CN116937799A - 一种基于视觉识别的变电站智能视频环境监控系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种基于视觉识别的变电站智能视频环境监控系统，包括视频监控单元、环境监控单元及运行监测单元；视频监控单元通过视频监测服务器接收监控指令后，控制高清摄像头开启视频采集功能并实时接收及显示，以分析异常情况的位置和图像；环境监控单元通过环境监测服务器实时接收及显示温度感应器采集温度和动力监测模块采集变电站运行状态，以分析大于安全温度阈值的情况以及变电站发电电源的电压电流与侧电压电流的比值超出正常运转范围的情况；运行监测单元通过监测服务器接收巡检指令后，控制智能机器人采集设备的信号源并实时接收及显示，以分析信号源异常的位置及设备。实施本发明，能解决现有监控方式及时性和高效性不足的问题。
Description
技术领域
本发明涉及变电站运维巡视技术领域，尤其涉及一种基于视觉识别的变电站智能视频环境监控系统。
背景技术
变电站是指电力系统中对电压和电流进行变换，接受电能及分配电能的场所。在发电厂内的变电站是升压变电站，其作用是将发电机发出的电能升压后馈送到高压电网中。随着电网规模的扩大，变电站数量不断增加，设备不断增加，运行条件也越来越复杂，使得变电站的安全监控在电网安全运行中起着举足轻重的作用。
与智能产品前沿水平相比，目前绝大部分变电站的传统视频及环境监控系统呈现技术上的滞后与局限性，存在监测效率较低及异常判断不及时等弊端，从而使得人们不能及时对安全隐患进行发现。因此，随着人工智能、国产化硬件平台等技术的逐渐成熟，传统视频及环境系统效能亟待提升及时性和高效性。
发明内容
本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种基于视觉识别的变电站智能视频环境监控系统，能够解决现有监控方式及时性和高效性不足的问题。
为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种基于视觉识别的变电站智能视频环境监控系统，包括通过网络互连的视频监控单元、环境监控单元及运行监测单元；其中，
所述视频监控单元包括安装于变电站的周界、重要设备及开关处的多个高清摄像头，以及所述多个高清摄像头共同所连并安装于变电站内的视频监测服务器；所述视频监控单元，用于通过所述视频监测服务器在接收远程控制中心下发的监控指令后，控制相应的高清摄像头开启视频采集功能，并实时接收及显示所开启高清摄像头采集到的视频，且进一步分析异常情况的位置和图像；
所述环境监控单元包括均安装于变电站内的动力监测模块、温度感应器及环境监测服务器，其中，所述环境监测服务器与所述动力监测模块及所述温度感应器均相连；所述环境监控单元，用于通过所述环境监测服务器实时接收及显示所述温度感应器所采集的温度和所述动力监测模块所采集的变电站运行状态，并基于实时接收的温度，分析是否有大于安全温度阈值的情况，以及基于实时接收的变电站运行状态，分析变电站发电电源的电压电流与侧电压电流的比值是否有超出预设的正常运转范围的情况；
所述运行监测单元包括安装于变电站内并对应各设备设置的多个智能机器人，以及所述多个智能机器人共同所连并安装于变电站内的运行监测服务器；所述运行监测单元，用于通过所述运行监测服务器在接收远程控制中心下发的巡检指令后，控制相应的智能机器人基于物联网技术采集相应设备的信号源，并实时接收及显示所控制的智能机器人采集到的信号源和信号源正异常预判结果，且进一步分析信号源异常的位置及对应的设备；其中，所述信号源正异常预判结果是智能机器人将其采集到的信号源与预存的特征信号源进行对比之后所输出的对比结果。
其中，所述环境监控单元还包括安装于变电站外并与所述环境监测服务器相连的环境入侵报警器；其中，
所述环境入侵报警器，用于通过物联网技术实时分析变电站现场环境，以查找是否存在除施工机器、器具之外的不明物体进入预设的监控区域，一旦发现不明物体，则立即发出报警信号并反馈给所述环境监测服务器。
其中，所述环境监控单元还包括安装于变电站外并与所述环境监测服务器相连的突发自然报警器；其中，
所述突发自然报警器，用于通过网络的天气预判，对变电站进行不同等级的自然灾害预警监测，一旦预测的自然灾害预警等级超过预设等级，则立即发出报警信号并反馈给所述环境监测服务器。
其中，还包括：通过网络与所述视频监控单元、所述环境监控单元及所述运行监测单元均相连的油质气体浓度含量监测单元；其中，
所述油质气体浓度含量监测单元包括安装于变压器上的气体传感器、油气分离装置、控制装置及气体探测及诊断装置；所述油质气体浓度含量监测单元，用于基于油气分离装置利用渗透膜脱气法，直接从变压器的油中将气体分离出来，以使所述气体传感器感应并送入所述气体探测及诊断装置进行分析及诊断，以得到油中所含各气体的浓度。
其中，所述油质气体浓度含量监测单元为由气体传感器、油气分离装置、控制装置及气体探测及诊断装置构成的MGA2000-6e溶解气体在变压器在线监测系统。
其中，还包括：通过网络与所述视频监控单元、所述环境监控单元、所述运行监测单元及所述油质气体浓度含量监测单元均相连的AI嵌入式架构单元；
所述AI嵌入式架构单元，用于对所述视频监控单元、所述环境监控单元、所述运行监测单元及所述油质气体浓度含量监测单元进行逻辑架构设计并进行联动，以实现智能化管理并形成方案及相关技术标准建议。
其中，所述视频监控单元中的视频监测服务器采用PCI总线技术，并安装4张视频采集卡来采集4个方向的数据；其中，每张视频采集卡均为24位、采集速度每秒30帧、分辨率640×480且能实时动态地采集视频信号。
实施本发明实施例，具有如下有益效果：
本发明通过视频监控单元开启视频采集功能分析异常情况的位置和图像，通过环境监控单元实时接收及温度和变电站运行状态分析大于安全温度阈值的情况以及变电站发电电源的电压电流与侧电压电流的比值超出正常运转范围的情况，以及通过运行监测单元采集设备的信号源分析信号源异常的位置及设备，从而能够解决现有监控方式及时性和高效性不足的问题。
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基于视觉识别的变电站智能视频环境监控系统的结构连接示意图。
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，提出的一种基于视觉识别的变电站智能视频环境监控系统，包括通过(有线和/或无线)网络(如公网、私网)互连的视频监控单元1、环境监控单元2及运行监测单元3。其中，
视频监控单元1包括安装于变电站的周界、重要设备及开关处的多个高清摄像头11，以及多个高清摄像头11共同所连并安装于变电站内的视频监测服务器12；此时，该视频监控单元1用于通过视频监测服务器12在接收远程控制中心T(该远程控制中心T也架设在网络上并能进行数据通信)下发的监控指令后，控制相应的高清摄像头11开启视频采集功能，并实时接收及显示所开启高清摄像头11采集到的视频，且进一步分析异常情况的位置和图像；在一个例子中，视频监测服务器12采用PCI总线技术，并安装4张视频采集卡来采集4个方向的数据；其中，每张视频采集卡均为24位、采集速度每秒30帧、分辨率640×480且能实时动态地采集视频信号；同时，为详细显示变电站设备运行状况，采用SVG接线图来展示设备图像及连接线路。应当说明的是，视频监测服务器12对视频图像的处理及分析可通过内置分析软件来实现，软件结构及实现功能根据实际进行设计并属于常用技术手段，在此不再赘述；
环境监控单元2包括均安装于变电站内的动力监测模块21、温度感应器22及环境监测服务器23，其中，环境监测服务器23与动力监测模块21及温度感应器22均相连；此时，该环境监控单元2用于通过环境监测服务器23实时接收及显示温度感应器22所采集的温度和动力监测模块23所采集的变电站运行状态，并基于实时接收的温度，分析是否有大于安全温度阈值的情况，以及基于实时接收的变电站运行状态，分析变电站发电电源的电压电流与侧电压电流的比值是否有超出预设的正常运转范围的情况；应当说明的是，环境监测服务器23对温度的分析及变电站发电电源的电压电流与侧电压电流的比值的分析都是通过内置分析软件来实现，软件结构及实现功能根据实际进行设计并属于常用技术手段，在此不再赘述；
运行监测单元3包括安装于变电站内并对应各设备(未图示)设置的多个智能机器人31，以及多个智能机器人31共同所连并安装于变电站内的运行监测服务器32；此时，该运行监测单元3用于通过运行监测服务器32在接收远程控制中心T下发的巡检指令后，控制相应的智能机器人31基于物联网技术采集相应设备的信号源，并实时接收及显示所控制的智能机器人31采集到的信号源和信号源正异常预判结果，且进一步分析信号源异常的位置及对应的设备；其中，信号源正异常预判结果是智能机器人31将其采集到的信号源与预存的特征信号源进行对比之后所输出的对比结果。应当说明的是，运行监测服务器32对信号源异常的位置及对应的设备的分析都是通过内置分析软件来实现，软件结构及实现功能根据实际进行设计并属于常用技术手段，在此不再赘述。同时，智能机器人31对设备的实时现场巡逻、检查的时间和运动轨迹都是预先定义好的，在此不再赘述。
此时，该变电站智能视频环境监控系统还包括：油质气体浓度含量监测单元4，该油质气体浓度含量监测单元4通过网络与视频监控单元1、环境监控单元2及运行监测单元3均相连，其包括安装于变压器上的气体传感器、油气分离装置、控制装置及气体探测及诊断装置；此时，该油质气体浓度含量监测单元4用于基于油气分离装置利用渗透膜脱气法，直接从变压器的油中将气体分离出来，以使气体传感器感应并送入气体探测及诊断装置进行分析及诊断，以得到油中所含各气体的浓度。在一个例子中，油质气体浓度含量监测单元4为由气体传感器、油气分离装置、控制装置及气体探测及诊断装置构成的MGA2000-6e溶解气体在变压器在线监测系统，免去取油样、注油和脱气等工序，不仅节省了监测时间，而且简化了装置，易于实现在线连续监测的要求，完成了对变压器油质气体含量的在线实时监控。
此时，该变电站智能视频环境监控系统还包括：AI嵌入式架构单元5，该AI嵌入式架构单元5通过网络与视频监控单元1、环境监控单元2、运行监测单元3及油质气体浓度含量监测单元4均相连；此时，该AI嵌入式架构单元5用于对视频监控单元1、环境监控单元2、运行监测单元3及油质气体浓度含量监测单元4进行逻辑架构设计并进行联动，以实现智能化管理并形成方案及相关技术标准建议。
可以理解的是，通过视频监控单元1开启视频采集功能分析异常情况的位置和图像，通过环境监控单元2实时接收及温度和变电站运行状态分析大于安全温度阈值的情况以及变电站发电电源的电压电流与侧电压电流的比值超出正常运转范围的情况，以及通过运行监测单元3采集设备的信号源分析信号源异常的位置及设备，可以快速解决现有监控方式及时性和高效性不足的问题。当然，环境监控单元2还可以通过摄像头监测基建远程施工建筑情况，保证其施工环境的安全，为基建施工现场提供稳定运行的基础。
例如，一旦某一个高清摄像头11采集到的视频有异常，则工作人员会远程调用视频监控单元1，通过图像对异常情况出现的位置进行故障排查，从而提高了该系统监控的及时性和高效性；又如，一旦分析出变电站温度大于安全温度阈值，则工作人员会远程控制机房温度进行降温处理，以排除高温对变电站设备安全运行的影响，同时分析变电站发电电源的电压电流与侧电压电流的比值有超出预设的正常运转范围，则工作人员会远程调节，以符合电网安全运行要求，从而提高了该系统监控的及时性和高效性；又如，一旦机器人31察觉到某一设备发出的信号源不正常，则立即反馈，工作人员会远程调用该设备近阶段运行数据进行故障排查，从而提高了该系统监控的及时性和高效性。
在本发明实施例中，环境监控单元2还包括安装于变电站外并与环境监测服务器23相连的环境入侵报警器24；此时，该环境入侵报警器24用于通过物联网技术实时分析变电站现场环境，以查找是否存在除施工机器、器具之外的不明物体进入预设的监控区域，一旦发现不明物体，则立即发出报警信号并反馈给环境监测服务器23。
在本发明实施例中，环境监控单元2还包括安装于变电站外并与环境监测服务器23相连的突发自然报警器25；此时，该突发自然报警器25用于通过网络的天气预判，对变电站进行不同等级的自然灾害预警监测，一旦预测的自然灾害预警等级超过预设等级，则立即发出报警信号并反馈给环境监测服务器23。
实施本发明实施例，具有如下有益效果：
本发明通过视频监控单元开启视频采集功能分析异常情况的位置和图像，通过环境监控单元实时接收及温度和变电站运行状态分析大于安全温度阈值的情况以及变电站发电电源的电压电流与侧电压电流的比值超出正常运转范围的情况，以及通过运行监测单元采集设备的信号源分析信号源异常的位置及设备，从而能够解决现有监控方式及时性和高效性不足的问题。
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 (7)
1.一种基于视觉识别的变电站智能视频环境监控系统，其特征在于，包括通过网络互连的视频监控单元、环境监控单元及运行监测单元；其中，
所述视频监控单元包括安装于变电站的周界、重要设备及开关处的多个高清摄像头，以及所述多个高清摄像头共同所连并安装于变电站内的视频监测服务器；所述视频监控单元，用于通过所述视频监测服务器在接收远程控制中心下发的监控指令后，控制相应的高清摄像头开启视频采集功能，并实时接收及显示所开启高清摄像头采集到的视频，且进一步分析异常情况的位置和图像；
所述环境监控单元包括均安装于变电站内的动力监测模块、温度感应器及环境监测服务器，其中，所述环境监测服务器与所述动力监测模块及所述温度感应器均相连；所述环境监控单元，用于通过所述环境监测服务器实时接收及显示所述温度感应器所采集的温度和所述动力监测模块所采集的变电站运行状态，并基于实时接收的温度，分析是否有大于安全温度阈值的情况，以及基于实时接收的变电站运行状态，分析变电站发电电源的电压电流与侧电压电流的比值是否有超出预设的正常运转范围的情况；
所述运行监测单元包括安装于变电站内并对应各设备设置的多个智能机器人，以及所述多个智能机器人共同所连并安装于变电站内的运行监测服务器；所述运行监测单元，用于通过所述运行监测服务器在接收远程控制中心下发的巡检指令后，控制相应的智能机器人基于物联网技术采集相应设备的信号源，并实时接收及显示所控制的智能机器人采集到的信号源和信号源正异常预判结果，且进一步分析信号源异常的位置及对应的设备；其中，所述信号源正异常预判结果是智能机器人将其采集到的信号源与预存的特征信号源进行对比之后所输出的对比结果。
2.如权利要求1所述的基于视觉识别的变电站智能视频环境监控系统，其特征在于，所述环境监控单元还包括安装于变电站外并与所述环境监测服务器相连的环境入侵报警器；其中，
所述环境入侵报警器，用于通过物联网技术实时分析变电站现场环境，以查找是否存在除施工机器、器具之外的不明物体进入预设的监控区域，一旦发现不明物体，则立即发出报警信号并反馈给所述环境监测服务器。
3.如权利要求1所述的基于视觉识别的变电站智能视频环境监控系统，其特征在于，所述环境监控单元还包括安装于变电站外并与所述环境监测服务器相连的突发自然报警器；其中，
所述突发自然报警器，用于通过网络的天气预判，对变电站进行不同等级的自然灾害预警监测，一旦预测的自然灾害预警等级超过预设等级，则立即发出报警信号并反馈给所述环境监测服务器。
4.如权利要求1所述的基于视觉识别的变电站智能视频环境监控系统，其特征在于，还包括：通过网络与所述视频监控单元、所述环境监控单元及所述运行监测单元均相连的油质气体浓度含量监测单元；其中，
所述油质气体浓度含量监测单元包括安装于变压器上的气体传感器、油气分离装置、控制装置及气体探测及诊断装置；所述油质气体浓度含量监测单元，用于基于油气分离装置利用渗透膜脱气法，直接从变压器的油中将气体分离出来，以使所述气体传感器感应并送入所述气体探测及诊断装置进行分析及诊断，以得到油中所含各气体的浓度。
5.如权利要求4所述的基于视觉识别的变电站智能视频环境监控系统，其特征在于，所述油质气体浓度含量监测单元为由气体传感器、油气分离装置、控制装置及气体探测及诊断装置构成的MGA2000-6e溶解气体在变压器在线监测系统。
6.如权利要求5所述的基于视觉识别的变电站智能视频环境监控系统，其特征在于，还包括：通过网络与所述视频监控单元、所述环境监控单元、所述运行监测单元及所述油质气体浓度含量监测单元均相连的AI嵌入式架构单元；
所述AI嵌入式架构单元，用于对所述视频监控单元、所述环境监控单元、所述运行监测单元及所述油质气体浓度含量监测单元进行逻辑架构设计并进行联动，以实现智能化管理并形成方案及相关技术标准建议。
7.如权利要求1-6中任一项所述的基于视觉识别的变电站智能视频环境监控系统，其特征在于，所述视频监控单元中的视频监测服务器采用PCI总线技术，并安装4张视频采集卡来采集4个方向的数据；其中，每张视频采集卡均为24位、采集速度每秒30帧、分辨率640×480且能实时动态地采集视频信号。
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|---|---|---|---|---|
| CN117746345A (zh) * | 2024-02-21 | 2024-03-22 | 国网山西省电力公司物资分公司 | 一种基于大数据的物资状态监控系统与方法 |
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2023
- 2023-07-05 CN CN202310820964.XA patent/CN116937799A/zh active Pending
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| CN117746345A (zh) * | 2024-02-21 | 2024-03-22 | 国网山西省电力公司物资分公司 | 一种基于大数据的物资状态监控系统与方法 |
| CN117746345B (zh) * | 2024-02-21 | 2024-04-23 | 国网山西省电力公司物资分公司 | 一种基于大数据的物资状态监控系统与方法 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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