CN113131378A - 基于图像识别的变电站二次系统智能巡检系统及方法 - Google Patents

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曹玉兰
姜茜
吕艳霞
张首军
颜淑华
阮德俊
柳天虹
徐勇军
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Abstract

基于图像识别的变电站二次系统智能巡检系统及方法,解决了现有变电站二次系统设备巡检工作工作量大、效率低下的问题，属于变电站自动巡检技术领域。本发明包括:辨识装置，与图像采集装置连接，用于辨识变电站二次系统的位置，并将位置信息发送至图像采集装置；图像采集装置，与图像分析装置连接，用于当接收到位置信息，采集对应位置处的变电站二次系统的图像；数据库，用于存储变电站二次系统正常运行状态的特征信息；图像分析装置，与数据库连接，用于提取采集的图像中的信息，将该信息与数据库中存储的特征信息进行对比，若异常，生成变电站二次系统异常的工作报告。

Description

基于图像识别的变电站二次系统智能巡检系统及方法
技术领域
本发明涉及一种基于图像识别的变电站二次系统智能巡检系统及方法，属于变电站自动巡检技术领域。
背景技术
目前，无人值守的巡维方式已经基本成型，较之于以往的变电站值守方式，其运行维护工作无论是内容还是范围都大量增加，同时变电站二次系统设备数量急剧增加、设备种类也不断增加，新设备、新技术不断投入到电网运行中来，同时变电站二次系统在电网中的作用也越来越重要，其运行情况直接关系到变电站乃至整个电网的安全稳定运行。
变电站二次系统的巡检工作内容繁杂、工作量大，包含二次系统设备的运行指示灯、操作\切换把手、设备压板等各项内容，以一个中等规模的220kV变电站为例，仅二次系统设备的运行指示灯、操作\切换把手、设备压板的信息条数能达到近4000条，进行逐一核对、核查工作将耗费大量的人员精力，同时，其较大的信息量也容易导致核对错误情况的产生。
发明内容
针对现有变电站二次系统设备巡检工作工作量大、效率低下的问题，本发明提供一种基于图像识别的变电站二次系统智能巡检系统及方法。
本发明的一种基于图像识别的变电站二次系统智能巡检系统，所述系统包括辨识装置、图像采集装置、数据库和图像分析装置；
辨识装置，与图像采集装置连接，用于辨识变电站二次系统的位置，并将位置信息发送至图像采集装置；
图像采集装置，与图像分析装置连接，用于当接收到位置信息，采集对应位置处的变电站二次系统的图像；
数据库，用于存储变电站二次系统正常运行状态的特征信息；
图像分析装置，与数据库连接，用于提取采集的图像中的信息，将该信息与数据库中存储的特征信息进行对比，若异常，生成变电站二次系统异常的工作报告。
作为优选，所述图像采集装置用于采集变电站二次系统屏柜的图像。
作为优选，所述数据库中存储的特征信息包括四部分：
第一部分：变电站二次系统屏柜的名称
第二部分：二次系统屏柜上的装置压板、指示灯、把手、空开图像信息，
第三部分：二次系统屏柜上的装置压板、指示灯、把手、空开运行状态含义
第四部分：二次系统屏柜上的装置压板、指示灯、把手、空开间逻辑关系；
所述图像分析装置提取采集的图像中的变电站二次系统屏柜的名称、屏柜上的装置压板、指示灯、把手和空开的图像信息和运行状态含义，并依照数据库中存储的特征信息，判断所述变电站二次系统运行状态是否异常。
作为优选，所述图像分析装置还包括：若发生异常，提醒巡检人员查验运行记录，若未发生异常，形成正常工作报告发送至巡检人员。
本发明还提供一种基于图像识别的变电站二次系统智能巡检方法，所述方法包括
S1、辨识出变电站二次系统的位置；
S2、采集辨识出的位置处的变电站二次系统的图像；
S3、提取采集的图像中的信息，将该信息与数据库中存储的特征信息进行对比，若异常，生成变电站二次系统异常的工作报告，所述数据库存储的特征信息为变电站二次系统正常运行状态的特征信息。
作为优选，所述S2中采集变电站二次系统屏柜的图像。
作为优选，所述S3中，数据库中存储的特征信息包括四部分：
第一部分：变电站二次系统屏柜的名称
第二部分：二次系统屏柜上的装置压板、指示灯、把手、空开图像信息，
第三部分：二次系统屏柜上的装置压板、指示灯、把手、空开运行状态含义
第四部分：二次系统屏柜上的装置压板、指示灯、把手、空开间逻辑关系；
所述S3中，提取采集的图像中的变电站二次系统屏柜的名称、屏柜上的装置压板、指示灯、把手和空开的图像信息和运行状态含义，并依照数据库中存储的特征信息，判断所述变电站二次系统运行状态是否异常。
作为优选，所述S3中还包括：若发生异常，提醒巡检人员查验运行记录，若未发生异常，形成正常工作报告发送至巡检人员。
本发明的有益效果：
本发明不仅能够对变电站二次系统的运行指示灯、操作\切换把手、空气开关、设备压板运行状态进行图像抓取，还根据变电站运行方式及设备原理建立数据库，依托人工智能技术进行变电站二次系统设备运行状态分析判别，对于指示灯异常、操作把手变位、空气开关压板状态不对应等不正常运行方式提出告警。有效解决企业人力、物力成本，提高企业经济效益。
附图说明
图1为本发明巡检方法的流程图；
图2为本发明数据库的组成示意图。
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作出创造性劳动的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。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。
本实施方式的一种基于图像识别的变电站二次系统智能巡检系统，包括：
辨识装置用于辨识变电站二次系统的位置，并将位置信息发送至图像采集装置；本实施方式对二次系统屏柜进行辨识，辨识到位置后，进行二次系统的图像抓取；
当接收到位置信息，图像采集装置采集对应位置处的变电站二次系统的图像，并发送至图像分析装置；
图像分析装置提取采集的图像中的信息，将该信息与数据库中存储的特征信息进行对比，若异常，生成变电站二次系统异常的工作报告；本实施方式的数据库用于存储变电站二次系统正常运行状态的特征信息。
本实施方式将辨识装置、图像采集装置、数据库和图像分析装置相结合，将变电站二次系统设备巡检工作效率显著提升，此系统可以保证巡检工作的快速性、准确性，节约巡检工作人力成本和时间成本。
本实施方式的数据库中存储的特征信息包括四部分：
第一部分：变电站二次系统屏柜的名称
第二部分：二次系统屏柜上的装置压板、指示灯、把手、空开图像信息，
第三部分：二次系统屏柜上的装置压板、指示灯、把手、空开运行状态含义
第四部分：二次系统屏柜上的装置压板、指示灯、把手、空开间逻辑关系；
图像分析装置提取采集的图像中的变电站二次系统屏柜的名称、屏柜上的装置压板、指示灯、把手和空开的图像信息和运行状态含义，并依照数据库中存储的特征信息，判断所述变电站二次系统运行状态是否异常。
本实施方式的功能是提高变电站二次系统设备巡检效率，根据二次系统运行原理建立专家数据库，依托人工智能技术针对采集图像及时准确的报送巡检信息，使变电站二次系统运行巡检工作更加流畅高效。在运维人员进行二次系统设备巡视工作时，无需长期停留及定点记录，仅需在极短的时间内利用图像识别技术对变电站二次系统设备的运行指示灯、装置压板、装置把手、空气开关运行状态进行图像信息采集。
本实施方式建立了专家数据库，是根据二次系统设备原理，不同运行方式设备运行状态及各类设备运行状态信息建立大型数据库。主要作用是作为变电站二次系统设备智能巡检系统运行规范，并为巡检系统提供数据支撑。
本实施方式的图像分析装置为一种人工智能分析系统，能够依据专家数据库对所抓取图像进行智能分析，确定是否发生变化，如若发生变化，提供异常工作报告，提醒运检人员进行进一步分析。若无变化则提供正常运行报告。
如图1所示，本实施方式还提供一种基于图像识别的变电站二次系统智能巡检方法，包括：
步骤一、辨识出变电站二次系统的位置；
步骤二、采集辨识出的位置处的变电站二次系统的图像；
步骤三、提取采集的图像中的信息，将该信息与数据库中存储的特征信息进行对比，若异常，生成变电站二次系统异常的工作报告，所述数据库存储的特征信息为变电站二次系统正常运行状态的特征信息。
本实施方式首先对二次设备屏柜进行辨识、辨识出位置提示巡检人员进行二次系统图像采集，采集成功后根据数据库对采集图像进行分析，输出分析报告。
如图2所示，本实施方式采集变电站二次系统屏柜的图像，数据库中存储的特征信息包括四部分：
第一部分：变电站二次系统屏柜的名称
第二部分：二次系统屏柜上的装置压板、指示灯、把手、空开图像信息，
第三部分：二次系统屏柜上的装置压板、指示灯、把手、空开运行状态含义
第四部分：二次系统屏柜上的装置压板、指示灯、把手、空开间逻辑关系；
步骤三中提取采集的图像中的变电站二次系统屏柜的名称、屏柜上的装置压板、指示灯、把手和空开的图像信息和运行状态含义，并依照数据库中存储的特征信息，判断所述变电站二次系统运行状态是否异常。
步骤三中还包括：若发生异常，提醒巡检人员查验运行记录，若未发生异常，形成正常工作报告发送至巡检人员。
本实施方式的方法通过对对变电站二次系统的运行指示灯、操作\切换把手、空气开关、设备压板运行状态进行图像采集，根据变电站运行方式及设备原理建立专家数据库，利用人工智能技术进行变电站二次系统运行状态分析判别，对于指示灯异常、操作把手变位、空气开关压板状态不对应等不正常运行方式提出告警，解决了当前变电站二次系统设备巡检工作工作量大、效率低下的问题，有效解决企业人力、物力成本，提高企业经济效益。
虽然在本文中参照了特定的实施方式来描述本发明，但是应该理解的是，这些实施例仅仅是本发明的原理和应用的示例。因此应该理解的是，可以对示例性的实施例进行许多修改，并且可以设计出其他的布置，只要不偏离所附权利要求所限定的本发明的精神和范围。应该理解的是，可以通过不同于原始权利要求所描述的方式来结合不同的从属权利要求和本文中所述的特征。还可以理解的是，结合单独实施例所描述的特征可以使用在其他所述实施例中。

Claims (8)

1.基于图像识别的变电站二次系统智能巡检系统，其特征在于，所述系统包括辨识装置、图像采集装置、数据库和图像分析装置；
辨识装置，与图像采集装置连接，用于辨识变电站二次系统的位置，并将位置信息发送至图像采集装置；
图像采集装置，与图像分析装置连接，用于当接收到位置信息，采集对应位置处的变电站二次系统的图像；
数据库，用于存储变电站二次系统正常运行状态的特征信息；
图像分析装置，与数据库连接，用于提取采集的图像中的信息，将该信息与数据库中存储的特征信息进行对比，若异常，生成变电站二次系统异常的工作报告。
2.根据权利要求1所述的基于图像识别的变电站二次系统智能巡检系统，其特征在于，所述图像采集装置用于采集变电站二次系统屏柜的图像。
3.根据权利要求2所述的基于图像识别的变电站二次系统智能巡检系统，其特征在于，所述数据库中存储的特征信息包括四部分：
第一部分：变电站二次系统屏柜的名称
第二部分：二次系统屏柜上的装置压板、指示灯、把手、空开图像信息，
第三部分：二次系统屏柜上的装置压板、指示灯、把手、空开运行状态含义
第四部分：二次系统屏柜上的装置压板、指示灯、把手、空开间逻辑关系；
所述图像分析装置提取采集的图像中的变电站二次系统屏柜的名称、屏柜上的装置压板、指示灯、把手和空开的图像信息和运行状态含义，并依照数据库中存储的特征信息，判断所述变电站二次系统运行状态是否异常。
4.根据权利要求3所述的基于图像识别的变电站二次系统智能巡检系统，其特征在于，所述图像分析装置还包括：若发生异常，提醒巡检人员查验运行记录，若未发生异常，形成正常工作报告发送至巡检人员。
5.基于图像识别的变电站二次系统智能巡检方法，其特征在于，所述方法包括
S1、辨识出变电站二次系统的位置；
S2、采集辨识出的位置处的变电站二次系统的图像；
S3、提取采集的图像中的信息，将该信息与数据库中存储的特征信息进行对比，若异常，生成变电站二次系统异常的工作报告，所述数据库存储的特征信息为变电站二次系统正常运行状态的特征信息。
6.根据权利要求5所述的基于图像识别的变电站二次系统智能巡检方法，其特征在于，所述S2中采集变电站二次系统屏柜的图像。
7.根据权利要求6所述的基于图像识别的变电站二次系统智能巡检方法，其特征在于，所述数据库中存储的特征信息包括四部分：
第一部分：变电站二次系统屏柜的名称
第二部分：二次系统屏柜上的装置压板、指示灯、把手、空开图像信息，
第三部分：二次系统屏柜上的装置压板、指示灯、把手、空开运行状态含义
第四部分：二次系统屏柜上的装置压板、指示灯、把手、空开间逻辑关系；
所述S3中，提取采集的图像中的变电站二次系统屏柜的名称、屏柜上的装置压板、指示灯、把手和空开的图像信息和运行状态含义，并依照数据库中存储的特征信息，判断所述变电站二次系统运行状态是否异常。
8.根据权利要求7所述的基于图像识别的变电站二次系统智能巡检方法，其特征在于，所述S3中还包括：若发生异常，提醒巡检人员查验运行记录，若未发生异常，形成正常工作报告发送至巡检人员。
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