机。
(4)摄像机收到刀闸分析主机启动的信号后，启动摄像机拍摄。
(5)摄像机将采集的视频数据传输给刀闸分析主机，刀闸分析主机经过图像处理模块对刀闸位置图像信息进行识别分析，判断刀闸是否成功合闸或者开闸，并将合闸或开闸信息发送给扩展IO单元，视频数据流发给变电站视频监控主站。
(6)扩展IO单元收到刀闸分析主机发送的合闸或开闸信息发送至测控装置，同时变电站视频监控主站将收到刀闸分析主机发送的视频数据，变电站视频监控主站将视频数据发送至具有数据采集与监视控制功能的SCADA系统，操控人员可以同时收到测试装置返回的合闸或开闸的信息和视频数据。
该发明具备识别多种类型刀闸和刀闸位置的图像信息，并进行精准识别分析，在刀闸动作时能准确判别分合闸状态，并给出分闸到位、合闸到位、分闸异常或合闸异常的遥信信号，并通过两个非同源信号，可靠、有效的判断刀闸本体的分合闸状态，信号准确率为100％。该系统还具备将刀闸位置双信号通过干接点送至站端测控装置，实现刀闸双确认与程序化操作系统的集成，实现刀闸视频管理的功能。刀闸位置采集摄像机满足南网视频监控协议，可注册到变电站视频监控站端系统中，实现刀闸位置采集摄像机的集中管理，实现刀闸视频联动，打通变电站视频监控主站与SCADA系统接口，实现刀闸视频监控预览与程序化操作的联动，能够自动进行数据采集及准确判定刀闸分合闸状态，并能够将刀闸的位置信息以标准通信规约发送到测控装置或就地汇控柜。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (4)
1.一种基于图象处理的刀闸位置双确认系统，其特征在于：包括摄像机、刀闸分析主机、扩展IO单元和测控装置，所述摄像机和扩展IO单元均与所述刀闸分析主机通过电性连接，所述测控装置与所述扩展IO单元电性连接；
所述摄像机用于采集刀闸视频图像信号；所述刀闸分析主机用于对摄像机的视频图像信号进行分析并计算刀闸实际动作角度，判断刀闸分合状态；所述扩展IO单元用于接收或发送测控装置的信号，并与刀闸分析主机实现数据的交互；所述测控装置用于控制刀闸，并接收或发送扩展IO单元的输入和输出开关量信号。
2.根据权利要求1所述的一种基于图象处理的刀闸位置双确认系统，其特征在于：所述刀闸分析主机包括4核ARM架构的处理器，所述处理器集成有深度学习AI加速模块和图像处理模块，所述深度学习AI加速模块与所述图像处理模块数据连接。
3.根据权利要求1所述的一种基于图象处理的刀闸位置双确认系统，其特征在于：所述扩展IO单元为微控制单元，所述微控制单元包括18路开关量输入接口和27路开关量输出接口。
4.一种刀闸位置确认方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)测控装置接收到刀闸合或开闸指令，并将刀闸合或开闸信号传输给扩展IO单元；
(2)扩展IO单元获得刀闸合或开闸信号后，将刀闸合或开闸信号发送至刀闸分析主机；
(3)刀闸分析主机收到扩展IO单元发送的刀闸合或开闸信号后，将启动指令发送指定刀闸相对应的摄像机；
(4)摄像机收到刀闸分析主机启动的信号后，启动摄像机拍摄；
(5)摄像机将采集的视频数据传输给刀闸分析主机，刀闸分析主机经过图像处理模块对刀闸位置图像信息进行识别分析，判断刀闸是否成功合闸或者开闸，并将合闸或开闸信息发送给扩展IO单元，视频数据流发给变电站视频监控主站；
(6)扩展IO单元收到刀闸分析主机发送的合闸或开闸信息发送至测控装置，同时变电站视频监控主站将收到刀闸分析主机发送的视频数据，操控人员可以同时收到测试装置返回的合闸或开闸的信息和视频数据。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011219944.XA CN112532924A (zh) | 2020-11-05 | 2020-11-05 | 一种基于图象处理的刀闸位置双确认系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011219944.XA CN112532924A (zh) | 2020-11-05 | 2020-11-05 | 一种基于图象处理的刀闸位置双确认系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN112532924A true CN112532924A (zh) | 2021-03-19 |
Family
ID=74979632
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202011219944.XA Pending CN112532924A (zh) | 2020-11-05 | 2020-11-05 | 一种基于图象处理的刀闸位置双确认系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN112532924A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113096986A (zh) * | 2021-05-11 | 2021-07-09 | 广西电网有限责任公司电力科学研究院 | 隔离开关分合闸位置确认方法及设备 |
| CN114268169A (zh) * | 2021-12-22 | 2022-04-01 | 广东电网有限责任公司 | 一种变电站程序化控制方法、装置、电子设备及存储介质 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110829602A (zh) * | 2019-11-28 | 2020-02-21 | 上海昌鹭智能技术有限公司 | 一键顺控双确认的辅助确认方法 |
| CN111082523A (zh) * | 2019-12-05 | 2020-04-28 | 广东电网有限责任公司 | 一种基于视频识别的变电站刀闸顺控系统和方法 |
-
2020
- 2020-11-05 CN CN202011219944.XA patent/CN112532924A/zh active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110829602A (zh) * | 2019-11-28 | 2020-02-21 | 上海昌鹭智能技术有限公司 | 一键顺控双确认的辅助确认方法 |
| CN111082523A (zh) * | 2019-12-05 | 2020-04-28 | 广东电网有限责任公司 | 一种基于视频识别的变电站刀闸顺控系统和方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113096986A (zh) * | 2021-05-11 | 2021-07-09 | 广西电网有限责任公司电力科学研究院 | 隔离开关分合闸位置确认方法及设备 |
| CN114268169A (zh) * | 2021-12-22 | 2022-04-01 | 广东电网有限责任公司 | 一种变电站程序化控制方法、装置、电子设备及存储介质 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103269130B (zh) | 一种对变电站的遥控操作进行远程确认的方法 | |
| CN108551401B (zh) | 智能变电站虚实诊断系统虚实回路关联映射及诊断方法 | |
| CN109613906B (zh) | 第三代智能变电站测控子机测试系统及其应用方法 | |
| CN112532924A (zh) | 一种基于图象处理的刀闸位置双确认系统 | |
| CN113988633B (zh) | 一种数字孪生变电站防误操作系统 | |
| CN111179457A (zh) | 一种工业设备的巡检系统及巡检方法 | |
| CN110633901A (zh) | 智能变电站继电保护装置运行态势感知及远程维护系统 | |
| CN110421559B (zh) | 配网带电作业机器人的遥操作方法和动作轨迹库构建方法 | |
| CN104895547A (zh) | 钻机电控系统智能移动监控和全自动维护方法及装置 | |
| CN110942400A (zh) | 一种智能变电站监控系统自动对点方法及装置 | |
| CN111668925A (zh) | 一种基于智能视觉的变压器巡视巡检装置 | |
| CN112165167B (zh) | 一种智能变电站继电保护检修辅助系统及方法 | |
| CN116094175A (zh) | 一种电力配电柜安全预警系统及方法 | |
| CN112217176B (zh) | 变电站硬压板状态监控系统、方法及装置 | |
| CN1326004C (zh) | 全自动轴承专用磨床的远程监控系统 | |
| CN203870440U (zh) | 变电站主变油色谱在线监测装置网络化集控平台 | |
| CN110103194A (zh) | 配电房作业系统及作业方法 | |
| CN201774175U (zh) | 一种智能型高压开关设备 | |
| CN113964944B (zh) | 一种变电站的控制方法及系统 | |
| CN203894341U (zh) | 一种基于wifi和虚拟仪器的电能质量监测分析系统 | |
| CN215733666U (zh) | 一键顺控模拟系统 | |
| CN114094710A (zh) | 一种变电站一键顺控操作系统及方法 | |
| CN114357762A (zh) | 一种智慧电力设备云端监控自动化系统 | |
| CN204754902U (zh) | 钻机电控系统智能移动监控和全自动维护装置 | |
| CN111208379A (zh) | 一种便携式就地化母线保护子机测试装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20210319 |