CN113421233A - 一种刀闸分合到位状态的测量方法及图像采集分析设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种刀闸分合到位状态的测量方法，包括对目标刀闸的位置指示牌进行图像采集，得到目标刀闸位置图像；对目标刀闸位置图像进行识别，得到目标刀闸所处操作状态及对应位置指示牌的类型；其中，操作状态为分闸状态或合闸状态；位置指示牌的类型为指针式或非指针式；根据所得到的目标刀闸所处操作状态及对应位置指示牌的类型，从预设的刀闸位置图像库中选出相应的原始图像，并将所选原始图像与所述目标刀闸位置图像进行对比，且进一步根据对比结果，确定目标刀闸所处操作状态已到位或未到位。实施本发明，用以对刀闸分合到位状态进行监测，防止刀闸操作至未到位状态。

Description

一种刀闸分合到位状态的测量方法及图像采集分析设备
技术领域
本发明涉及电力检测技术领域，尤其涉及一种刀闸分合到位状态的测量方法及图像采集分析设备。
背景技术
刀闸是电力厂站中不带灭弧能力的开关设备，包括隔离刀闸和接地刀闸。其中，隔离刀闸是用于隔离带电设备与非带电设备的开关设备，接地刀闸是用于将电力一次设备可靠接地的开关设备。
在变电站实际运行中，若隔离刀闸的分合闸未到位，则会导致隔离刀闸的间隙发生击穿现象，严重时会造成致电弧接地，使得电力设备严重损坏。若接地刀闸的分合闸未到位，则会导致检修设备不能可靠接地，威胁电力运维人员的人身安全，严重时会造成电力人身伤亡事故，以及变电站失压和设备严重损坏。
目前，刀闸是否分合闸到位状态的测量方法有以下几种方式：(1)通过监控后台的刀闸辅助接点或间隔刀闸汇控柜的指示灯确认；(2)通过运行人员到设备现场查看刀闸机构指示箭头(或指示牌)确认。
但是，上述刀闸分合到位状态的测量方法均存在相同的不足之处，其不足之处在于：仅能反映刀闸的分合闸状态，但不能完全反应刀闸的实际分合闸到位状态，主要原因在于实际运行中辅助开关与刀闸之间的连动会发生位移，使得刀闸与辅助开关的分合不同步；另外，辅助开关的辅助接点在长期运行中发生锈蚀断路故障，或者因回路电流过大导致接点熔穿的短路故障，也会进一步增大辅助开关与刀闸之间的连动位移。
因此，亟需一种刀闸分合到位状态的测量方法，用以对刀闸分合到位状态进行监测，防止刀闸操作至未到位状态。
发明内容
本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种刀闸分合到位状态的测量方法及图像采集分析设备，用以对刀闸分合到位状态进行监测，防止刀闸操作至未到位状态。
为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种刀闸分合到位状态的测量方法，所述方法包括以下步骤：
S1、对目标刀闸的位置指示牌进行图像采集，得到目标刀闸位置图像；
S2、对所述目标刀闸位置图像进行识别，得到目标刀闸所处操作状态及对应位置指示牌的类型；其中，所述操作状态为分闸状态或合闸状态；所述位置指示牌的类型为指针式或非指针式；
S3、根据所述目标刀闸所处操作状态及对应位置指示牌的类型，从预设的刀闸位置图像库中选出相应的原始图像，并将所选原始图像与所述目标刀闸位置图像进行对比，且进一步根据对比结果，确定目标刀闸所处操作状态已到位或未到位。
其中，所述步骤S3具体包括：
若所述目标刀闸的位置指示牌的类型为非指针式，且所述目标刀闸所处操作状态为分闸状态，则从所述预设的刀闸位置图像库中，选出目标刀闸处于分闸状态的原始图像；
将所选原始图像和所述目标刀闸位置图像均置于同一预定的参考坐标系下进行图像中心点位置对齐，并根据预设的第一标记线设定原则，在对齐后的原始图像及目标刀闸位置图像上均画出各自对应的中垂线、左标记线和右标记线；
分别计算出所选原始图像和所述目标刀闸位置图像二者之间的中垂线夹角、左标记线夹角和右标记线夹角，并确定所述中垂线夹角、所述左标记线夹角和所述右标记线夹角中的最小夹角，将所述最小夹角与第一预定夹角范围进行对比；
若所述最小夹角位于所述第一预定夹角范围内，则确定目标刀闸所处分闸状态已到位；
若所述最小夹角位于所述第一预定夹角范围之外，则确定目标刀闸所处分闸状态未到位。
其中，所述步骤S3还具体包括：
若所述目标刀闸的位置指示牌的类型为非指针式，且所述目标刀闸所处操作状态为合闸状态，则从所述预设的刀闸位置图像库中，选出目标刀闸处于合闸状态的原始图像；
将所选原始图像和所述目标刀闸位置图像均置于同一预定的参考坐标系下进行图像中心点位置对齐，并根据预设的第二标记线设定原则，在对齐后的原始图像及目标刀闸位置图像上均画出各自对应的中垂线、左标记线和右标记线；
分别计算出所选原始图像和所述目标刀闸位置图像二者之间的中垂线夹角、左标记线夹角和右标记线夹角，并确定所述中垂线夹角、所述左标记线夹角和所述右标记线夹角中的最小夹角，将所述最小夹角与第二预定夹角范围进行对比；
若所述最小夹角位于所述第二预定夹角范围内，则确定目标刀闸所处合闸状态已到位；
若所述最小夹角位于所述第二预定夹角范围之外，则确定目标刀闸所处合闸状态未到位。
其中，所述步骤S3还进一步包括：
若所述目标刀闸的位置指示牌的类型为指针式，且所述目标刀闸所处操作状态为分闸状态，则从所述预设的刀闸位置图像库中，选出目标刀闸处于分闸状态的原始图像；
将所选原始图像和所述目标刀闸位置图像均置于同一预定的参考坐标系下进行图像中心点位置对齐，并在对齐后的原始图像及目标刀闸位置图像上均画出各自指针的指向线；
计算出所选原始图像和所述目标刀闸位置图像二者之间指针的指向线形成的第一夹角，并结合第一夹角阈值，计算得到所述第一夹角与所述第一夹角阈值之间的第一误差比值，且将所计算出的第一误差比值与预设的第一比例上限值进行对比；
若所计算出的第一误差比值小于所述第一比例上限值，则确定目标刀闸所处分闸状态已到位；
若所计算出的第一误差比值大于等于所述第一比例上限值，则确定目标刀闸所处分闸状态未到位。
其中，所述步骤S3还进一步包括：
若所述目标刀闸的位置指示牌的类型为指针式，且所述目标刀闸所处操作状态为合闸状态，则从所述预设的刀闸位置图像库中，选出目标刀闸处于合闸状态的原始图像；
将所选原始图像和所述目标刀闸位置图像均置于同一预定的参考坐标系下进行图像中心点位置对齐，并在对齐后的原始图像及目标刀闸位置图像上均画出各自指针的指向线；
计算出所选原始图像和所述目标刀闸位置图像二者之间指针的指向线形成的第二夹角，并结合第二夹角阈值，计算得到所述第二夹角与所述第二夹角阈值之间的第二误差比值，且将所计算出的第二误差比值与预设的第二比例上限值进行对比；
若所计算出的第二误差比值小于所述第二比例上限值，则确定目标刀闸所处合闸状态已到位；
若所计算出的第二误差比值大于等于所述第二比例上限值，则确定目标刀闸所处合闸状态未到位。
其中，所述方法进一步包括：
若目标刀闸所处合闸状态或分闸状态未到位，则确定目标刀闸所处电力线路上对应的间隔不具备分合闸条件，并报警。
本发明实施例还提供了一种图像采集分析设备，包括：图像采集单元、图像识别单元和分合到位状态分析单元；其中，
所述图像采集单元，用于对目标刀闸的位置指示牌进行图像采集，得到目标刀闸位置图像；
所述图像识别单元，用于对所述目标刀闸位置图像进行识别，得到目标刀闸所处操作状态及对应位置指示牌的类型；其中，所述操作状态为分闸状态或合闸状态；所述位置指示牌的类型为指针式或非指针式；
所述分合到位状态分析单元，用于根据所述目标刀闸所处操作状态及对应位置指示牌的类型，从预设的刀闸位置图像库中选出相应的原始图像，并将所选原始图像与所述目标刀闸位置图像进行对比，且进一步根据对比结果，确定目标刀闸所处操作状态已到位或未到位。
其中，所述分合到位状态分析单元包括第一分析模块；其中，
所述第一分析模块，用于若所述目标刀闸的位置指示牌的类型为非指针式，且所述目标刀闸所处操作状态为分闸状态，则从所述预设的刀闸位置图像库中，选出目标刀闸处于分闸状态的原始图像；
将所选原始图像和所述目标刀闸位置图像均置于同一预定的参考坐标系下进行图像中心点位置对齐，并根据预设的第一标记线设定原则，在对齐后的原始图像及目标刀闸位置图像上均画出各自对应的中垂线、左标记线和右标记线；
分别计算出所选原始图像和所述目标刀闸位置图像二者之间的中垂线夹角、左标记线夹角和右标记线夹角，并确定所述中垂线夹角、所述左标记线夹角和所述右标记线夹角中的最小夹角，将所述最小夹角与第一预定夹角范围进行对比；
若所述最小夹角位于所述第一预定夹角范围内，则确定目标刀闸所处分闸状态已到位；以及
若所述最小夹角位于所述第一预定夹角范围之外，则确定目标刀闸所处分闸状态未到位。
其中，所述分合到位状态分析单元还包括第二分析模块；其中，
所述第二分析模块，用于若所述目标刀闸的位置指示牌的类型为指针式，且所述目标刀闸所处操作状态为分闸状态，则从所述预设的刀闸位置图像库中，选出目标刀闸处于分闸状态的原始图像；
将所选原始图像和所述目标刀闸位置图像均置于同一预定的参考坐标系下进行图像中心点位置对齐，并根据预设的第三标记线设定原则，在对齐后的原始图像及目标刀闸位置图像上均画出各自对应的分位标记线；
计算出所选原始图像和所述目标刀闸位置图像二者之间的分位标记线夹角，并结合第一夹角阈值，计算得到所述分位标记线夹角与所述第一夹角阈值之间的误差比值，且将所计算出的误差比值与预设的第一比例上限值进行对比；
若所计算出的误差比值小于所述第一比例上限值，则确定目标刀闸所处分闸状态已到位；以及
若所计算出的误差比值大于等于所述第一比例上限值，则确定目标刀闸所处分闸状态未到位。
实施本发明实施例，具有如下有益效果：
本发明基于图像采集目标刀闸的位置指示牌所得的目标刀闸位置图像，识别出目标刀闸所处操作状态(分闸状态或合闸状态)及对应位置指示牌的类型(指针式或非指针式)，并从刀闸位置图像库中选出相应原始图像与目标刀闸位置图像进行对比，用以确定目标刀闸所处操作状态已到位或未到位，从而实现对刀闸分合到位状态进行监测，达到防止刀闸操作至未到位状态的目的。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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性的前提下，根据这些附图获得其他的附图仍属于本发明的范畴。
图1为本发明实施例提供的一种刀闸分合到位状态的测量方法的流程图；
图2为本发明实施例提供的一种刀闸分合到位状态的测量方法的应用场景中非指针式的位置指示牌上标记为“分”的原始图像；
图3为应用场景中图2的原始图像与对应目标刀闸分闸操作后所得目标刀闸位置图像所形成的对比图；
图4为本发明实施例提供的一种刀闸分合到位状态的测量方法的应用场景中指针式的位置指示牌上指针指向“分”的原始图像与对应目标刀闸分闸操作后所得目标刀闸位置图像所形成的对比图；
图5为本发明实施例提供的一种图像采集分析设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。
如图1所示，为本发明实施例中，提供的一种刀闸分合到位状态的测量方法，所述方法包括以下步骤：
步骤S1、对目标刀闸的位置指示牌进行图像采集，得到目标刀闸位置图像；
具体过程为，图像采集分析设备采用预定光源对准目标刀闸的位置指示牌照射，从而可对光源照射下的目标刀闸的位置指示牌进行整体图像采集，得到目标刀闸位置图像。
步骤S2、对所述目标刀闸位置图像进行识别，得到目标刀闸所处操作状态及对应位置指示牌的类型；其中，所述操作状态为分闸状态或合闸状态；所述位置指示牌的类型为指针式或非指针式；
具体过程为，考虑到位置指示牌的类型包括指针式指示牌和非指针式指示牌，使得图像采集分析设备对目标刀闸位置图像进行识别时，需要根据位置指示牌的类型才能对应确定目标刀闸所处操作状态。
例如，在指针式的位置指示牌中，若识别出目标刀闸位置图像中指针移至显示“分”状态的一侧，则表明目标刀闸所处操作状态为分闸状态；反之，若识别出目标刀闸位置图像中指针移至显示“合”状态的一侧，则表明目标刀闸所处操作状态为合闸状态。又如，在非指针式的位置指示牌中，若识别出目标刀闸位置图像中标记显示“分”状态，则表明目标刀闸所处操作状态为分闸状态；反之，若识别出目标刀闸位置图像中标记显示“合”状态，则表明目标刀闸所处操作状态为合闸状态。
应当说明的是，在指针式的位置指示牌中，目标刀闸所处操作状态通过指针指向“分”或“合”来表明。在非指针式的位置指示牌中，目标刀闸所处操作状态通过标记“分”或“合”来表明，此时有两个不同标记的位置指示牌随目标刀闸分合闸操作而交替变化。
步骤S3、根据所述目标刀闸所处操作状态及对应位置指示牌的类型，从预设的刀闸位置图像库中选出相应的原始图像，并将所选原始图像与所述目标刀闸位置图像进行对比，且进一步根据对比结果，确定目标刀闸所处操作状态已到位或未到位。
具体过程为，图像采集分析设备预先存储有不同类型位置指示牌的分闸及合闸的原始图像在刀闸位置图像库中，该原始图像可以在位置指示牌投入使用之前已被采集到的。
此时，可基于步骤S2中位置指示牌划分的不同类型及其随目标刀闸操作之后所呈现的不同状态，对应在刀闸位置图像库中选出原始图像与目标刀闸位置图像进行对比，用以确定目标刀闸所处操作状态已到位或未到位。因此，以四种情况进行详细分析，具体过程如下：
(1)针对非指针式的位置指示牌随目标刀闸分闸操作之后标记为“分”时，判断目标刀闸的分闸是否到位：
若目标刀闸的位置指示牌的类型为非指针式，且目标刀闸所处操作状态为分闸状态，则从预设的刀闸位置图像库中，选出目标刀闸处于分闸状态的原始图像；
将所选原始图像和目标刀闸位置图像均置于同一预定的参考坐标系下进行图像中心点位置对齐，并根据预设的第一标记线设定原则，在对齐后的原始图像及目标刀闸位置图像上均画出各自对应的中垂线、左标记线和右标记线；
分别计算出所选原始图像和目标刀闸位置图像二者之间的中垂线夹角、左标记线夹角和右标记线夹角，并确定中垂线夹角、左标记线夹角和右标记线夹角中的最小夹角，将该最小夹角与第一预定夹角范围进行对比；
若该最小夹角位于第一预定夹角范围内，则确定目标刀闸所处分闸状态已到位；
若该最小夹角位于第一预定夹角范围之外，则确定目标刀闸所处分闸状态未到位。
在一个实施例中，如图2和图3所示，文字颜色为黑色所代表的是非指针式的位置指示牌上标记为“分”的原始图像；文字颜色为灰色所代表的是图像采集分析设备在目标刀闸分闸操作后采集非指针式的位置指示牌所得的目标刀闸位置图像。其中，L2是原始图像上画出的中垂线，L1是原始图像上画出的左标记线，L3是原始图像上画出的右标记线；L1’是目标刀闸位置图像上画出的中垂线，L2’是目标刀闸位置图像上画出的左标记线，L3’是目标刀闸位置图像上画出的右标记线。应当说明的是，第一标记线设定原则在图像采集分析设备上预先设定的并采用的是本领域常用画线规则，在此不做限定和赘述。
从图3中可知，原始图像和目标刀闸位置图像进行中心对齐之后出现偏差，可分别计算得到L1与L1’之间、L2与L2’之间、L3与L3’之间的夹角。理论上，L1与L1’之间、L2与L2’之间、L3与L3’之间的夹角都为α，实际可能因为图像采集被干扰、指示牌褪色等因素导致测量结果有变化，因此将α设定为L1与L1’之间的左标记线夹角α1、L2与L2’之间的中垂线夹角α2、L3与L3’之间的右标记线夹角α3之中的最小一个，即α＝min(α1,α2,α3)。
当α位于第一预定夹角范围
Figure BDA0003117399380000091
内，则认定目标刀闸所处分闸状态已到位；反之，当α位于第一预定夹角范围
Figure BDA0003117399380000092
之外，则认定目标刀闸所处分闸状态未到位；其中，
Figure BDA0003117399380000093
是最小值。
Figure BDA0003117399380000094
是最大值。
(2)针对非指针式的位置指示牌随目标刀闸分闸操作之后标记为“合”时，判断目标刀闸的合闸是否到位：
若目标刀闸的位置指示牌的类型为非指针式，且目标刀闸所处操作状态为合闸状态，则从预设的刀闸位置图像库中，选出目标刀闸处于合闸状态的原始图像；
将所选原始图像和目标刀闸位置图像均置于同一预定的参考坐标系下进行图像中心点位置对齐，并根据预设的第二标记线设定原则，在对齐后的原始图像及目标刀闸位置图像上均画出各自对应的中垂线、左标记线和右标记线；
分别计算出所选原始图像和目标刀闸位置图像二者之间的中垂线夹角、左标记线夹角和右标记线夹角，并确定中垂线夹角、左标记线夹角和右标记线夹角中的最小夹角，将该最小夹角与第二预定夹角范围进行对比；
若该最小夹角位于第二预定夹角范围内，则确定目标刀闸所处合闸状态已到位；
若该最小夹角位于第二预定夹角范围之外，则确定目标刀闸所处合闸状态未到位。
应当说明的是，第二标记线设定原则在图像采集分析设备上预先设定的并采用的是本领域常用画线规则，在此不做限定和赘述。同时，第二预定夹角范围可根据实际灵活设计，也可与第一预定夹角范围设置相同。
可以理解的是，第(2)种情况与第(1)种情况类似，具体分析可参照第(1)种情况进行类推，在此不再举例进行说明。
(3)针对指针式的位置指示牌随目标刀闸分闸操作之后指针指向“分”时，判断目标刀闸的分闸是否到位：
若目标刀闸的位置指示牌的类型为指针式，且目标刀闸所处操作状态为分闸状态，则从预设的刀闸位置图像库中，选出目标刀闸处于分闸状态的原始图像；
将所选原始图像和目标刀闸位置图像均置于同一预定的参考坐标系下进行图像中心点位置对齐，并在对齐后的原始图像及目标刀闸位置图像上均画出各自指针的指向线；
计算出所选原始图像和目标刀闸位置图像二者之间指针的指向线形成的第一夹角，并结合第一夹角阈值，计算得到第一夹角与第一夹角阈值之间的第一误差比值，且将所计算出的第一误差比值与预设的第一比例上限值进行对比；
若所计算出的第一误差比值小于第一比例上限值，则确定目标刀闸所处分闸状态已到位；
若所计算出的第一误差比值大于等于第一比例上限值，则确定目标刀闸所处分闸状态未到位。
在一个实施例中，如图4所示，指针颜色为黑色所代表的是指针式的位置指示牌上指针指向“分”的原始图像；指针颜色为灰色所代表的是图像采集分析设备在目标刀闸分闸操作后采集指针式的位置指示牌所得的目标刀闸位置图像。其中，L1是原始图像中指针的指向线，L1’是目标刀闸位置图像中指针的指向线。
从图4中可知，原始图像和目标刀闸位置图像进行中心对齐之后指针出现偏差，可计算得到L1与L1’之间的第一夹角α，将测定第一角度α与第一夹角阈值
Figure BDA0003117399380000111
的差值与
Figure BDA0003117399380000112
相除，可以得到第一误差比值，即
Figure BDA0003117399380000113
A取值范围为[0，100％]。
若设定第一比例上限值为5％，则在第一误差比值A<第一比例上限值5％，则认定目标刀闸所处分闸状态已到位；反之，在第一误差比值A>＝第一比例上限值5％，则认定目标刀闸所处分闸状态未到位。
(4)针对指针式的位置指示牌随目标刀闸合闸操作之后指针指向“合”时，判断目标刀闸的合闸是否到位：
若目标刀闸的位置指示牌的类型为指针式，且目标刀闸所处操作状态为合闸状态，则从预设的刀闸位置图像库中，选出目标刀闸处于合闸状态的原始图像；
将所选原始图像和目标刀闸位置图像均置于同一预定的参考坐标系下进行图像中心点位置对齐，并在对齐后的原始图像及目标刀闸位置图像上均画出各自指针的指向线；
计算出所选原始图像和所述目标刀闸位置图像二者之间指针的指向线形成的第二夹角，并结合第二夹角阈值，计算得到第二夹角与第二夹角阈值之间的第二误差比值，且将所计算出的第二误差比值与预设的第二比例上限值进行对比；
若所计算出的第二误差比值小于第二比例上限值，则确定目标刀闸所处合闸状态已到位；
若所计算出的第二误差比值大于等于第二比例上限值，则确定目标刀闸所处合闸状态未到位。
应当说明的是，第二比例上限值可根据实际灵活设计，也可与第一比例上限值设置相同。
可以理解的是，第(4)种情况与第(3)种情况类似，具体分析可参照第(3)种情况进行类推，在此不再举例进行说明。
在本发明实施例中，可将所有变电站的所有刀闸是否到位进行集中分析，并根据分析结果，确定目标刀闸所处电力线路上对应的间隔是否具备分合闸条件；若不具备，则发出告警。因此，所述方法进一步包括：若目标刀闸所处合闸状态或分闸状态未到位，则确定目标刀闸所处电力线路上对应的间隔不具备分合闸条件，并报警。
在一个实施例中，取220kV变电站的2个主变变高间隔作为示例进行说明，得到下表1所示的刀闸分合到位状态表：
表1
Figure BDA0003117399380000121
当每个间隔的刀闸到位比例An小于5％时，输出结果Cn＝0。即得到下表2：
表2
Figure BDA0003117399380000122
设定Call为全站刀闸未到位结果的合并值，即所有输出结果的或逻辑值，即Call＝OR(C1,C2,...Cn)。
当Call为1时，变电站内存在至少一个间隔刀闸未到位，此时各间隔停止操作，并待排查完毕及Call复位置0后，才允许操作。
如图5所示，为本发明实施例中，提供的一种图像采集分析设备，包括：图像采集单元110、图像识别单元120和分合到位状态分析单元130；其中，
所述图像采集单元110，用于对目标刀闸的位置指示牌进行图像采集，得到目标刀闸位置图像；
所述图像识别单元120，用于对所述目标刀闸位置图像进行识别，得到目标刀闸所处操作状态及对应位置指示牌的类型；其中，所述操作状态为分闸状态或合闸状态；所述位置指示牌的类型为指针式或非指针式；
所述分合到位状态分析单元130，用于根据所述目标刀闸所处操作状态及对应位置指示牌的类型，从预设的刀闸位置图像库中选出相应的原始图像，并将所选原始图像与所述目标刀闸位置图像进行对比，且进一步根据对比结果，确定目标刀闸所处操作状态已到位或未到位。
其中，所述分合到位状态分析单元130包括第一分析模块；其中，
所述第一分析模块，用于若所述目标刀闸的位置指示牌的类型为非指针式指示牌，且所述目标刀闸所处操作状态为分闸状态，则从所述预设的刀闸位置图像库中，选出目标刀闸处于分闸状态的原始图像；
将所选原始图像和所述目标刀闸位置图像均置于同一预定的参考坐标系下进行图像中心点位置对齐，并根据预设的第一标记线设定原则，在对齐后的原始图像及目标刀闸位置图像上均画出各自对应的中垂线、左标记线和右标记线；
分别计算出所选原始图像和所述目标刀闸位置图像二者之间的中垂线夹角、左标记线夹角和右标记线夹角，并确定所述中垂线夹角、所述左标记线夹角和所述右标记线夹角中的最小夹角，将所述最小夹角与第一预定夹角范围进行对比；
若所述最小夹角位于所述第一预定夹角范围内，则确定目标刀闸所处分闸状态已到位；以及
若所述最小夹角位于所述第一预定夹角范围之外，则确定目标刀闸所处分闸状态未到位。
其中，所述分合到位状态分析单元130还包括第二分析模块；其中，
所述第二分析模块，用于若所述目标刀闸的位置指示牌的类型为指针式指示牌，且所述目标刀闸所处操作状态为分闸状态，则从所述预设的刀闸位置图像库中，选出目标刀闸处于分闸状态的原始图像；
将所选原始图像和所述目标刀闸位置图像均置于同一预定的参考坐标系下进行图像中心点位置对齐，并根据预设的第三标记线设定原则，在对齐后的原始图像及目标刀闸位置图像上均画出各自对应的分位标记线；
计算出所选原始图像和所述目标刀闸位置图像二者之间的分位标记线夹角，并结合第一夹角阈值，计算得到所述分位标记线夹角与所述第一夹角阈值之间的误差比值，且将所计算出的误差比值与预设的第一比例上限值进行对比；
若所计算出的误差比值小于所述第一比例上限值，则确定目标刀闸所处分闸状态已到位；以及
若所计算出的误差比值大于等于所述第一比例上限值，则确定目标刀闸所处分闸状态未到位。
其中，所述分合到位状态分析单元130还包括第三分析模块；其中，
所述第三分析模块，用于若所述目标刀闸的位置指示牌的类型为指针式，且所述目标刀闸所处操作状态为分闸状态，则从所述预设的刀闸位置图像库中，选出目标刀闸处于分闸状态的原始图像；
将所选原始图像和所述目标刀闸位置图像均置于同一预定的参考坐标系下进行图像中心点位置对齐，并在对齐后的原始图像及目标刀闸位置图像上均画出各自指针的指向线；
计算出所选原始图像和所述目标刀闸位置图像二者之间指针的指向线形成的第一夹角，并结合第一夹角阈值，计算得到所述第一夹角与所述第一夹角阈值之间的第一误差比值，且将所计算出的第一误差比值与预设的第一比例上限值进行对比；
若所计算出的第一误差比值小于所述第一比例上限值，则确定目标刀闸所处分闸状态已到位；以及
若所计算出的第一误差比值大于等于所述第一比例上限值，则确定目标刀闸所处分闸状态未到位。
其中，所述分合到位状态分析单元130还包括第四分析模块；其中，
所述第四分析模块，用于若所述目标刀闸的位置指示牌的类型为指针式，且所述目标刀闸所处操作状态为合闸状态，则从所述预设的刀闸位置图像库中，选出目标刀闸处于合闸状态的原始图像；
将所选原始图像和所述目标刀闸位置图像均置于同一预定的参考坐标系下进行图像中心点位置对齐，并在对齐后的原始图像及目标刀闸位置图像上均画出各自指针的指向线；
计算出所选原始图像和所述目标刀闸位置图像二者之间指针的指向线形成的第二夹角，并结合第二夹角阈值，计算得到所述第二夹角与所述第二夹角阈值之间的第二误差比值，且将所计算出的第二误差比值与预设的第二比例上限值进行对比；
若所计算出的第二误差比值小于所述第二比例上限值，则确定目标刀闸所处合闸状态已到位；以及
若所计算出的第二误差比值大于等于所述第二比例上限值，则确定目标刀闸所处合闸状态未到位。
实施本发明实施例，具有如下有益效果：
本发明基于图像采集目标刀闸的位置指示牌所得的目标刀闸位置图像，识别出目标刀闸所处操作状态(分闸状态或合闸状态)及对应位置指示牌的类型(指针式或非指针式)，并从刀闸位置图像库中选出相应原始图像与目标刀闸位置图像进行对比，用以确定目标刀闸所处操作状态已到位或未到位，从而实现对刀闸分合到位状态进行监测，达到防止刀闸操作至未到位状态的目的。
值得注意的是，上述装置实施例中，所包括的各个装置单元只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，所述的存储介质，如ROM/RAM、磁盘、光盘等。
以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (9)

1.一种刀闸分合到位状态的测量方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
S1、对目标刀闸的位置指示牌进行图像采集，得到目标刀闸位置图像；
S2、对所述目标刀闸位置图像进行识别，得到目标刀闸所处操作状态及对应位置指示牌的类型；其中，所述操作状态为分闸状态或合闸状态；所述位置指示牌的类型为指针式或非指针式；
S3、根据所述目标刀闸所处操作状态及对应位置指示牌的类型，从预设的刀闸位置图像库中选出相应的原始图像，并将所选原始图像与所述目标刀闸位置图像进行对比，且进一步根据对比结果，确定目标刀闸所处操作状态已到位或未到位。
2.如权利要求1所述的刀闸分合到位状态的测量方法，其特征在于，所述步骤S3具体包括：
若所述目标刀闸的位置指示牌的类型为非指针式，且所述目标刀闸所处操作状态为分闸状态，则从所述预设的刀闸位置图像库中，选出目标刀闸处于分闸状态的原始图像；
将所选原始图像和所述目标刀闸位置图像均置于同一预定的参考坐标系下进行图像中心点位置对齐，并根据预设的第一标记线设定原则，在对齐后的原始图像及目标刀闸位置图像上均画出各自对应的中垂线、左标记线和右标记线；
分别计算出所选原始图像和所述目标刀闸位置图像二者之间的中垂线夹角、左标记线夹角和右标记线夹角，并确定所述中垂线夹角、所述左标记线夹角和所述右标记线夹角中的最小夹角，将所述最小夹角与第一预定夹角范围进行对比；
若所述最小夹角位于所述第一预定夹角范围内，则确定目标刀闸所处分闸状态已到位；
若所述最小夹角位于所述第一预定夹角范围之外，则确定目标刀闸所处分闸状态未到位。
3.如权利要求2所述的刀闸分合到位状态的测量方法，其特征在于，所述步骤S3还具体包括：
若所述目标刀闸的位置指示牌的类型为非指针式，且所述目标刀闸所处操作状态为合闸状态，则从所述预设的刀闸位置图像库中，选出目标刀闸处于合闸状态的原始图像；
将所选原始图像和所述目标刀闸位置图像均置于同一预定的参考坐标系下进行图像中心点位置对齐，并根据预设的第二标记线设定原则，在对齐后的原始图像及目标刀闸位置图像上均画出各自对应的中垂线、左标记线和右标记线；
分别计算出所选原始图像和所述目标刀闸位置图像二者之间的中垂线夹角、左标记线夹角和右标记线夹角，并确定所述中垂线夹角、所述左标记线夹角和所述右标记线夹角中的最小夹角，将所述最小夹角与第二预定夹角范围进行对比；
若所述最小夹角位于所述第二预定夹角范围内，则确定目标刀闸所处合闸状态已到位；
若所述最小夹角位于所述第二预定夹角范围之外，则确定目标刀闸所处合闸状态未到位。
4.如权利要求1所述的刀闸分合到位状态的测量方法，其特征在于，所述步骤S3还进一步包括：
若所述目标刀闸的位置指示牌的类型为指针式，且所述目标刀闸所处操作状态为分闸状态，则从所述预设的刀闸位置图像库中，选出目标刀闸处于分闸状态的原始图像；
将所选原始图像和所述目标刀闸位置图像均置于同一预定的参考坐标系下进行图像中心点位置对齐，并在对齐后的原始图像及目标刀闸位置图像上均画出各自指针的指向线；
计算出所选原始图像和所述目标刀闸位置图像二者之间指针的指向线形成的第一夹角，并结合第一夹角阈值，计算得到所述第一夹角与所述第一夹角阈值之间的第一误差比值，且将所计算出的第一误差比值与预设的第一比例上限值进行对比；
若所计算出的第一误差比值小于所述第一比例上限值，则确定目标刀闸所处分闸状态已到位；
若所计算出的第一误差比值大于等于所述第一比例上限值，则确定目标刀闸所处分闸状态未到位。
5.如权利要求1所述的刀闸分合到位状态的测量方法，其特征在于，所述步骤S3还进一步包括：
若所述目标刀闸的位置指示牌的类型为指针式，且所述目标刀闸所处操作状态为合闸状态，则从所述预设的刀闸位置图像库中，选出目标刀闸处于合闸状态的原始图像；
将所选原始图像和所述目标刀闸位置图像均置于同一预定的参考坐标系下进行图像中心点位置对齐，并在对齐后的原始图像及目标刀闸位置图像上均画出各自指针的指向线；
计算出所选原始图像和所述目标刀闸位置图像二者之间指针的指向线形成的第二夹角，并结合第二夹角阈值，计算得到所述第二夹角与所述第二夹角阈值之间的第二误差比值，且将所计算出的第二误差比值与预设的第二比例上限值进行对比；
若所计算出的第二误差比值小于所述第二比例上限值，则确定目标刀闸所处合闸状态已到位；
若所计算出的第二误差比值大于等于所述第二比例上限值，则确定目标刀闸所处合闸状态未到位。
6.如权利要求1-5中任一项所述的刀闸分合到位状态的测量方法，其特征在于，所述方法进一步包括：
若目标刀闸所处合闸状态或分闸状态未到位，则确定目标刀闸所处电力线路上对应的间隔不具备分合闸条件，并报警。
7.一种图像采集分析设备，其特征在于，包括：图像采集单元、图像识别单元和分合到位状态分析单元；其中，
所述图像采集单元，用于对目标刀闸的位置指示牌进行图像采集，得到目标刀闸位置图像；
所述图像识别单元，用于对所述目标刀闸位置图像进行识别，得到目标刀闸所处操作状态及对应位置指示牌的类型；其中，所述操作状态为分闸状态或合闸状态；所述位置指示牌的类型为指针式或非指针式；
所述分合到位状态分析单元，用于根据所述目标刀闸所处操作状态及对应位置指示牌的类型，从预设的刀闸位置图像库中选出相应的原始图像，并将所选原始图像与所述目标刀闸位置图像进行对比，且进一步根据对比结果，确定目标刀闸所处操作状态已到位或未到位。
8.如权利要求7所述的图像采集分析设备，其特征在于，所述分合到位状态分析单元包括第一分析模块；其中，
所述第一分析模块，用于若所述目标刀闸的位置指示牌的类型为非指针式，且所述目标刀闸所处操作状态为分闸状态，则从所述预设的刀闸位置图像库中，选出目标刀闸处于分闸状态的原始图像；
将所选原始图像和所述目标刀闸位置图像均置于同一预定的参考坐标系下进行图像中心点位置对齐，并根据预设的第一标记线设定原则，在对齐后的原始图像及目标刀闸位置图像上均画出各自对应的中垂线、左标记线和右标记线；
分别计算出所选原始图像和所述目标刀闸位置图像二者之间的中垂线夹角、左标记线夹角和右标记线夹角，并确定所述中垂线夹角、所述左标记线夹角和所述右标记线夹角中的最小夹角，将所述最小夹角与第一预定夹角范围进行对比；
若所述最小夹角位于所述第一预定夹角范围内，则确定目标刀闸所处分闸状态已到位；以及
若所述最小夹角位于所述第一预定夹角范围之外，则确定目标刀闸所处分闸状态未到位。
9.如权利要求8所述的图像采集分析设备，其特征在于，所述分合到位状态分析单元还包括第二分析模块；其中，
所述第二分析模块，用于若所述目标刀闸的位置指示牌的类型为指针式，且所述目标刀闸所处操作状态为分闸状态，则从所述预设的刀闸位置图像库中，选出目标刀闸处于分闸状态的原始图像；
将所选原始图像和所述目标刀闸位置图像均置于同一预定的参考坐标系下进行图像中心点位置对齐，并根据预设的第三标记线设定原则，在对齐后的原始图像及目标刀闸位置图像上均画出各自对应的分位标记线；
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117351499A (zh) * 2023-12-04 2024-01-05 深圳市铁越电气有限公司 一种分合指示状态识别方法、系统、计算机设备和介质

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018090662A1 (zh) * 2016-11-15 2018-05-24 国电南瑞科技股份有限公司 电网中开关设备的变位原因识别方法、装置及存储介质
CN110689528A (zh) * 2019-09-21 2020-01-14 南京鑫和汇通电子科技有限公司 一种基于自动定位的对开式刀闸开合角度检测方法
CN110689574A (zh) * 2019-09-21 2020-01-14 南京鑫和汇通电子科技有限公司 一种对开式刀闸运动状态的检测方法
CN111126253A (zh) * 2019-12-23 2020-05-08 国网福建省电力有限公司 基于图像识别的刀闸状态检测方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018090662A1 (zh) * 2016-11-15 2018-05-24 国电南瑞科技股份有限公司 电网中开关设备的变位原因识别方法、装置及存储介质
CN110689528A (zh) * 2019-09-21 2020-01-14 南京鑫和汇通电子科技有限公司 一种基于自动定位的对开式刀闸开合角度检测方法
CN110689574A (zh) * 2019-09-21 2020-01-14 南京鑫和汇通电子科技有限公司 一种对开式刀闸运动状态的检测方法
CN111126253A (zh) * 2019-12-23 2020-05-08 国网福建省电力有限公司 基于图像识别的刀闸状态检测方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
刘海涛;: "GIS刀闸分合闸到位确认改进措施", 硅谷, no. 24, 23 December 2014 (2014-12-23), pages 114 - 115 *
姜俊和;杨冠华;吴建文;李泽方;郭佳庆;: "GIS设备隔离开关(地刀)分、合闸位置精确指示装置的研究与应用", 电气技术, no. 02, 15 February 2016 (2016-02-15), pages 206 - 207 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117351499A (zh) * 2023-12-04 2024-01-05 深圳市铁越电气有限公司 一种分合指示状态识别方法、系统、计算机设备和介质
CN117351499B (zh) * 2023-12-04 2024-02-02 深圳市铁越电气有限公司 一种分合指示状态识别方法、系统、计算机设备和介质

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