CN113687661B - 无人值守变电站数据自动分析管理方法、装置及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种无人值守变电站数据自动分析管理方法、装置及系统，所述方法包括在数据库表中把各条航线内的巡视设备和航线编号相关联；配置航线照片与巡视设备之间的关系，形成设备配置表；基于选择的待巡检设备，创建巡检任务；将所述巡检任务以及与各待巡检设备对应的航线下发到变电站内的机场中，使得机场中的无人机基于收到的航线执行巡检任务；接收无人机回传的航线照片，并对所述航线照片中的巡视设备进行识别；将识别结果与设备配置表中配置结果进行对比校验；基于对比校验结果生成巡检报告。本发明能够解决变电站智能巡检及数据维护等问题。
Description
技术领域
本发明涉及电力技术领域，具体涉及一种无人值守变电站数据自动分析管理方法、装置及系统。
背景技术
截止目前，全国变电站数量不断增加，站内设备数量增加快，人员维护工作量大，需要定期对设备温度进行检测外，日常测温工作也必不可少。由于维护人员数量不足和工作效率等问题，导致现场设备缺乏有效监管。另一方面，随着社会智能信息化的发展，变电站也在从传统有人值守向无人值守转型。这对变电站智能化维护提出了更高的要求。主要问题表现在以下几个方面：
(1)测温人员安全问题；
(2)测温人员工作效率不高，表现在测量不及时或完成质量不高；
(3)不能及时有效的检测现场情况；
(4)现有可见、红外数据采集方式检测范围有限，缺乏全方位高效的智能采集手段；
(5)缺乏对巡检数据系统直观的管理方式；
(6)没有将可见光、红外识别结果与人工相校验，结果缺乏可靠性。
发明内容
针对上述问题，本发明提出一种无人值守变电站数据自动分析管理方法、装置及系统，能够解决变电站智能巡检及数据维护等问题。
为了实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：
第一方面，本发明提供了一种无人值守变电站数据自动分析管理方法，包括：
在数据库表中把各条航线内的巡视设备和航线编号相关联；
配置航线照片与巡视设备之间的关系，形成设备配置表；
基于选择的待巡检设备，创建巡检任务；
将所述巡检任务以及与各待巡检设备对应的航线下发到变电站内的机场中，使得机场中的无人机基于收到的航线执行巡检任务；
接收无人机回传的航线照片，并对所述航线照片中的巡视设备进行识别；
将识别结果与设备配置表中配置结果进行对比校验；
基于对比校验结果生成巡检报告。
可选地，一个巡视设备只能对应一条航线。
可选地，所述巡视设备通过设备名称、设备编号关联到航线编号、航线名称。
可选地，所述航线照片与巡视设备之间的关系为：
将在各航线上拍的每张航线照片按序号排序后，航线照片名称与航线照片中设备名称、编号相对应。
可选地，所述航线照片包括红外照片和可见光照片；所述对所述航线照片中的巡视设备进行识别具体包括：
对所述红外照片进行巡视设备点位温度分析；
对所述可见光照片中的巡视设备进行缺陷识别。
可选地，所述将识别结果与设备配置表中配置结果进行对比校验，具体包括：
根据航线照片序号、设备名称和拍摄数量关系自动将缺陷识别结果定位到具体设备上，并通知人工审核照片中缺陷识别是否正确；
根据航线照片的总数量确定无人机在自主巡检时是否漏拍，如果存在漏拍的情况，根据航线照片序号和照片名称及设备的关系确定出哪个点位漏拍。
可选地，所述对所述红外照片进行巡视设备点位温度分析，具体为：
对所述红外照片进行红外测温分析，确定出红外照片中最高温度的点位。
可选地，所述对所述可见光照片中的巡视设备进行缺陷识别，具体为：
采用可见光识别模型对所述可见光照片中的巡视设备进行缺陷识别，所述可见光识别模型为以resnet101为预模型训练得到的e2e-150模型，和以vgg16为预模型训练的yolo-v3模型，同时利用所述e2e-150模型和yolo-v3模型对所述可见光照片中的巡视设备进行缺陷识别，选择缺陷识别精确度高的识别结果作为最终的识别结果。
第二方面，本发明提供了一种无人值守变电站数据自动分析管理装置，包括：
关联单元，用于在数据库表中把各条航线内的巡视设备和航线编号相关联；
配置单元，用于配置航线照片与巡视设备之间的关系，形成设备配置表；
创建单元，用于基于选择的待巡检设备，创建巡检任务；
巡检任务下发单元，用于将所述巡检任务以及与各待巡检设备对应的航线下发到变电站内的机场中，使得机场中的无人机基于收到的航线执行巡检任务；
识别单元，用于接收无人机回传的航线照片，并对所述航线照片中的巡视设备进行识别；
对比校验单元，用于将识别结果与设备配置表中配置结果进行对比校验；
巡检报告生成单元，用于基于对比校验结果生成巡检报告。
第三方面，本发明提供了一种无人值守变电站数据自动分析管理系统，包括处理器和存储介质；
所述存储介质用于存储指令；
所述处理器用于根据所述指令进行操作以执行根据第一方面任一项所述方法的步骤。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
本发明基于以变电站设备为基点出发，结合站内实际情况、无人机安全作业要求等规划站内、站外巡视航线，以精简高效的巡检方式做到巡检视野全覆盖，巡检信息实时上送，设备异常及时发现、及时通知。通过远程访问系统web端创建任务下发站内服务器，交由无人机进行任务巡视，可在系统页面实时观看站内巡视过程，巡视结果，极大地提高了日常测温巡检的效率。以设备为基点的数据管理方式，可以直观有效的反映问题所在，在冗余繁杂的数据中快速定位异常点。
附图说明
为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中：
图1为本发明一种实施例的无人值守变电站数据自动分析管理方法的流程示意图。
图2为数据库中设备数据的关联逻辑图；
图3为无人值守变电站巡检框架图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明的保护范围。
下面结合附图对本发明的应用原理作详细的描述。
实施例1
本发明实施例中提供了一种无人值守变电站数据自动分析管理方法，包括以下步骤：
在数据库表中把各条航线内的巡视设备和航线编号相关联；一个巡视设备只能对应一条航线；在本发明实施例的具体实施过程中，可以设置所述巡视设备通过设备名称、设备编号关联到航线编号、航线名称。
配置航线照片与巡视设备之间的关系，形成设备配置表；在本发明实施例的具体实施过程中，可以设置所述航线照片与巡视设备之间的关系为：将在各航线上拍的每张航线照片按序号排序后，航线照片名称与航线照片中设备名称、编号相对应。
基于选择的待巡检设备，创建巡检任务；
将所述巡检任务以及与各待巡检设备对应的航线下发到变电站内的机场中，使得机场中的无人机基于收到的航线执行巡检任务；
接收无人机回传的航线照片，并对所述航线照片中的巡视设备进行识别；在本发明实施例的具体实施过程中，可以设置所述航线照片与巡视设备之间的关系为：所述航线照片包括红外照片和可见光照片；所述对所述航线照片中的巡视设备进行识别具体包括：对所述红外照片进行巡视设备点位温度分析；对所述可见光照片中的巡视设备进行缺陷识别。所述对所述红外照片进行巡视设备点位温度分析，具体为：对所述红外照片进行红外测温分析，确定出红外照片中最高温度的点位。所述对所述可见光照片中的巡视设备进行缺陷识别，具体为：采用可见光识别模型对所述可见光照片中的巡视设备进行缺陷识别，所述可见光识别模型为以resnet101为预模型训练得到的e2e-150模型，和以vgg16为预模型训练的yolo-v3模型，同时利用所述e2e-150模型和yolo-v3模型对所述可见光照片中的巡视设备进行缺陷识别，选择缺陷识别精确度高的识别结果作为最终的识别结果；
将识别结果与设备配置表中配置结果进行对比校验；
基于对比校验结果生成巡检报告，并短信推送负责人。
在本发明实施例的一种具体实施方式中，所述将识别结果与设备配置表中配置结果进行对比校验，具体包括：
根据航线照片序号、设备名称和拍摄数量关系自动将缺陷识别结果定位到具体设备上，并通知人工审核照片中缺陷识别是否正确；
根据航线照片的总数量确定无人机在自主巡检时是否漏拍，如果存在漏拍的情况，根据航线照片序号和照片名称及设备的关系确定出哪个点位漏拍。
下面结合图1-3对本发明实施例中的方法的具体实现过程进行详细说明。
根据变电站整体设备规划n条航线；在进行航线规划时，无人机悬停拍摄点的选取，安全距离符合安规要求，巡检设备只能对应一条航线；
数据库表中把航线内的巡视设备和航线编号相关联；所述巡视设备和航线编号相关联包括设备名称、设备编号关联到航线编号、航线名称；
人工提前在系统中配置航线照片与设备之间的关系；所述航线照片与设备之间的关系包括：航线拍的照片总数量，每张照片按序号排序后，照片名称与照片中设备名称、编号相对应。作用一在于根据照片的总数量就能确定无人机在自主巡检时是否漏拍，如果存在漏拍的情况，根据照片序号和照片名称及设备的关系能很快知道是哪个点位漏拍；作用二：在后期可见光的缺陷识别中，根据系统事先配置好的图片序号和设备关系，如果照片中存在缺陷，可以快速定位到具体是哪个设备的缺陷；
系统页面选择需要巡检的设备创建巡视任务；
系统将任务设备对应的航线下发到变电站内的机场中，无人机执行巡视任务航线；
无人机回传拍摄的可见光和红外照片；
系统红外分析模块对红外照片进行设备点位温度分析；
系统图像分析子系统对可见光照片设备进行识别；
系统将识别结果与人工提前配置航线设备进行对比校验；具体校验分两个过程为：一、系统会根据库中航线照片序号、设备名称和拍摄数量关系自动将缺陷识别结果定位到具体设备上、再通知人工审核照片中缺陷识别是否正确；二、根据照片的总数量确定无人机在自主巡检时是否漏拍，如果存在漏拍的情况，根据照片序号和照片名称及设备的关系能很快知道是哪个点位漏拍；
系统自动生成报告展示任务结果并短信推送负责人。
下面结合一具体应用场景，对本发明实施例中的方法进行详细说明。
1、根据变电站设备编制航线与设备的对应点表；
人工根据变电站内的主要设备规划航线，每条航线主要巡视4个主要设备，例如：主变、瓷瓶套管、绝缘子、避雷针。在保证现场无人机安全距离飞行及悬停拍摄的前提下，尽可能全面优化航线数量，具体实施表现为：系统根据变电站设备信息位置信息、需要拍照的点位信息和安全协议，算法自动创建航线，之后人工实际检测航线合理性。在目前长春的一个220kv的试点无人值守变电站中，规划的航线数量为30条，基本实现了站内设备、站外场景全方位巡检。完成变电站内设备与航线的规划后，将设备与航线的对应信息录入到系统数据库中，内容包括设备名称、设备编码、航线编号、航线名称、创建时间；
2、人工配置照片与设备的对应关系：
由于变电站是无人值守的，为了使分析后的数据更可靠，事先人工对每一条航线拍摄的可见光照片进行部件标记，统计每张可见光拍摄的主要设备类型，在系统中进行配置，内容包括照片序号、设备编码；
3、主站远程通过系统页面选取设备创建任务并下发：
市局、省局可在远程访问系统web端，在页面勾选要巡视的设备创建任务下发到变电站内系统的服务上，如图3所示；
4、变电站无人机执行任务，回传实时视频、可见光和红外照片：
如图3所示，服务器收到主站远程下发的命令后，会把命令传给工作站，工作站对命令内容解析，根据当时的天气情况判定是否具备巡检条件，如果具备，将根据任务要巡检的设备在数据库中匹配到对应的航线，将要巡视的航线信息下发到机场，由机场自动控制无人机飞行对应的航线执行任务，无人机上搭载的摄像头把实时视频回传给服务器，系统web端可实时观看站内飞行情况，任务执行结束后，无人机把拍摄的可见光、红外照片回传给工作站。
5、工作站对照片进行分析
工作站在收到无人机巡检回传的图片后，调用e2e-150模型和yolo-v3模型对可见光照片进行设备识别，调用索菲开源算法对红外照片进行温度分析，找出图片中的最高点温度。
6、系统将分析结果和人工配置结果进行校验
工作站将分析后的结果上传服务器，系统根据可见光的分析结果与步骤2中配置的结果进行校验比对，校验内容包括可见光的照片数量、照片序号对应的识别设备。具体校验分两个过程为：一、系统会根据库中航线照片序号、设备名称和拍摄数量关系自动将缺陷识别结果定位到具体设备上、再通知人工审核照片中缺陷识别是否正确；二、根据照片的总数量确定无人机在自主巡检时是否漏拍，如果存在漏拍的情况，根据照片序号和照片名称及设备的关系能很快知道是哪个点位漏拍。
7、系统将最终结果自动生成报告并短信推送负责人
系统根据可见光、红外照片的分析结果，自动生成报告，报告主要内容为航线设备的测温结果是否超过规定值，如果存在设备温度异常的情况，将在页面推送告警信息，并短信推送负责人。
8、系统web端查看巡视任务结果
系统web端以变电站内设备为基点展开数据查询，包括该设备所属的航线、历史任务、可见光、红外照片、任务报告，系统内的数据库关系如图2所示。
实施例2
基于与实施例1相同的发明构思，本发明实施例中提供了一种无人值守变电站数据自动分析管理装置，包括：
关联单元，用于在数据库表中把各条航线内的巡视设备和航线编号相关联；
配置单元，用于配置航线照片与巡视设备之间的关系，形成设备配置表；
创建单元，用于基于选择的待巡检设备，创建巡检任务；
巡检任务下发单元，用于将所述巡检任务以及与各待巡检设备对应的航线下发到变电站内的机场中，使得机场中的无人机基于收到的航线执行巡检任务；
识别单元，用于接收无人机回传的航线照片，并对所述航线照片中的巡视设备进行识别；
对比校验单元，用于将识别结果与设备配置表中配置结果进行对比校验；
巡检报告生成单元，用于基于对比校验结果生成巡检报告。
实施例3
基于与实施例1相同的发明构思，本发明实施例中提供了一种无人值守变电站数据自动分析管理系统，包括处理器和存储介质；
所述存储介质用于存储指令；
所述处理器用于根据所述指令进行操作以执行根据实施例1中任一项所述方法的步骤。
综上可见，本发明基于设备关联航线的巡检方式、设备关联数据的管理思路和远程控制变电站无人机巡检的实现方案，创新提出了一种无人值守变电站精细化巡检及数据自动分析管理方法、系统，可实现站内巡检视野全覆盖，巡检信息实时上送，设备异常及时发现、及时通知。通过远程访问系统web端创建任务下发站内服务器，交由无人机进行任务巡视，可在系统页面实时观看站内巡视过程，巡视结果，极大地提高了日常测温巡检的效率。以设备为基点的数据管理方式，可以直观有效的反映问题所在，在冗余繁杂的数据中快速定位异常点。
本发明一方面让管理者对站内设备历史巡检数据信息了如执掌，体现了变电站物联数据一体化的管理理念，另一方面，有效地提高了日常测温工作的效率、测温数据管理的安全性、可靠性。比如：目前的数据采集分为人工采集测温和数字云台采集测温，人工采集测温效率可想而知，而且运维人员工作还面临安全性问题；另外数字云台采集测温不能做到全方位覆盖站内的设备，而且需要大量的红外摄像头；而以设备为基点规划巡检航线，通过无人机巡检的方式，不但可以全方位高空覆盖站内设备，而且远程实时控制的巡检模式更能经济直观的掌握站内情况，结合巡检数据实时分析，确保实时掌握站内设备情况，在日常测温巡检工作上达到事半功倍的效果。
本发明使用于变电站无人机常规化、精细化测温巡检作业，涉及的核心技术点有：巡检作业图像自动下载、自动分析，以设备规划航线，以设备归集数据、归集缺陷，自动生成巡检报告，无人机远程控制巡检。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (7)
1.一种无人值守变电站数据自动分析管理方法，其特征在于，包括：
在数据库表中把各条航线内的巡视设备和航线编号相关联，数据库表的内容包括设备名称、设备编号、航线编号、航线名称、创建时间；
配置航线照片与巡视设备之间的关系，形成设备配置表；
基于选择的待巡检设备，创建巡检任务；
将所述巡检任务以及与各待巡检设备对应的航线下发到变电站内的机场中，使得机场中的无人机基于收到的航线执行巡检任务；
接收无人机回传的航线照片，并对所述航线照片中的巡视设备进行识别；
将识别结果与设备配置表中配置结果进行对比校验；
基于对比校验结果生成巡检报告；
所述巡视设备通过设备名称、设备编号关联到航线编号、航线名称；
所述航线照片与巡视设备之间的关系为：
将在各航线上拍的每张航线照片按序号排序后，航线照片名称与航线照片中设备名称、编号相对应；
所述将识别结果与设备配置表中配置结果进行对比校验，具体包括：
根据航线照片序号、设备名称和拍摄数量关系自动将缺陷识别结果定位到具体设备上，并通知人工审核照片中缺陷识别是否正确；
根据航线照片的总数量确定无人机在自主巡检时是否漏拍，如果存在漏拍的情况，根据航线照片序号和照片名称及设备的关系确定出哪个点位漏拍。
2.根据权利要求1所述的一种无人值守变电站数据自动分析管理方法，其特征在于：一个巡视设备只能对应一条航线。
3.根据权利要求1所述的一种无人值守变电站数据自动分析管理方法，其特征在于：所述航线照片包括红外照片和可见光照片；所述对所述航线照片中的巡视设备进行识别具体包括：
对所述红外照片进行巡视设备点位温度分析；
对所述可见光照片中的巡视设备进行缺陷识别。
4.根据权利要求3所述的一种无人值守变电站数据自动分析管理方法，其特征在于，所述对所述红外照片进行巡视设备点位温度分析，具体为：
对所述红外照片进行红外测温分析，确定出红外照片中最高温度的点位。
5.根据权利要求3所述的一种无人值守变电站数据自动分析管理方法，其特征在于：所述对所述可见光照片中的巡视设备进行缺陷识别，具体为：
采用可见光识别模型对所述可见光照片中的巡视设备进行缺陷识别，所述可见光识别模型为以resnet101为预模型训练得到的e2e-150模型，和以vgg16为预模型训练的yolo-v3模型，同时利用所述e2e-150模型和yolo-v3模型对所述可见光照片中的巡视设备进行缺陷识别，选择缺陷识别精确度高的识别结果作为最终的识别结果。
6.一种无人值守变电站数据自动分析管理装置，其特征在于，包括：
关联单元，用于在数据库表中把各条航线内的巡视设备和航线编号相关联；
配置单元，用于配置航线照片与巡视设备之间的关系，形成设备配置表；
创建单元，用于基于选择的待巡检设备，创建巡检任务；
巡检任务下发单元，用于将所述巡检任务以及与各待巡检设备对应的航线下发到变电站内的机场中，使得机场中的无人机基于收到的航线执行巡检任务；
识别单元，用于接收无人机回传的航线照片，并对所述航线照片中的巡视设备进行识别；
对比校验单元，用于将识别结果与设备配置表中配置结果进行对比校验；
巡检报告生成单元，用于基于对比校验结果生成巡检报告；
所述巡视设备通过设备名称、设备编号关联到航线编号、航线名称；
所述航线照片与巡视设备之间的关系为：
将在各航线上拍的每张航线照片按序号排序后，航线照片名称与航线照片中设备名称、编号相对应；
所述将识别结果与设备配置表中配置结果进行对比校验，具体包括：
根据航线照片序号、设备名称和拍摄数量关系自动将缺陷识别结果定位到具体设备上，并通知人工审核照片中缺陷识别是否正确；
根据航线照片的总数量确定无人机在自主巡检时是否漏拍，如果存在漏拍的情况，根据航线照片序号和照片名称及设备的关系确定出哪个点位漏拍。
7.一种无人值守变电站数据自动分析管理系统，其特征在于：包括处理器和存储介质；
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- 2021-08-03 CN CN202110884323.1A patent/CN113687661B/zh active Active
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