CN114937264B - 一种基于人工智能的变压器制造组装工艺监测分析系统 - Google Patents

一种基于人工智能的变压器制造组装工艺监测分析系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及变压器组装监测技术领域，具体公开一种基于人工智能的变压器制造组装工艺监测分析系统，通过获取目标变压器在组装准备阶段中各预组装部件的外观缺陷信息和三维模型轮廓，解析目标变压器在组装准备阶段中各预组装部件的完好度系数，根据对比结果进行对应的操作处理，从而实现对变压器组装部件外观信息进行数据化监测，进而提高后期变压器的整体使用质量和性能，同时监测目标变压器在组装过程中各预组装部件对应的各组装顺序动作图像，评估目标变压器对应的组装合格系数，对比分析后进行对应的处理，从而能够精准评估变压器的组装质量合格性，消除后期变压器组装质量的安全隐患，确保后期变压器的预期使用寿命。

Description

一种基于人工智能的变压器制造组装工艺监测分析系统
技术领域
本发明涉及变压器组装监测技术领域，涉及到一种基于人工智能的变压器制造组装工艺监测分析系统。
背景技术
变压器是电力系统中的关键设备之一，也是最为昂贵、复杂的设备，承担着电压变换、电能分配和传输等电力服务。变压器在制造组装过程中，每道组装工艺流程都是十分重要的部分，它不仅关系到变压器组装进度，而且还直接关系到变压器的整体质量和性能。所以对变电站制造组装工艺进行监测具有十分重要的意义。
然而现有的变压器在制造组装时存在以下难题：1、现有的变压器组装准备阶段中，大多数通过工作人员对变压器组装部件信息进行监测与核对，这样不仅存在监测信息准确性差、监测信息效率低的缺陷，而且增加工作人员监测与核对信息的工作量，并且由于变压器组装部件的型号数据相似度过高，使得变压器组装部件信息监测结果存在误差，导致后期出现变压器组装部件不匹配的问题，同时通过工作人员无法对变压器组装部件外观信息进行数据化监测，从而不能精准判断变压器组装部件外观信息对组装质量的影响，进一步降低后期变压器的整体使用质量和性能。
2、现有的变压器组装过程中，无法对变压器对应各组装部件的组装步骤进行实时监测，从而容易出现变压器组装部件的组装动作偏差问题，导致后期变压器组装质量存在安全隐患，进一步影响后期变压器的预期使用寿命，进而无法满足使用者对变压器的使用需求。
发明内容
为了克服背景技术中的缺点，本发明实施例提供了一种基于人工智能的变压器制造组装工艺监测分析系统，能够有效解决上述背景技术中涉及的问题。
本发明解决其技术问题采用的技术方案是：本发明提供一种基于人工智能的变压器制造组装工艺监测分析系统，包括：变压器预组装部件统计模块，用于统计目标变压器在组装工艺流程中需要的各预组装部件，并按照变压器组装顺序依次进行编号，将目标变压器对应各预组装部件分别编号为
Figure 664428DEST_PATH_IMAGE001
。
变压器组装信息存储库，用于存储目标变压器对应各预组装部件的标准三维模型轮廓，并存储目标变压器在组装过程中各预组装部件对应各组装顺序动作的标准图和各预组装部件对应各组装顺序动作标准图像内各设定检测点的标准坐标。
预组装部件三维扫描模块，用于对目标变压器在组装准备阶段中各预组装部件进行三维扫描，得到目标变压器在组装准备阶段中各预组装部件的外观缺陷信息和三维模型轮廓。
预组装部件完好度解析模块，用于解析目标变压器在组装准备阶段中各预组装部件的完好度系数，并与预设的各预组装部件的完好度系数阈值进行对比，根据对比结果进行对应的操作处理。
预组装部件组装步骤监测模块，用于对目标变压器在组装过程中各预组装部件的组装步骤进行监测，得到目标变压器在组装过程中各预组装部件对应的各组装顺序动作图像。
预组装部件组装动作分析模块，用于根据目标变压器在组装过程中各预组装部件对应的各组装顺序动作图像，分析目标变压器在组装过程中各预组装部件的组装动作标准指数和组装动作精准指数。
变压器组装合格系数评估模块，用于评估目标变压器对应的组装合格系数，并与预设的变压器组装合格系数阈值进行对比，对比分析后进行对应的处理。
进一步地，所述预组装部件三维扫描模块用于通过三维扫描仪对目标变压器在组装准备阶段中各预组装部件进行三维扫描，得到目标变压器在组装准备阶段中各预组装部件的三维图像，根据目标变压器在组装准备阶段中各预组装部件的三维图像，得到目标变压器在组装准备阶段中各预组装部件的外观缺陷信息，其中外观缺陷信息包括划痕长度、漆面脱落面积和锈蚀面积；同时根据目标变压器在组装准备阶段中各预组装部件的三维图像，构建目标变压器在组装准备阶段中各预组装部件的三维模型，得到目标变压器在组装准备阶段中各预组装部件的三维模型轮廓。
进一步地，所述预组装部件完好度解析模块中解析目标变压器在组装准备阶段中各预组装部件的完好度系数，具体解析方式为：根据目标变压器在组装准备阶段中各预组装部件的外观缺陷信息，分析得到目标变压器在组装准备阶段中各预组装部件的外观符合比例指数
Figure 534164DEST_PATH_IMAGE002
，
Figure 315169DEST_PATH_IMAGE003
，i表示为第i个预组装部件的编号。
提取变压器组装信息存储库中存储的目标变压器对应各预组装部件的标准三维模型轮廓，将目标变压器在组装准备阶段中各预组装部件的三维模型轮廓与其对应预组装部件的标准三维模型轮廓进行对比，得到目标变压器在组装准备阶段中各预组装部件的三维模型重合度，并分析得到目标变压器在组装准备阶段中各预组装部件的三维模型重合比例指数，将其标记为
Figure 473618DEST_PATH_IMAGE004
。
将目标变压器在组装准备阶段中各预组装部件的外观符合比例指数
Figure 467113DEST_PATH_IMAGE005
和三维模型重合比例指数
Figure 660197DEST_PATH_IMAGE006
代入公式
Figure 533475DEST_PATH_IMAGE007
，解析得到目标变压器在组装准备阶段中各预组装部件的完好度系数
Figure 664373DEST_PATH_IMAGE008
，其中
Figure 976406DEST_PATH_IMAGE009
分别表示为预设的组装部件外观符合和组装部件三维模型符合对应的完好度权重因子。
进一步地，所述预组装部件完好度解析模块具体还包括：将目标变压器在组装准备阶段中各预组装部件的完好度系数与预设的各预组装部件的完好度系数阈值进行对比，若目标变压器在组装准备阶段中某预组装部件的完好度系数小于预设的对应预组装部件的完好度系数阈值，表明该预组装部件为不合格部件，则发出预警提醒，并将该预组装部件的编号发送至变压器组装控制终端进行显示，若目标变压器在组装准备阶段中各预组装部件的完好度系数均大于或等于预设的对应预组装部件的完好度系数阈值，则执行目标变压器组装操作指令。
进一步地，所述预组装部件组装步骤监测模块用于通过高清摄像头对目标变压器在组装过程中各预组装部件的组装步骤进行监测，得到目标变压器在组装过程中各预组装部件的组装步骤视频，同时对目标变压器在组装过程中各预组装部件的组装步骤视频进行图像分割处理，依次得到目标变压器在组装过程中各预组装部件对应的各组装动作图像，并按照组装步骤视频播放先后顺序依次进行排序，得到目标变压器在组装过程中各预组装部件对应排序后的各组装动作图像，将其记为目标变压器在组装过程中各预组装部件对应的各组装顺序动作图像。
进一步地，所述预组装部件组装动作分析模块中分析目标变压器在组装过程中各预组装部件的组装动作标准指数，具体包括：提取变压器组装信息存储库中存储的目标变压器在组装过程中各预组装部件对应各组装顺序动作的标准图像，对比统计目标变压器在组装过程中各预组装部件对应的匹配组装顺序动作图像数量，将其标记为
Figure 571466DEST_PATH_IMAGE010
；并获取目标变压器在组装过程中各预组装部件对应各匹配组装顺序动作图像的对比相似度，将其标记为
Figure 943542DEST_PATH_IMAGE011
，
Figure 561736DEST_PATH_IMAGE012
，j表示为第j个匹配组装顺序动作图像的编号。
筛选目标变压器在组装过程中各预组装部件对应未匹配的各组装顺序动作图像，将其记为目标变压器在组装过程中各预组装部件对应的各剩余组装顺序动作图像，对比统计目标变压器在组装过程中各预组装部件对应的剩余符合组装顺序动作图像数量，将其标记为
Figure 100296DEST_PATH_IMAGE013
；并获取目标变压器在组装过程中各预组装部件对应各剩余符合组装顺序动作图像的符合相似度，将其标记为
Figure 2393DEST_PATH_IMAGE014
，
Figure 30523DEST_PATH_IMAGE015
，r表示为第r个剩余顺序符合组装动作图像的编号。
进一步地，所述预组装部件组装动作分析模块中目标变压器在组装过程中各预组装部件的组装动作标准指数分析公式为
Figure 385281DEST_PATH_IMAGE016
，其中
Figure 852165DEST_PATH_IMAGE017
表示为目标变压器在组装过程中第i个预组装部件的组装动作标准指数，
Figure 608769DEST_PATH_IMAGE018
表示为预设的变压器组装部件对应匹配组装顺序动作图像的符合权重因子，
Figure 807800DEST_PATH_IMAGE019
表示为预设的图像相似度阈值，
Figure 587537DEST_PATH_IMAGE020
分别表示为预设的匹配组装顺序动作图像数量占比影响因子、剩余符合组装顺序动作图像数量占比影响因子，
Figure 45063DEST_PATH_IMAGE021
表示为目标变压器在组装过程中第i个预组装部件对应的组装顺序动作图像数量，
Figure 141326DEST_PATH_IMAGE022
表示为预设的图像符合相似度阈值。
进一步地，所述预组装部件组装动作分析模块中分析目标变压器在组装过程中各预组装部件的组装动作精准指数，具体包括：根据目标变压器在组装过程中各预组装部件对应的各组装顺序动作图像，并以各预组装部件对应各组装顺序动作图像中对应指定点为坐标原点建立二维坐标系，提取目标变压器在组装过程中各预组装部件对应各组装顺序动作图像内各设定检测点的坐标，将目标变压器在组装过程中各预组装部件对应各组装顺序动作图像内各设定检测点的坐标标记为
Figure 291685DEST_PATH_IMAGE023
，
Figure 180224DEST_PATH_IMAGE024
，f表示为第f个组装顺序动作图像的编号，
Figure 910283DEST_PATH_IMAGE025
，s表示为第s个设定检测点的编号。
提取变压器组装信息存储库中存储的目标变压器在组装过程中各预组装部件对应各组装顺序动作标准图像内各设定检测点的标准坐标，将其标记为
Figure 313582DEST_PATH_IMAGE026
。
进一步地，所述预组装部件组装动作分析模块中分析目标变压器在组装过程中各预组装部件的组装动作精准指数，具体还包括：根据目标变压器在组装过程中各预组装部件对应各组装顺序动作图像内各设定检测点的坐标和标准坐标，得到目标变压器在组装过程中各预组装部件对应各组装顺序动作图像内各设定检测点的坐标偏移距离，将其标记为
Figure 385574DEST_PATH_IMAGE027
。
分析目标变压器在组装过程中各预组装部件的组装动作精准指数
Figure 671062DEST_PATH_IMAGE028
，其中
Figure 175118DEST_PATH_IMAGE029
表示为目标变压器在组装过程中第i个预组装部件的组装动作精准指数，
Figure 308290DEST_PATH_IMAGE030
表示为预设的检测点坐标偏移距离修正影响因子，
Figure 534872DEST_PATH_IMAGE031
表示为预设的允许检测点坐标偏移距离，e表示为自然常数。
进一步地，所述变压器组装合格系数评估模块中评估目标变压器对应的组装合格系数，具体包括：将目标变压器在组装过程中各预组装部件的组装动作标准指数
Figure 589547DEST_PATH_IMAGE032
和组装动作精准指数
Figure 192567DEST_PATH_IMAGE033
代入组装合格系数评估公式
Figure 117929DEST_PATH_IMAGE034
，得到目标变压器对应的组装合格系数
Figure 453095DEST_PATH_IMAGE035
，其中
Figure 713175DEST_PATH_IMAGE036
表示为预设的变压器组装合格补偿因子，
Figure 667356DEST_PATH_IMAGE037
分别表示为预设的组装部件组装动作标准指数和组装部件组装动作精准指数对应的影响权重。
相对于现有技术，本发明的实施例至少具有如下优点或有益效果：
本发明通过对目标变压器在组装准备阶段中各预组装部件进行三维扫描，得到目标变压器在组装准备阶段中各预组装部件的外观缺陷信息和三维模型轮廓，从而实现对变压器组装部件外观信息进行数据化监测，有效提高变压器组装部件的监测信息准确性和监测信息效率，进一步降低工作人员监测与核对信息的工作量，有效避免变压器组装部件信息监测结果存在误差的问题，并解析得到目标变压器在组装准备阶段中各预组装部件的完好度系数，根据对比结果进行对应的操作处理，从而能够精准判断变压器组装部件外观信息对组装质量的影响，避免后期变压器组装部件不匹配的问题，进而提高后期变压器的整体使用质量和性能。
本发明通过监测目标变压器在组装过程中各预组装部件对应的各组装顺序动作图像，分析目标变压器在组装过程中各预组装部件的组装动作标准指数和组装动作精准指数，从而实现对变压器对应各组装部件的组装步骤进行实时监测，降低变压器组装部件组装动作出现偏差的可能性，进一步提高后期变压器的使用安全性和使用稳定性，进而评估目标变压器对应的组装合格系数，并与预设的变压器组装合格系数阈值进行对比，对比分析后进行对应的处理，从而能够精准评估变压器的组装质量合格性，消除后期变压器组装质量的安全隐患，进一步确保后期变压器的预期使用寿命，在极大程度上满足使用者对变压器的基本使用需求。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述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为本发明的系统模块连接图。
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前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1所示，本发明提供一种基于人工智能的变压器制造组装工艺监测分析系统，包括变压器预组装部件统计模块、变压器组装信息存储库、预组装部件三维扫描模块、预组装部件完好度解析模块、预组装部件组装步骤监测模块、预组装部件组装动作分析模块和变压器组装合格系数评估模块。
所述变压器预组装部件统计模块与预组装部件三维扫描模块连接，所述预组装部件完好度解析模块分别与预组装部件三维扫描模块、变压器组装信息存储库和预组装部件组装步骤监测模块连接，所述预组装部件组装动作分析模块分别与预组装部件组装步骤监测模块、变压器组装信息存储库和变压器组装合格系数评估模块连接。
所述变压器预组装部件统计模块用于统计目标变压器在组装工艺流程中需要的各预组装部件，并按照变压器组装顺序依次进行编号，将目标变压器对应各预组装部件分别编号为
Figure 227650DEST_PATH_IMAGE038
。
所述变压器组装信息存储库用于存储目标变压器对应各预组装部件的标准三维模型轮廓，并存储目标变压器在组装过程中各预组装部件对应各组装顺序动作的标准图和各预组装部件对应各组装顺序动作标准图像内各设定检测点的标准坐标。
所述预组装部件三维扫描模块用于对目标变压器在组装准备阶段中各预组装部件进行三维扫描，得到目标变压器在组装准备阶段中各预组装部件的外观缺陷信息和三维模型轮廓。
在本申请较佳的技术方案中，所述预组装部件三维扫描模块用于通过三维扫描仪对目标变压器在组装准备阶段中各预组装部件进行三维扫描，得到目标变压器在组装准备阶段中各预组装部件的三维图像，根据目标变压器在组装准备阶段中各预组装部件的三维图像，得到目标变压器在组装准备阶段中各预组装部件的外观缺陷信息，其中外观缺陷信息包括划痕长度、漆面脱落面积和锈蚀面积；同时根据目标变压器在组装准备阶段中各预组装部件的三维图像，构建目标变压器在组装准备阶段中各预组装部件的三维模型，得到目标变压器在组装准备阶段中各预组装部件的三维模型轮廓。
所述预组装部件完好度解析模块用于解析目标变压器在组装准备阶段中各预组装部件的完好度系数，并与预设的各预组装部件的完好度系数阈值进行对比，根据对比结果进行对应的操作处理。
在本申请较佳的技术方案中，所述预组装部件完好度解析模块中解析目标变压器在组装准备阶段中各预组装部件的完好度系数，具体解析方式为：根据目标变压器在组装准备阶段中各预组装部件的外观缺陷信息，分析得到目标变压器在组装准备阶段中各预组装部件的外观符合比例指数
Figure 281188DEST_PATH_IMAGE039
，
Figure 559722DEST_PATH_IMAGE040
，i表示为第i个预组装部件的编号。
提取变压器组装信息存储库中存储的目标变压器对应各预组装部件的标准三维模型轮廓，将目标变压器在组装准备阶段中各预组装部件的三维模型轮廓与其对应预组装部件的标准三维模型轮廓进行对比，得到目标变压器在组装准备阶段中各预组装部件的三维模型重合度，并分析得到目标变压器在组装准备阶段中各预组装部件的三维模型重合比例指数，将其标记为
Figure 130643DEST_PATH_IMAGE041
。
将目标变压器在组装准备阶段中各预组装部件的外观符合比例指数
Figure 217548DEST_PATH_IMAGE042
和三维模型重合比例指数
Figure 691255DEST_PATH_IMAGE043
代入公式
Figure 738976DEST_PATH_IMAGE044
，解析得到目标变压器在组装准备阶段中各预组装部件的完好度系数
Figure 34960DEST_PATH_IMAGE045
，其中
Figure 976371DEST_PATH_IMAGE046
分别表示为预设的组装部件外观符合和组装部件三维模型符合对应的完好度权重因子。
需要说明的是，所述目标变压器在组装准备阶段中各预组装部件的外观符合比例指数分析公式为
Figure 152137DEST_PATH_IMAGE047
，其中e表示为自然常数，
Figure 624838DEST_PATH_IMAGE048
分别表示为预设的变压器组装部件对应的划痕长度影响因子、漆面脱落面积影响因子和锈蚀面积影响因子，
Figure 708200DEST_PATH_IMAGE049
，
Figure 571028DEST_PATH_IMAGE050
分别表示为目标变压器在组装准备阶段中第i个预组装部件的划痕长度、漆面脱落面积和锈蚀面积，
Figure 917696DEST_PATH_IMAGE051
；
Figure 799064DEST_PATH_IMAGE052
分别表示为预设的变压器组装部件对应的外观允许划痕长度、外观允许漆面脱落面积和外观允许锈蚀面积。
需要说明的是，所述目标变压器在组装准备阶段中各预组装部件的三维模型重合比例指数分析公式为
Figure 374533DEST_PATH_IMAGE053
，其中
Figure 618432DEST_PATH_IMAGE054
表示为目标变压器在组装准备阶段中第i个预组装部件的三维模型重合比例指数，
Figure 683472DEST_PATH_IMAGE055
表示为预设的变压器组装部件三维模型重合度修正系数，
Figure 380032DEST_PATH_IMAGE056
表示为目标变压器在组装准备阶段中第i个预组装部件的三维模型重合度，
Figure 759192DEST_PATH_IMAGE057
表示为预设的变压器组装部件的三维模型重合度阈值。
在本申请较佳的技术方案中，所述预组装部件完好度解析模块具体还包括：将目标变压器在组装准备阶段中各预组装部件的完好度系数与预设的各预组装部件的完好度系数阈值进行对比，若目标变压器在组装准备阶段中某预组装部件的完好度系数小于预设的对应预组装部件的完好度系数阈值，表明该预组装部件为不合格部件，则发出预警提醒，并将该预组装部件的编号发送至变压器组装控制终端进行显示，若目标变压器在组装准备阶段中各预组装部件的完好度系数均大于或等于预设的对应预组装部件的完好度系数阈值，则执行目标变压器组装操作指令。
在本实施例中，本发明通过对目标变压器在组装准备阶段中各预组装部件进行三维扫描，得到目标变压器在组装准备阶段中各预组装部件的外观缺陷信息和三维模型轮廓，从而实现对变压器组装部件外观信息进行数据化监测，有效提高变压器组装部件的监测信息准确性和监测信息效率，进一步降低工作人员监测与核对信息的工作量，有效避免变压器组装部件信息监测结果存在误差的问题，并解析得到目标变压器在组装准备阶段中各预组装部件的完好度系数，根据对比结果进行对应的操作处理，从而能够精准判断变压器组装部件外观信息对组装质量的影响，避免后期变压器组装部件不匹配的问题，进而提高后期变压器的整体使用质量和性能。
所述预组装部件组装步骤监测模块用于对目标变压器在组装过程中各预组装部件的组装步骤进行监测，得到目标变压器在组装过程中各预组装部件对应的各组装顺序动作图像。
在本申请较佳的技术方案中，所述预组装部件组装步骤监测模块用于通过高清摄像头对目标变压器在组装过程中各预组装部件的组装步骤进行监测，得到目标变压器在组装过程中各预组装部件的组装步骤视频，同时对目标变压器在组装过程中各预组装部件的组装步骤视频进行图像分割处理，依次得到目标变压器在组装过程中各预组装部件对应的各组装动作图像，并按照组装步骤视频播放先后顺序依次进行排序，得到目标变压器在组装过程中各预组装部件对应排序后的各组装动作图像，将其记为目标变压器在组装过程中各预组装部件对应的各组装顺序动作图像。
所述预组装部件组装动作分析模块用于根据目标变压器在组装过程中各预组装部件对应的各组装顺序动作图像，分析目标变压器在组装过程中各预组装部件的组装动作标准指数和组装动作精准指数。
在本申请较佳的技术方案中，所述预组装部件组装动作分析模块中分析目标变压器在组装过程中各预组装部件的组装动作标准指数，具体包括：提取变压器组装信息存储库中存储的目标变压器在组装过程中各预组装部件对应各组装顺序动作的标准图像，对比统计目标变压器在组装过程中各预组装部件对应的匹配组装顺序动作图像数量，将其标记为
Figure 529702DEST_PATH_IMAGE058
；并获取目标变压器在组装过程中各预组装部件对应各匹配组装顺序动作图像的对比相似度，将其标记为
Figure 952593DEST_PATH_IMAGE059
，
Figure 683920DEST_PATH_IMAGE060
，j表示为第j个匹配组装顺序动作图像的编号。
筛选目标变压器在组装过程中各预组装部件对应未匹配的各组装顺序动作图像，将其记为目标变压器在组装过程中各预组装部件对应的各剩余组装顺序动作图像，对比统计目标变压器在组装过程中各预组装部件对应的剩余符合组装顺序动作图像数量，将其标记为
Figure 116038DEST_PATH_IMAGE061
；并获取目标变压器在组装过程中各预组装部件对应各剩余符合组装顺序动作图像的符合相似度，将其标记为
Figure 819683DEST_PATH_IMAGE062
，
Figure 351158DEST_PATH_IMAGE063
，r表示为第r个剩余顺序符合组装动作图像的编号。
需要说明的是，上述中目标变压器在组装过程中各预组装部件对应的匹配组装顺序动作图像数量统计方式为：将目标变压器在组装过程中各预组装部件对应的各组装顺序动作图像与其对应组装顺序动作标准图像进行对比，统计目标变压器在组装过程中各预组装部件对应各组装顺序动作图像与其对应组装顺序动作标准图像的相似度，若目标变压器在组装过程中某预组装部件对应某组装顺序动作图像与其对应组装顺序动作标准图像的相似度大于或等于预设的图像相似度阈值，则将该预组装部件对应该组装顺序动作图像记为匹配组装顺序动作图像，统计目标变压器在组装过程中各预组装部件对应的匹配组装顺序动作图像数量，并提取目标变压器在组装过程中各预组装部件对应各匹配组装顺序动作图像与其对应组装顺序动作标准图像的相似度，将其记为目标变压器在组装过程中各预组装部件对应各匹配组装顺序动作图像的对比相似度。
需要说明的是，上述中目标变压器在组装过程中各预组装部件对应的剩余符合组装顺序动作图像数量统计方式为：将目标变压器在组装过程中各预组装部件对应的各剩余组装顺序动作图像与其对应的其他各组装顺序动作标准图像进行对比，统计目标变压器在组装过程中各预组装部件对应各剩余组装顺序动作图像与其对应的其他各组装顺序动作标准图像的相似度，筛选目标变压器在组装过程中各预组装部件对应各剩余组装顺序动作图像的最高相似度，将其记为目标变压器在组装过程中各预组装部件对应各剩余组装顺序动作图像的符合相似度。
将目标变压器在组装过程中各预组装部件对应各剩余组装顺序动作图像的符合相似度与预设的图像符合相似度阈值进行对比，若目标变压器在组装过程中某预组装部件对应某剩余组装顺序动作图像的符合相似度大于或等于预设的图像符合相似度阈值，则将该预组装部件对应该剩余组装顺序动作图像记为剩余符合组装顺序动作图像，统计目标变压器在组装过程中各预组装部件对应的剩余符合组装顺序动作图像数量，并提取目标变压器在组装过程中各预组装部件对应各剩余符合组装顺序动作图像的符合相似度。
在本申请较佳的技术方案中，所述预组装部件组装动作分析模块中目标变压器在组装过程中各预组装部件的组装动作标准指数分析公式为
Figure 756732DEST_PATH_IMAGE064
，其中
Figure 477695DEST_PATH_IMAGE065
表示为目标变压器在组装过程中第i个预组装部件的组装动作标准指数，
Figure 347430DEST_PATH_IMAGE066
表示为预设的变压器组装部件对应匹配组装顺序动作图像的符合权重因子，
Figure 862857DEST_PATH_IMAGE067
表示为预设的图像相似度阈值，
Figure 693409DEST_PATH_IMAGE068
分别表示为预设的匹配组装顺序动作图像数量占比影响因子、剩余符合组装顺序动作图像数量占比影响因子，
Figure 467330DEST_PATH_IMAGE069
表示为目标变压器在组装过程中第i个预组装部件对应的组装顺序动作图像数量，
Figure 145567DEST_PATH_IMAGE070
表示为预设的图像符合相似度阈值。
在本申请较佳的技术方案中，所述预组装部件组装动作分析模块中分析目标变压器在组装过程中各预组装部件的组装动作精准指数，具体包括：根据目标变压器在组装过程中各预组装部件对应的各组装顺序动作图像，并以各预组装部件对应各组装顺序动作图像中对应指定点为坐标原点建立二维坐标系，提取目标变压器在组装过程中各预组装部件对应各组装顺序动作图像内各设定检测点的坐标，将目标变压器在组装过程中各预组装部件对应各组装顺序动作图像内各设定检测点的坐标标记为
Figure 346742DEST_PATH_IMAGE071
，
Figure 477640DEST_PATH_IMAGE072
，f表示为第f个组装顺序动作图像的编号，
Figure 851989DEST_PATH_IMAGE073
，s表示为第s个设定检测点的编号。
提取变压器组装信息存储库中存储的目标变压器在组装过程中各预组装部件对应各组装顺序动作标准图像内各设定检测点的标准坐标，将其标记为
Figure 384733DEST_PATH_IMAGE074
。
在本申请较佳的技术方案中，所述预组装部件组装动作分析模块中分析目标变压器在组装过程中各预组装部件的组装动作精准指数，具体还包括：根据目标变压器在组装过程中各预组装部件对应各组装顺序动作图像内各设定检测点的坐标和标准坐标，得到目标变压器在组装过程中各预组装部件对应各组装顺序动作图像内各设定检测点的坐标偏移距离，将其标记为
Figure 756808DEST_PATH_IMAGE075
。
分析目标变压器在组装过程中各预组装部件的组装动作精准指数
Figure 375003DEST_PATH_IMAGE076
，其中
Figure 162830DEST_PATH_IMAGE077
表示为目标变压器在组装过程中第i个预组装部件的组装动作精准指数，
Figure 799348DEST_PATH_IMAGE078
表示为预设的检测点坐标偏移距离修正影响因子，
Figure 93057DEST_PATH_IMAGE079
表示为预设的允许检测点坐标偏移距离，e表示为自然常数。
所述变压器组装合格系数评估模块用于评估目标变压器对应的组装合格系数，并与预设的变压器组装合格系数阈值进行对比，对比分析后进行对应的处理。
在本申请较佳的技术方案中，所述变压器组装合格系数评估模块中评估目标变压器对应的组装合格系数，具体包括：将目标变压器在组装过程中各预组装部件的组装动作标准指数
Figure 510132DEST_PATH_IMAGE080
和组装动作精准指数
Figure 914700DEST_PATH_IMAGE081
代入组装合格系数评估公式
Figure 936882DEST_PATH_IMAGE082
，得到目标变压器对应的组装合格系数
Figure 135913DEST_PATH_IMAGE083
，其中
Figure 650071DEST_PATH_IMAGE084
表示为预设的变压器组装合格补偿因子，
Figure 107598DEST_PATH_IMAGE085
分别表示为预设的组装部件组装动作标准指数和组装部件组装动作精准指数对应的影响权重。
进一步地，上述中将目标变压器对应的组装合格系数与预设的变压器组装合格系数阈值进行对比，若目标变压器对应的组装合格系数大于或等于预设的变压器组装合格系数阈值，表明目标变压器组装合格，若目标变压器对应的组装合格系数小于预设的变压器组装合格系数阈值，表明目标变压器组装异常，则发出预警提醒。
在本实施例中，本发明通过监测目标变压器在组装过程中各预组装部件对应的各组装顺序动作图像，分析目标变压器在组装过程中各预组装部件的组装动作标准指数和组装动作精准指数，从而实现对变压器对应各组装部件的组装步骤进行实时监测，降低变压器组装部件组装动作出现偏差的可能性，进一步提高后期变压器的使用安全性和使用稳定性，进而评估目标变压器对应的组装合格系数，并与预设的变压器组装合格系数阈值进行对比，对比分析后进行对应的处理，从而能够精准评估变压器的组装质量合格性，消除后期变压器组装质量的安全隐患，进一步确保后期变压器的预期使用寿命，在极大程度上满足使用者对变压器的基本使用需求。
以上内容仅仅是对本发明的构思所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的构思或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种基于人工智能的变压器制造组装工艺监测分析系统，其特征在于，包括：
变压器预组装部件统计模块，用于统计目标变压器在组装工艺流程中需要的各预组装部件，并按照变压器组装顺序依次进行编号，将目标变压器对应各预组装部件分别编号为
Figure DEST_PATH_IMAGE001
；
变压器组装信息存储库，用于存储目标变压器对应各预组装部件的标准三维模型轮廓，并存储目标变压器在组装过程中各预组装部件对应各组装顺序动作的标准图和各预组装部件对应各组装顺序动作标准图像内各设定检测点的标准坐标；
预组装部件三维扫描模块，用于对目标变压器在组装准备阶段中各预组装部件进行三维扫描，得到目标变压器在组装准备阶段中各预组装部件的外观缺陷信息和三维模型轮廓；
预组装部件完好度解析模块，用于解析目标变压器在组装准备阶段中各预组装部件的完好度系数，并与预设的各预组装部件的完好度系数阈值进行对比，根据对比结果进行对应的操作处理，若目标变压器在组装准备阶段中某预组装部件的完好度系数小于预设的对应预组装部件的完好度系数阈值，表明该预组装部件为不合格部件，则发出预警提醒，并将该预组装部件的编号发送至变压器组装控制终端进行显示，若目标变压器在组装准备阶段中各预组装部件的完好度系数均大于或等于预设的对应预组装部件的完好度系数阈值，则执行目标变压器组装操作指令；
预组装部件组装步骤监测模块，用于对目标变压器在组装过程中各预组装部件的组装步骤进行监测，得到目标变压器在组装过程中各预组装部件对应的各组装顺序动作图像；
预组装部件组装动作分析模块，用于根据目标变压器在组装过程中各预组装部件对应的各组装顺序动作图像，分析目标变压器在组装过程中各预组装部件的组装动作标准指数和组装动作精准指数；
变压器组装合格系数评估模块，用于评估目标变压器对应的组装合格系数，并与预设的变压器组装合格系数阈值进行对比，对比分析后进行对应的处理，若目标变压器对应的组装合格系数大于或等于预设的变压器组装合格系数阈值，表明目标变压器组装合格，若目标变压器对应的组装合格系数小于预设的变压器组装合格系数阈值，表明目标变压器组装异常，则发出预警提醒。
2.根据权利要求1所述的一种基于人工智能的变压器制造组装工艺监测分析系统，其特征在于：所述预组装部件三维扫描模块用于通过三维扫描仪对目标变压器在组装准备阶段中各预组装部件进行三维扫描，得到目标变压器在组装准备阶段中各预组装部件的三维图像，根据目标变压器在组装准备阶段中各预组装部件的三维图像，得到目标变压器在组装准备阶段中各预组装部件的外观缺陷信息，其中外观缺陷信息包括划痕长度、漆面脱落面积和锈蚀面积；同时根据目标变压器在组装准备阶段中各预组装部件的三维图像，构建目标变压器在组装准备阶段中各预组装部件的三维模型，得到目标变压器在组装准备阶段中各预组装部件的三维模型轮廓。
3.根据权利要求2所述的一种基于人工智能的变压器制造组装工艺监测分析系统，其特征在于：所述预组装部件完好度解析模块中解析目标变压器在组装准备阶段中各预组装部件的完好度系数，具体解析方式为：
根据目标变压器在组装准备阶段中各预组装部件的外观缺陷信息，分析得到目标变压器在组装准备阶段中各预组装部件的外观符合比例指数
Figure 759075DEST_PATH_IMAGE002
，
Figure DEST_PATH_IMAGE003
，i表示为第i个预组装部件的编号；
提取变压器组装信息存储库中存储的目标变压器对应各预组装部件的标准三维模型轮廓，将目标变压器在组装准备阶段中各预组装部件的三维模型轮廓与其对应预组装部件的标准三维模型轮廓进行对比，得到目标变压器在组装准备阶段中各预组装部件的三维模型重合度，并分析得到目标变压器在组装准备阶段中各预组装部件的三维模型重合比例指数，将其标记为
Figure 613899DEST_PATH_IMAGE004
；
将目标变压器在组装准备阶段中各预组装部件的外观符合比例指数
Figure DEST_PATH_IMAGE005
和三维模型重合比例指数
Figure 190374DEST_PATH_IMAGE006
代入公式
Figure DEST_PATH_IMAGE007
，解析得到目标变压器在组装准备阶段中各预组装部件的完好度系数
Figure 254757DEST_PATH_IMAGE008
，其中
Figure DEST_PATH_IMAGE009
分别表示为预设的组装部件外观符合和组装部件三维模型符合对应的完好度权重因子。
4.根据权利要求1所述的一种基于人工智能的变压器制造组装工艺监测分析系统，其特征在于：所述预组装部件组装步骤监测模块用于通过高清摄像头对目标变压器在组装过程中各预组装部件的组装步骤进行监测，得到目标变压器在组装过程中各预组装部件的组装步骤视频，同时对目标变压器在组装过程中各预组装部件的组装步骤视频进行图像分割处理，依次得到目标变压器在组装过程中各预组装部件对应的各组装动作图像，并按照组装步骤视频播放先后顺序依次进行排序，得到目标变压器在组装过程中各预组装部件对应排序后的各组装动作图像，将其记为目标变压器在组装过程中各预组装部件对应的各组装顺序动作图像。
5.根据权利要求4所述的一种基于人工智能的变压器制造组装工艺监测分析系统，其特征在于：所述预组装部件组装动作分析模块中分析目标变压器在组装过程中各预组装部件的组装动作标准指数，具体包括：
提取变压器组装信息存储库中存储的目标变压器在组装过程中各预组装部件对应各组装顺序动作的标准图像，对比统计目标变压器在组装过程中各预组装部件对应的匹配组装顺序动作图像数量，将其标记为
Figure 741233DEST_PATH_IMAGE010
；并获取目标变压器在组装过程中各预组装部件对应各匹配组装顺序动作图像的对比相似度，将其标记为
Figure DEST_PATH_IMAGE011
，
Figure 501379DEST_PATH_IMAGE012
，j表示为第j个匹配组装顺序动作图像的编号；
筛选目标变压器在组装过程中各预组装部件对应未匹配的各组装顺序动作图像，将其记为目标变压器在组装过程中各预组装部件对应的各剩余组装顺序动作图像，对比统计目标变压器在组装过程中各预组装部件对应的剩余符合组装顺序动作图像数量，将其标记为
Figure DEST_PATH_IMAGE013
；并获取目标变压器在组装过程中各预组装部件对应各剩余符合组装顺序动作图像的符合相似度，将其标记为
Figure 440516DEST_PATH_IMAGE014
，
Figure DEST_PATH_IMAGE015
，r表示为第r个剩余顺序符合组装动作图像的编号。
6.根据权利要求5所述的一种基于人工智能的变压器制造组装工艺监测分析系统，其特征在于：所述预组装部件组装动作分析模块中目标变压器在组装过程中各预组装部件的组装动作标准指数分析公式为
Figure 436154DEST_PATH_IMAGE016
，其中
Figure DEST_PATH_IMAGE017
表示为目标变压器在组装过程中第i个预组装部件的组装动作标准指数，
Figure 777137DEST_PATH_IMAGE018
表示为预设的变压器组装部件对应匹配组装顺序动作图像的符合权重因子，
Figure DEST_PATH_IMAGE019
表示为预设的图像相似度阈值，
Figure 442604DEST_PATH_IMAGE020
分别表示为预设的匹配组装顺序动作图像数量占比影响因子、剩余符合组装顺序动作图像数量占比影响因子，
Figure DEST_PATH_IMAGE021
表示为目标变压器在组装过程中第i个预组装部件对应的组装顺序动作图像数量，
Figure 869037DEST_PATH_IMAGE022
表示为预设的图像符合相似度阈值。
7.根据权利要求4所述的一种基于人工智能的变压器制造组装工艺监测分析系统，其特征在于：所述预组装部件组装动作分析模块中分析目标变压器在组装过程中各预组装部件的组装动作精准指数，具体包括：
根据目标变压器在组装过程中各预组装部件对应的各组装顺序动作图像，并以各预组装部件对应各组装顺序动作图像中对应指定点为坐标原点建立二维坐标系，提取目标变压器在组装过程中各预组装部件对应各组装顺序动作图像内各设定检测点的坐标，将目标变压器在组装过程中各预组装部件对应各组装顺序动作图像内各设定检测点的坐标标记为
Figure DEST_PATH_IMAGE023
，
Figure 402787DEST_PATH_IMAGE024
，f表示为第f个组装顺序动作图像的编号，
Figure DEST_PATH_IMAGE025
，s表示为第s个设定检测点的编号；
提取变压器组装信息存储库中存储的目标变压器在组装过程中各预组装部件对应各组装顺序动作标准图像内各设定检测点的标准坐标，将其标记为
Figure 598276DEST_PATH_IMAGE026
。
8.根据权利要求7所述的一种基于人工智能的变压器制造组装工艺监测分析系统，其特征在于：所述预组装部件组装动作分析模块中分析目标变压器在组装过程中各预组装部件的组装动作精准指数，具体还包括：
根据目标变压器在组装过程中各预组装部件对应各组装顺序动作图像内各设定检测点的坐标和标准坐标，得到目标变压器在组装过程中各预组装部件对应各组装顺序动作图像内各设定检测点的坐标偏移距离，将其标记为
Figure DEST_PATH_IMAGE027
；
分析目标变压器在组装过程中各预组装部件的组装动作精准指数
Figure 968733DEST_PATH_IMAGE028
，其中
Figure DEST_PATH_IMAGE029
表示为目标变压器在组装过程中第i个预组装部件的组装动作精准指数，
Figure 148042DEST_PATH_IMAGE030
表示为预设的检测点坐标偏移距离修正影响因子，
Figure DEST_PATH_IMAGE031
表示为预设的允许检测点坐标偏移距离，e表示为自然常数。
9.根据权利要求8所述的一种基于人工智能的变压器制造组装工艺监测分析系统，其特征在于：所述变压器组装合格系数评估模块中评估目标变压器对应的组装合格系数，具体包括：
将目标变压器在组装过程中各预组装部件的组装动作标准指数
Figure 95269DEST_PATH_IMAGE032
和组装动作精准指数
Figure DEST_PATH_IMAGE033
代入组装合格系数评估公式
Figure 676423DEST_PATH_IMAGE034
，得到目标变压器对应的组装合格系数
Figure DEST_PATH_IMAGE035
，其中
Figure 683694DEST_PATH_IMAGE036
表示为预设的变压器组装合格补偿因子，
Figure DEST_PATH_IMAGE037
分别表示为预设的组装部件组装动作标准指数和组装部件组装动作精准指数对应的影响权重。
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