CN206364596U - 高压配电柜视频识别监控系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了高压配电柜视频识别监控系统，包括监控中心和设置在高压配电柜内的监控模块，所述监控中心包括相连接的远程监控终端和第二无线通信模块；所述监控模块包括摄像头、数字视频采集卡、工控机和第一无线通信模块，摄像头与数字视频采集卡连接，工控机分别与数字视频采集卡和第一无线通信模块连接；所述第一无线通信模块与第二无线通信模块通过无线通信方式连接。本实用新型利用视频识别技术，能更加可靠地判断配电柜内的开关实际状态，减小事故发生的可能性。

Description

高压配电柜视频识别监控系统

技术领域

本实用新型涉及高压配电柜的开关状态监测技术，具体为高压配电柜视频识别监控系统。

背景技术

高压配电柜，顾名思义就是高压电力供电系统中用于进行电能分配、控制、计量以及连接线缆的配电设备。一般供电局、变电所都是用高压开关柜，然后经变压器降压低压侧引出到低压配电柜，低压配电柜再到各个用电的配电盘、控制箱及开关箱。配电柜里面就是通过将一些开关、断路器、熔断器、按钮、指示灯、仪表、电线之类保护器件组装成一体，达到设计功能要求的配电设备。

随着经济不断发展，供电可靠性要求也越来越高；因此，为满足对供电可靠性要求非常高的地方的需求，配电网络结构已经由原来的单一电源供电结构，向多电源供电结构转变。这就要求配电柜内的断路器开关必须可靠动作，否则有可能由于开关动作失误造成非常严重的短路事故，或由于断路器切断不及时，扩大事故范围，对生产、生活造成巨大损失。

目前，开关状态监测主要有干接点与湿接点采集方式。干接点采集需为开关配置辅助触点，价格比较贵，切占用空间大，优点是监控与一次电气相隔离完全分开。湿接点采集即有源采集(电压)，直接在开关输出端与一次线并接即可(采集相线的)，便宜、不占空间，缺点是与一次线并接，监控没有完全隔离，且易导致接线不牢而出现误告警。

配电柜属于高压环境，工况复杂，无论是干接点还是湿接点，都有失误的可能。一旦失误，有可能造成现有远程监控系统中显示的开关状态与实际开关状态不符合，就会可能造成严重事故。因此，需要尽力避免。

发明内容

为解决现有技术所存在的技术问题，本实用新型提供高压配电柜视频识别监控系统，利用视频识别技术更加可靠地判断配电柜内的开关实际状态，减小事故发生的可能性。

本实用新型采用以下技术方案来实现：高压配电柜视频识别监控系统，包括监控中心和设置在高压配电柜内的监控模块，所述监控中心包括相连接的远程监控终端和第二无线通信模块；所述监控模块包括摄像头、数字视频采集卡、工控机和第一无线通信模块，摄像头与数字视频采集卡连接，工控机分别与视频采集卡和第一无线通信模块连接；所述第一无线通信模块与第二无线通信模块通过无线通信方式连接；所述摄像头对准开关位置并固定在高压配电柜内，所述数字视频采集卡将摄像头所拍摄的视频信息传输给工控机；所述工控机每隔一定时间截取视频信息中的画面，并对画面的图像进行预处理，根据开关位置像素的灰度值是否变化来判断开关是否动作；所述第一无线通信模块将工控机的判断结果发送给第二无线通信模块。

本实用新型与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：

1、采用本实用新型可以帮助运维人员，确保监测到实际开关状态，防止在电力检修作业中出现维修人员伤亡事故，以及避免电力系统实际运行过程中出现由于开关无法正常动作造成的重大电力事故，减少经济损失。

2、本实用新型可以作为独立模块运行，不影响既有的传统开关状态的运行模式的同时，实现了开关状态的远程监控。

附图说明

图1是本实用新型的结构框图；

图2是本实用新型的监控模块对开关状态的监控流程图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。

实施例

如图1所示，本实用新型包括监控模块和监控中心。监控模块设置在高压配电柜内，包括摄像头、数字视频采集卡、工控机、电源管理模块和无线通信模块，摄像头与数字视频采集卡连接，工控机与数字视频采集卡、电源模块及无线通信模块连接。监控中心设有相连接的远程监控终端和无线通信模块。在图1中，监控模块的无线通信模块标示为第一无线通信模块，监控中心的无线通信模块标示为第二无线通信模块，第一无线通信模块与第二无线通信模块进行数据和命令的无线传输。

在监控模块中，将摄像头对准开关位置并固定在配电柜内，然后通过HDMI总线连接到数字视频采集卡，数字视频采集卡将摄像头所拍摄的视频信息通过PCI总线传输给工控机，工控机每隔1分钟(该时间用户可以自定义，如5分钟等)，来截取视频中的画面，并将彩色画面转换为灰度图像，然后将该灰度图像二值化。二值化的具体过程是对原始灰度图像作中低通滤波，进行图像的预处理，之后降低或去除噪声。然后工控机根据开关所在位置像素的灰度值是否变化来进行开关是否动作的判断，灰度值变化的阈值可以根据实际情况进行设定。判断结果由第一无线通信模块通过无线通信方式发送给第二无线通信模块，第二无线通信模块再将判断结果发送给监控中心。

监控中心通过第二无线通信模块接收信息(如视频分析结果)或发送查询命令给第一无线通信模块，当出现要求开关所处状态和开关实际状态不相符合的时候，进行报警。

高压柜内的监控模块对开关状态的相关控制流程如图2所示。监控模块有两种工作模式：定时轮询检测和接收监控中心查询命令检测。其中定时轮询检测模式是根据事先约定的时间间隔(如1小时)，每隔1个小时定时检测一次开关状态；接收监控中心查询命令检测模式指的是如果接收到监控中心发送的开关状态检测指令，就立即执行开关状态检测。

监控中心判断基于传统模式检测的开关状态与视频识别的开关状态是否一致，即基于现有的开关状态监测方式干接点或湿接点采集方式得到的开关状态是否与视频识别模块检测的开关状态是否一致。如果一致，则继续监测，不一致则报警；可以采用声音、图像和短信等报警方式。

上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.高压配电柜视频识别监控系统，其特征在于，包括监控中心和设置在高压配电柜内的监控模块，所述监控中心包括相连接的远程监控终端和第二无线通信模块；所述监控模块包括摄像头、数字视频采集卡、工控机和第一无线通信模块，摄像头与数字视频采集卡连接，工控机分别与数字视频采集卡和第一无线通信模块连接；所述第一无线通信模块与第二无线通信模块通过无线通信方式连接；

所述摄像头对准开关位置并固定在高压配电柜内，所述数字视频采集卡将摄像头所拍摄的视频信息传输给工控机；所述工控机每隔一定时间截取视频信息中的画面，并对画面的图像进行预处理，根据开关位置像素的灰度值是否变化来判断开关是否动作；所述第一无线通信模块将工控机的判断结果发送给第二无线通信模块。

2.根据权利要求1所述的高压配电柜视频识别监控系统，其特征在于，所述监控模块还包括与工控机连接的电源模块。

3.根据权利要求1所述的高压配电柜视频识别监控系统，其特征在于，所述一定时间由用户自定义。

4.根据权利要求1所述的高压配电柜视频识别监控系统，其特征在于，所述摄像头通过HDMI总线与数字视频采集卡连接。

5.根据权利要求1所述的高压配电柜视频识别监控系统，其特征在于，所述数字视频采集卡通过PCI总线与工控机连接。