CN113036906A - 一种电力调度***的自动巡检机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电力调度***的自动巡检机器人，包括巡检机器人主机、交换机和工作站，巡检机器人主机用于设置巡检的测试参数，下发巡检命令给工作站的巡检客户端，接收并显示巡检测试结果；设置巡检的测试参数包括待巡检变电站名称、待巡检信号集合、信号阈值门槛和巡检周期，通过信号阈值门槛判断待巡检变电站的待巡检信号集合中信号是否异常和通过巡检周期巡检间隔时间；交换机用于巡检机器人主机与工作站组网，进行数据传输；工作站用于部署电力调度***和巡检客户端以及接收并执行巡检命令，判断并返回巡检的结果。本发明可降低电力调度主站工作人员的人工巡检的负担，提高巡检工作效率，提升对点及画面关联的正确性。

Description

一种电力调度***的自动巡检机器人

技术领域

本发明属于电力调度***的自动巡检技术领域，具体涉及一种电力调度***的自动巡检机器人。

背景技术

随着无人值守变电站的不断普及，各级调度中心能否地对管辖变电站进行实时准确的监控是电网安全稳定运行的前提，需要将调度主站和厂站端的远传区点表信息进行校验，验证信号的实时性以及数据的一致性，从而确保调度中心能够对变电站进行正确监控。

电力调度***调度侧的变电站信号巡检，基本还是采用人工核验方式。该方式由调度主站工作人员一边电话联系变电站端，一边人工校对调度主站***的实时告警窗以及各接线分图画面信息。此方式给调度工作人员带来了极大的工作负担，并且效率低下，很容易产生疏漏，给电网安全埋下隐患。

因此需要研究一种更智能、更高效、更安全的调度侧巡检机器人，降低工作人员的负担，提高巡检工作效率，提升对点及画面关联的正确性。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种电力调度***的自动巡检机器人，以解决现有技术中存在的问题。

本发明采取的技术方案为：一种电力调度***的自动巡检机器人，包括巡检机器人主机、交换机和工作站，其中：

巡检机器人主机用于设置巡检的测试参数，下发巡检命令给工作站的巡检客户端，接收并显示巡检测试结果；

其中，设置巡检的测试参数包括待巡检变电站名称、待巡检信号集合、信号阈值门槛和巡检周期，巡检变电站名称表示待巡检的目标变电站，待巡检信号集合表示用户设置选择的待巡检变电站下需要巡检的信号集，信号集包括遥测信号和遥信信号，信号阈值门槛表示巡检过程中与实际巡检信号值相比较的阈值，实际巡检信号值若大于信号阈值门槛，巡检机器人则判断此信号出现异常；实际巡检信号值若小于或等于信号阈值门槛，巡检机器人则判断此信号正常，巡检周期表示巡检机器人巡检一次待巡检信号集中的所有信号后，距离下次巡检的时间间隔；设置巡检周期便于自动周期性巡检；

交换机用于巡检机器人主机与工作站组网，进行数据传输；

工作站安装有电力调度***和巡检客户端以及接收并执行巡检命令，判断并返回巡检的结果。

巡检机器人主机通过TCP通讯下发巡检命令给机器人客户端；

工作站的巡检客户端接收并解析巡检机器人主机下发的巡检命令，确定待巡检变电站名称、待巡检信号集合、信号阈值门槛和巡检周期，工作站的巡检客户端进行巡检时，对待巡检信号集合中的巡检信号进行依次巡检，直至巡检完所有待巡检信号，待巡检信号在工作站的电力调度***中的告警窗、电力图像画面和前置多通道画面中查看，工作站的巡检客户端巡检信号时的巡检包括告警窗巡视、电力图像画面巡视和前置多通道画面巡视。

工作站的巡检客户端进行一个巡检信号的告警窗巡视和前置多通道画面巡视的实现方法为：先对告警窗和前置多通道窗口进行截图，然后采用文字识别方式识别告警窗和前置通道窗口中显示的遥信和遥测信息，与该巡检信号的阈值门槛相比较，若所巡检信号的识别值超过设定的信号阈值门槛，则巡检机器人判断该巡检信号发生异常，并记录下。

工作站的巡检客户端进行一个巡检信号的电力图形画面巡视的实现方法为：先对电力图形界面进行截图，采用图像识别方式识别电力图形界面中显示的电力元件及其电力模拟量和开关量信息，与该测点信号的阈值门槛相比较，若所巡检信号的识别值超过设定的信号阈值门槛，则巡检机器人判断该巡检信号发生异常，并记录下。

电力调度***的电力图形画面包括调度***中所有变电站的接线图和信号图，工作站的巡检客户端在进行一个巡检信号的电力图形画面巡视的实现方法：根据巡检信号的id名称，查询该巡检信号属于哪个电力图形画面，并生成从当前电力图形画面进入待巡检信号所在电力图形画面的切图跳转轨迹，根据已知的电力图形画面文件（svg格式和G格式），工作站的巡检客户端查询svg格式文件中metadata标签的key_id属性和查询G格式文件中GzpGzp、DText、Disconnector、GroundDisconnector、CBreaker标签的keyid属性，找到与待巡检信号参数中的key_id相同的svg格式文件和G格式文件，以此确定待巡检信号属于哪个电力图形画面，工作站的巡检客户端查询svg格式文件中a标签的xlink:href属性和查询G格式文件中a标签的poke属性，获取各电力图形画面之间的跳转关系，以电力图形画面最短跳转路径原则生成从当前电力图形画面进入待巡检信号所在电力图形画面的切图跳转轨迹。

切图跳转轨迹的路径规划方法包括如下步骤：

步骤1，解析某个待测变电站的所有图形画面文件，获得所有图形画面里的信息，形成一个自定义内容的XML文件RobotGraphs.xml； XML文件RobotGraphs.xml包含Graph标签、dst子标签、home_page标签；Graph标签用于描述某个图形画面信息，dst子标签用于描述该画面中存在的可跳转目标画面名称、跳转按钮坐标，home_page标签用于描述一个图形画面文件作为初始首页；

步骤2，解析待测对点验收的信号表.xls文件，形成一个自定义内容的XML文件RobotItems.xml，用于保存本次待测对点验收的所有信号信息；XML文件RobotItems.xml包含item标签、Graph子标签；item标签用于描述某个待测信号的点号、名称，Graph子标签用于描述该信号存在于图形画面的位置；

步骤3，解析待测变电站的RobotGraphs.xml，建立数据结构DataA存储每个画面及其跳转目标画面的关系；解析待测变电站的RobotItems.xml文件，建立数据结构DataB存储每个测点的基本信息及其所属哪些画面；

步骤4，根据数据结构DataB中存储的某一测点所属画面集合（Graph_1, Graph_2,… ,Graph_n）,依次规划图形画面跳转轨迹；

步骤5，设每次从一个图形画面跳转到另一个图形画面的路径距离单位是1，基于数据结构DataA，穷举排列出所有从当前画面到跳转目标画面Graph_1的所有路径，从所有路径中比较选出路径最短的那个图形画面，作为到达目标画面Graph_1的最优路径；

步骤6，以步骤5中的最优路径驱动鼠标按键操作，获得电力图形画面跳转至电力接线图画面Graph_1；

步骤7，基于DataA，穷举分析排列出所有从当前画面Graph_1到跳转目标画面Graph_2的所有路径；从所有路径中比较选出路径最短的那个，作为到达目标画面Graph_2的最优路径；

步骤8，以此类推，最终计算出从当前页面依次跳转至该测点所有所属画面（Graph_1, Graph_2, … ,Graph_n）的最短路径。

工作站的巡检客户端能自动控制鼠标和键盘，在进行一个巡检信号的告警窗巡视、电力图像画面巡视和前置多通道画面巡视时，通过模拟键盘截图快捷键按键对告警窗、电力图像画面和前置多通道画面自动进行截图，通过模拟鼠标点击将电力图像画面跳转至待巡检信号所在位置，工作站的巡检客户端进行自动截图的时间间隔为0.3秒，依次对告警窗、电力图像画面和前置多通道画面各截5张图，一共15张截图。

巡检机器人主机接收并显示工作站巡检客户端反馈的巡检结果，对于工作站巡检客户巡检过程中判断为异常的信号，工作站巡检客户还反馈给巡检机器人主机异常巡检信号的告警窗、电力图像画面和前置多通道画原始截图，巡检机器人主机可查异常巡检信号的原始截图，提供展示给工作人员进行人为的巡检判断，巡检机器人主机将巡检结果导出为Excel格式的巡检报告，其中不同的变电站使用不同的Sheet表，一个变电站Sheet表中信息包括所巡检信号名称、发生的时间、信号值、巡检判断结果（异常或正常）。

告警窗巡视方法包括以下步骤：

步骤1，对电力调度***的实时告警窗进行截图；

步骤2，对告警窗截图进行预处理，剪裁提取告警窗截图中实时刷新对点信号的下半栏窗口图像；

步骤3，采用tesseract的文字识别对于告警窗下半栏窗口图像进行识别，识别出告警窗每一行的文字信息，文字信息包括信号确认状态、信号发生时间、变电站名称、信号名称、信号动作描述、信号文字颜色；

步骤4，查询告警窗下半栏图像文字识别结果中是否存在与待对点信号描述相同的信息：若识别结果中存在与待对点信号相同的信息，则该信号对点正确；若识别结果与待对点信号不相同，则该信号对点失败；

告警窗中的信号文字及其颜色识别方法为：

步骤1），读取电力调度***应用的桌面截图文件，调用OpenCV中的cvtColor函数将图片转为灰度图，并将二值化阈值设为250，调用OpenCV的threshold函数将灰度图转为二值图；

步骤2），设置腐蚀核大小为2*2，调用OpenCV的erode函数对二值化处理的图片进行腐蚀运算；

步骤3），对步骤2）中腐蚀运算后生成的图片进行轮廓查找运算，保留面积最大和次大的两个轮廓，使用OpenCV的boundingRect函数计算出这两个轮廓的最小外接矩形，并得到两个矩形的左上角顶点(x，y)和矩形长宽；

步骤4），根据步骤3）中将最小外接矩形位置对应到图片中，将两个矩形范围内的图片作为两个待识别的上下区域，左上角顶点y值小的作为上部分区域，y值大的矩形作为下部分区域；

步骤5），分别对确定后的上上部分区域和下部分区域的二值化图像进行黑色像素纵向投影，得到每一行的黑色像素数量，形成纵向投影像素数量曲线；

步骤6），将纵向投影像素数量曲线图的波谷位置作为文字分割位置；

步骤7），按照文字分割位置对上下区域进行行文字分割；

步骤8），计算分割后行文字图片的中线位置，设置白颜色的阈值范围，并取中线上不在白色阈值范围内的颜色作为该行文字的颜色；

步骤9），调用tesseract的识别接口对区域文字进行识别。

前置多通道界面巡视方法，该方法包括如下步骤：

步骤1，对电力调度***的前置多通道界面进行截图；

步骤2，对前置多通道截图进行预处理，剪裁提取前置多通道界面截图中主要显示对点信号的右侧窗口图像；

步骤3，采用表格分析算法对前置多通道界面预处理图像进行分割，再使用tesseract文字识别对分割后的前置多通道界面图像进行识别，识别出前置多通道界面图像中每一行信号的文字信息，文字信息包括信号名称、通道/点号、信号值；

步骤4，查询前置多通道界面图像文字识别结果中是否存在与待对点信号具有相同点号的信息，若不存在相同点号的信息，则将待对点信号的点号与前置多通道界面图像识别结果中的最大点号和最小点号相比较：A）图像识别结果中的最小点号≤待对点信号的点号≤图像识别结果中的最大点号，则该对点信号未接收在前置多通道界面中，对点失败，并开始进行下一个测点的对点工作；B）待对点信号的点号＜图像识别结果中的最小点号，则待对点信号的点号未在前置多通道界面中显示，需计算待对点信号的点号与图像识别结果中的最小点号之间的差值，将前置多通道界面点表显示窗口滚动差值距离，使待对点信号显示在前置多通道界面中并跳转到步骤3；C）待对点信号的点号＞图像识别结果中的最大点号，则待对点信号的点号未在前置多通道界面中显示，需计算待对点信号的点号与图像识别结果中的最大点号之间的差值，将前置多通道界面点表显示窗口滚动差值距离，使待对点信号显示在前置多通道界面中，并跳转到步骤3；

步骤5，检查前置多通道界面图像文字识别结果中与待对点信号具有相同点号的信号信息，其图像结果中的其他信息是否与待对点信号相同：若识别结果与待对点信号相同的信息，则该信号对点正确；若识别结果与待对点信号不相同，则该信号对点失败；表格分析算法为：采用opencv识别预处理后前置多通道图像中的表格横线，即分割记录的横线，再识别图像中的表格竖线，即每个列的分割线，找到图像中数据所在的单元格。接着利用pyteressact识别图像中单元格的文字信息，文字信息包括信号名称、通道/点号、信号值。

电力调度***图形画面自动巡视方法包括如下步骤：

步骤1，对电力调度***的电力图形画面进行截图；

步骤2，对电力图形画面截图进行预处理，剪裁掉电力图形画面中的工具栏，并对剪裁后的电力图形画面进行放大，使电力图形画面截图中显示的电力元件坐标位置和大小与电力图形画面原始文件svg或g文件相同；

步骤3，根据电力图形画面原始文件svg或g文件，获取待对点信号在电力图形画面中的坐标位置和大小；

步骤4，在预处理后的电力图形画面中选取待对点信号位置和大小区域，对该画面区域进行识别：待对点信号包括遥测信号和遥信信号，对于遥测信号，采用tesseract识别待对点信号文字图像，获取对点信号的遥测值大小；对于遥信信号，采用图像识别方法识别待对点信号元件图像，获取对点信号的遥信值；

步骤5，检查电力图形待对点信号图像识别结果是否与待对点信号值相同：若识别结果与待对点信号值相同，则该信号对点正确；若识别结果与待对点信号值不相同，则该信号对点失败。

对遥信信号图元进行图像识别方法为识别图元中间点、竖直中线或特定区域上的颜色，来判断遥信信号图元的状态，具体识别步骤如下：

对于遥信信号中断路器的图元，采用识别中心点颜色的方法；若断路器图元的中心点识别为黑色，则判断断路器图元的状态为“分”；若断路器图元的中心点识别为红色，则判断断路器图元的状态为“和”；

对于遥信信号中光字牌的图元，采用识别竖直中线两端颜色的方法；竖直中线从上向下取点颜色，从下向上取点的颜色，若两次都取到黄色，则判断光字牌图元的状态为“分”；若两次都取到红色，则判断光字牌图元的状态为“合”；若两次都取到的颜色不一致或有一次未取到颜色，则报识别异常；

对于遥信信号中刀闸的图元，采用识别图元中特定方框区域颜色的方法；若特定方框区域中识别到颜色，则判断刀闸图元的状态为“分”；若特定方框区域中未识别到颜色，即黑色，则判断刀闸图元的状态为 “合”。

本发明的有益效果：与现有技术相比，本发明的效果如下：

1) 本发明融合文字识别、图像识别技术、键鼠模拟技术等多种智能技术实现了电力调度***的信号自动巡检和画面验证，节省了人力消耗，极大地提高了工作效率，降低了成本，避免人工对点的方式极易出错的问题，设置巡检周期，能够自动周期性巡检；

2）本发明巡检机器人可控制任意一台工作站电脑上，与调度***不存在通讯等接***互，所以不存在网络安全等隐患。

附图说明

图1为自动巡检机器人***图；

图2为巡检流程图；

图3为待测点表文件xls截图；

图4为告警窗配置描述文件WCD在本方法中的设置截图；

图5为告警窗截图；

图6为电力调度***前置多通道界面自动对点验收流程示意图；

图7为待测点表文件xls截图；

图8为前置窗口参数配置截图；

图9为前置多通道界面截图；

图10为电力图形画面自动巡视流程示意图；

图11为电力图形画面自动巡视的待测点表文件xls截图；

图12为电力图形画面svg文件截图；

图13为电力图形画面截图；

图14为电力调度***图形画面切换的路径规划流程图；

图15为RobotGraphs.xml文件截图

图16为RobotItems.xml文件截图。

具体实施方式

下面结合具体的附图和实施例对本发明进行进一步介绍。

实施例1： 如图1所示，一种电力调度***的自动巡检机器人，包括巡检机器人主机、交换机和工作站，其中：

巡检机器人主机用于设置巡检的测试参数，下发巡检命令给工作站的巡检客户端，接收并显示巡检测试结果；

其中，设置巡检的测试参数包括待巡检变电站名称、待巡检信号集合、信号阈值门槛和巡检周期，巡检变电站名称表示待巡检的目标变电站，待巡检信号集合表示用户设置选择的待巡检变电站下需要巡检的信号集，信号集包括遥测信号和遥信信号，信号阈值门槛表示巡检过程中与实际巡检信号值相比较的阈值，实际巡检信号值若大于信号阈值门槛，巡检机器人则判断此信号出现异常；实际巡检信号值若小于或等于信号阈值门槛，巡检机器人则判断此信号正常，巡检周期表示巡检机器人巡检一次待巡检信号集中的所有信号后，距离下次巡检的时间间隔；

交换机用于巡检机器人主机与工作站组网，进行数据传输；

工作站用于部署电力调度***和巡检客户端以及接收并执行巡检命令，判断并返回巡检的结果。

巡检机器人主机通过TCP通讯下发巡检命令给机器人客户端后台程序。

工作站的巡检客户端接收并解析巡检机器人主机下发的巡检命令，确定待巡检变电站名称、待巡检信号集合、信号阈值门槛和巡检周期，工作站的巡检客户端进行巡检时，对待巡检信号集合中的巡检信号进行依次巡检，直至巡检完所有待巡检信号，待巡检信号在工作站的电力调度***中的告警窗、电力图像画面和前置多通道画面中查看，工作站的巡检客户端巡检信号时的巡检包括告警窗巡视、电力图像画面巡视和前置多通道画面巡视。

工作站的巡检客户端进行一个巡检信号的告警窗巡视和前置多通道画面巡视的实现方法为：先对告警窗和前置多通道窗口进行截图，然后采用文字识别方式识别告警窗和前置通道窗口中显示的遥信和遥测信息，与该巡检信号的阈值门槛相比较，若所巡检信号的识别值超过设定的信号阈值门槛，则巡检机器人判断该巡检信号发生异常，并记录下。

工作站的巡检客户端进行一个巡检信号的电力图形画面巡视的实现方法为：先对电力图形界面进行截图，采用图像识别方式识别电力图形界面中显示的电力元件及其电力模拟量和开关量信息，与该测点信号的阈值门槛相比较，若所巡检信号的识别值超过设定的信号阈值门槛，则巡检机器人判断该巡检信号发生异常，并记录下。

电力调度***的电力图形画面包括调度***中所有变电站的接线图和信号图，工作站的巡检客户端在进行一个巡检信号的电力图形画面巡视的实现方法：根据巡检信号的id名称，查询该巡检信号属于哪个电力图形画面，并生成从当前电力图形画面进入待巡检信号所在电力图形画面的切图跳转轨迹（采用切图路径的规划方法实现），根据已知的电力图形画面文件（svg格式和G格式），工作站的巡检客户端查询svg格式文件中metadata标签的key_id属性和查询G格式文件中GzpGzp、DText、Disconnector、GroundDisconnector、CBreaker标签的keyid属性，找到与待巡检信号参数中的key_id相同的svg格式文件和G格式文件，以此确定待巡检信号属于哪个电力图形画面，工作站的巡检客户端查询svg格式文件中a标签的xlink:href属性和查询G格式文件中a标签的poke属性，获取各电力图形画面之间的跳转关系，以电力图形画面最短跳转路径原则生成从当前电力图形画面进入待巡检信号所在电力图形画面的切图跳转轨迹。

工作站的巡检客户端能自动控制鼠标和键盘，在进行一个巡检信号的告警窗巡视、电力图像画面巡视和前置多通道画面巡视时，通过模拟键盘截图快捷键按键对告警窗、电力图像画面和前置多通道画面自动进行截图，通过模拟鼠标点击将电力图像画面跳转至待巡检信号所在位置，工作站的巡检客户端进行自动截图的时间间隔为0.3秒，依次对告警窗、电力图像画面和前置多通道画面各截5张图，一共15张截图。

巡检机器人主机接收并显示工作站巡检客户端反馈的巡检结果，对于工作站巡检客户巡检过程中判断为异常的信号，工作站巡检客户还反馈给巡检机器人主机异常巡检信号的告警窗、电力图像画面和前置多通道画原始截图，巡检机器人主机可查异常巡检信号的原始截图，提供展示给工作人员进行人为的巡检判断，巡检机器人主机将巡检结果导出为Excel格式的巡检报告，其中不同的变电站使用不同的Sheet表，一个变电站Sheet表中信息包括所巡检信号名称、发生的时间、信号值、巡检判断结果（异常或正常）。

实施例2：如图2-5，一种电力调度***告警窗自动巡视方法，该方法包括如下步骤：

步骤1，对电力调度***的实时告警窗进行截图；

步骤2，对告警窗截图进行预处理，剪裁提取告警窗截图中实时刷新对点信号的下半栏窗口图像，只是对截图进行剪裁，去掉不需要识别的内容，方便对信号进行识别，识别内容少，识别速度快；

步骤3，采用tesseract的文字识别对于告警窗下半栏窗口图像进行识别，识别出告警窗每一行（每个信号）的文字信息，文字信息包括信号确认状态、信号发生时间、变电站名称、信号名称、信号动作描述、信号文字颜色（告警等级）；

步骤4，查询告警窗下半栏图像文字识别结果中是否存在与待对点信号描述相同的信息：若识别结果中存在与待对点信号相同的信息，则该信号对点正确；若识别结果与待对点信号不相同（变电站名称、信号名称、信号动作描述不相同），则该信号对点失败。

使用本方法时首先导入待测点表文件xls，如图2，获取待测点表的变电站名称、信号名称和点表顺序。接着配置告警窗配置描述文件WCD，如图3，告警窗信号的动作描述分为遥信值0描述和遥信值1描述，WCD文件中遥信值0描述设置为“分闸”和“复归”，遥信值1描述设置为“合闸”和“动作”。信号告警等级分为事故、异常、告知、越限和变位，与告警窗中信号文字的颜色相关。WCD文件中可设置RGB颜色参数来表示不同信号告警等级。通过告警窗配置描述文件WCD可获取告警窗信号的动作描述和文字颜色。现有方法中没有对告警窗中对点信号进行检查的，本发明参考现有人工对点的要求，提取对点过程中需要核对的信息，阐述并规范告警窗需要核对哪些测点信息；现有方法中没有对告警窗中对点信号进行检查的，本发明自定义了告警窗配置描述文件WCD，具有通用性，可应对不同厂家调度***的告警窗信号对点工作；

在进行对点验收测试时，对点信号由厂站端按待测点表依次以固定周期发出，本发明一种告警窗自动巡视方法较厂站端对点信号发出有2秒延时，延迟的作用是以保证变电站端实际远动上送信号数据已正确送达调度主站***。本发明一种告警窗自动巡视方法核对一次测点的固定时间间隔为5s，与厂站端对点信号发送间隔相同。本发明一种告警窗自动巡视方法核对的点表顺序与厂站端发送的点表顺序相同。现有技术手段采用对点测试仪装置，测试变电站侧的远动装置、保护测控装置的对点，存在问题：只检查了变电站侧的对点信号，没有检查主站侧调度***中的对点信号，对点的通信链路不完整。本方法采用识别告警窗中对点信号，在调度主站进行，先在变电站侧依次发出对点信号，再在主站侧调度***中的告警窗中依次检查对点信号，发出信号与检查信号是互不关联，但进度同步。本方法对点信号由厂站端按待测点表依次以固定周期发出，告警窗自动巡视方法在调度主站侧按待对点点表依次进行告警窗中信号对点验收设置的好处：检查对点信号的链路完整，包括了厂站侧远动装置和主站侧调度***。

步骤1中对告警窗的截图通过模拟键鼠实现，自动控制键鼠操作实现对告警窗的截图，并以规律性命名（点号、动作描述、截图时间）保存，方便后面调用和查看，如图4；接着对告警窗截图进行预处理，剪裁提取告警窗截图中实时刷新对点信号的下半栏窗口图像。然后采用tesseract的文字识别对于告警窗下半栏图像进行识别，识别出告警窗每一行（每个信号）的文字信息，包括信号确认状态、信号发生时间、变电站名称、信号名称、信号动作描述、信号文字颜色（告警等级）。现有方法中没有对告警窗中对点信号进行检查的，参考人工检查方式，本方法采用模拟键鼠实现告警窗的自动截图，节省了人力。将截图以规律性命名，方便图像识别时候以规律格式调用图像文件，当对点错误时，也可根据点号快速查找当时的告警窗截图文件。

告警窗中的信号文字及其颜色识别方法为：

步骤1），读取电力调度***应用的桌面截图文件，调用OpenCV中的cvtColor函数将图片转为灰度图，并将二值化阈值设为250，调用OpenCV的threshold函数将灰度图转为二值图；

步骤2），设置腐蚀核大小为2*2，调用OpenCV的erode函数对二值化处理的图片进行腐蚀运算，消除图片中的小干扰区域，提高轮廓寻找和处理速度；

步骤3），对步骤2）中腐蚀运算后生成的图片进行轮廓查找运算，保留面积最大和次大的两个轮廓，使用OpenCV的boundingRect函数计算出这两个轮廓的最小外接矩形，并得到两个矩形的左上角顶点(x，y)和矩形长宽；

步骤4），根据步骤3）中将最小外接矩形位置对应到图片中，将两个矩形范围内的图片作为两个待识别的上下区域，左上角顶点y值小的作为上部分区域，y值大的矩形作为下部分区域；

步骤5），分别对确定后的上上部分区域和下部分区域的二值化图像进行黑色像素纵向投影，得到每一行的黑色像素数量，形成纵向投影像素数量曲线；

步骤6），将纵向投影像素数量曲线图的波谷位置作为文字分割位置；

步骤7），按照文字分割位置对上下区域进行行文字分割；

步骤8），计算分割后行文字图片的中线位置，设置白颜色的阈值范围，并取中线上不在白色阈值范围内的颜色作为该行文字的颜色；

步骤9），调用tesseract的识别接口对区域文字进行识别。

步骤10），设置文字误识别调整列表，调整列表保存在一个文本文件中，每一行的格式如下：

错误词组 正确词组

步骤11），根据调整列表的内容，将错误词组替换为正确词组，提升文字识别准确率；

步骤12），将步骤8）和9）识别的文字及颜色组合成列表进行输出，完成前置图片的分割及处理。

本发明解决了如何提取前置界面用户关注区域，通过图像预处理技术、阈值化技术、连通域检测技术、二值化图像投影技术，实现区域的自动分割调整；

本发明解决了提取关注区域后的文字行分割及颜色识别方法，通过二值化文字纵向投影分割技术保证了文字行分割的准确性，并通过对分割区域的颜色阈值过滤和读取实现颜色识别的准确性。

本发明通过键鼠模拟技术、文字识别技术，实现对告警窗画面自动截图、对告警窗画面中的信号文字自动识别和判断，提升主站端告警窗对点验收效率和智能化作业水平。

告警窗对点方法具有如下优点：

1）本发明采用文字识别技术识别告警窗画面中的对点信号信息，省去了人工对人的人力消耗，极大地提高了工作效率，降低了成本，避免人工对点的方式极易出错的问题；

2）本发明采用了键鼠模拟技术，可自动控制键鼠进行告警窗画面的截图，省去人工截图的操作；

3）本发明自定义了告警窗配置描述文件WCD，具有通用性，可应对不同厂家调度***的告警窗信号对点工作；

4）本发明巡视方法程序可运行在任意一台调度***的工作站电脑上，与调度***不存在通讯等接***互，不存在网络安全等隐患

实施例3：如图6-图9所示，一种电力调度***前置多通道界面自动巡视方法，包括如下步骤：

步骤1，对电力调度***的前置多通道界面进行截图；

步骤2，对前置多通道截图进行预处理，剪裁提取前置多通道界面截图中主要显示对点信号的右侧窗口图像；

步骤3，采用表格分析算法对前置多通道界面预处理图像进行分割，再使用tesseract文字识别对分割后的前置多通道界面图像进行识别，识别出前置多通道界面图像中每一行信号的文字信息，包括信号名称、通道/点号、信号值；

步骤4，查询前置多通道界面图像文字识别结果中是否存在与待对点信号具有相同点号的信息。若不存在相同点号的信息，则将待对点信号的点号与前置多通道界面图像识别结果中的最大点号和最小点号相比较：A）图像识别结果中的最小点号≤待对点信号的点号≤图像识别结果中的最大点号，则该对点信号未接收在前置多通道界面中，对点失败，并开始进行下一个测点的对点工作。B）待对点信号的点号＜图像识别结果中的最小点号，则待对点信号的点号未在前置多通道界面中显示，需计算待对点信号的点号与图像识别结果中的最小点号之间的差值，将前置多通道界面点表显示窗口滚动差值距离，使待对点信号显示在前置多通道界面中并跳转到步骤3。C）待对点信号的点号＞图像识别结果中的最大点号，则待对点信号的点号未在前置多通道界面中显示，需计算待对点信号的点号与图像识别结果中的最大点号之间的差值，将前置多通道界面点表显示窗口滚动差值距离，使待对点信号显示在前置多通道界面中，并跳转到步骤3；现有技术采用厂站侧对点，或人工主站侧对点，并没有识别前置多通道画面的技术。本方法采用文字识别技术识别前置多通道画面中的对点信号信息。但前置多通道中的对点信号以表格形式显示，需要滚动滑动条，将待对点信号显示在当前窗口中。此外，前置多通道画面中的对点信号信息在多动道（对应表格的多列）中显示，都核对正确才算对点正确；

步骤5，检查前置多通道界面图像文字识别结果中与待对点信号具有相同点号的信号信息，其图像结果中的其他信息（信号名称、信号值）是否与待对点信号相同：若识别结果与待对点信号相同的信息，则该信号对点正确；若识别结果与待对点信号不相同，则该信号对点失败。

使用本方法时首先导入待测点表文件xls，如图2，获取待测点表的信号名称、信号点号和点表顺序。接着配置前置多通道界面遥信值描述和遥测值误差最大允许值，如图3。前置多通道信号的信号值分为遥信值和遥遥测值，其中遥信值为文字描述，遥测值为具体的变量数值。前置多通道信号的信号值核对过程中，需配置遥信的描述为“分”和“合”，设置遥测值的误差百分比最大允许值。然后配置遥信、遥测或遥脉tab分页按钮坐标。现有的技术中存在问题就是：前置多通道界面只能单一显示遥信、遥测或遥脉类的信号信息，解决方法就是：需要设置遥信、遥测或遥脉tab分页按钮坐标模块，在前置多通道界面自动对点验收过程中，自动控制鼠标点击切换遥信、遥测或遥脉页面。现有方法中没有对前置多通道界面中对点信号进行检查的，本发明参考现有人工对点的要求，提取对点过程中需要核对的信息，阐述并规范前置多通道界面需要核对哪些测点信息；同时设定遥信值为文字描述，方便核对遥信的文字识别结果；设定遥测值的误差百分比最大允许值，因为前置多通道界面中的遥测值为测量值，与测点的设定值存在误差。

在进行对点验收测试时，对点信号由厂站端按待测点表依次以固定周期发出，本发明一种前置多通道界面自动巡视方法较厂站端对点信号发出有2秒延时，延迟的作用是以保证变电站端实际远动上送信号数据已正确送达调度主站***。本发明一种前置多通道界面自动巡视方法核对一次测点的固定时间间隔为5s，与厂站端对点信号发送间隔相同。本发明一种前置多通道界面自动巡视方法核对的点表顺序与厂站端发送的点表顺序相同。现有技术手段采用对点测试仪装置，测试变电站侧的远动装置、保护测控装置的对点，存在问题：只检查了变电站侧的对点信号，没有检查主站侧调度***中的对点信号，对点的通信链路不完整。本方法采用识别前置多通道界面中对点信号，在调度主站进行，先在变电站侧依次发出对点信号，再在主站侧调度***中的前置多通道界面中依次检查对点信号，发出信号与检查信号是互不关联，但进度同步。本方法的好处：检查对点信号的链路完整，包括了厂站侧远动装置和主站侧调度***。

本发明一种电力调度***前置多通道界面对点验收主要核对的信号信息为信号名称、信号点号、信号值。

本发明一种告警窗自动巡视方法开始进行告警窗中对点信号识别时，对告警窗的截图通过模拟键鼠实现，自动控制键鼠操作实现对告警窗的截图，如图4。接着对前置多通道截图进行预处理，剪裁提取前置多通道界面截图中主要显示对点信号的右侧窗口图像。然后采用表格分析算法对前置多通道界面预处理图像进行分割，再使用tesseract文字识别对分割后的前置多通道界面图像进行识别，识别出前置多通道界面图像中每一行信号的文字信息，包括信号名称、通道/点号、信号值。查询前置多通道界面图像文字识别结果中是否存在与待对点信号具有相同点号的信息。若不存在相同点号的信息，则将待对点信号的点号与前置多通道界面图像识别结果中的最大点号和最小点号相比较：A）图像识别结果中的最小点号≤待对点信号的点号≤图像识别结果中的最大点号，则该对点信号未接收在前置多通道界面中，对点失败，并开始进行下一个测点的对点工作。B）待对点信号的点号＜图像识别结果中的最小点号，则待对点信号的点号未在前置多通道界面中显示，需计算待对点信号的点号与图像识别结果中的最小点号之间的差值，将前置多通道界面点表显示窗口滚动差值距离，使待对点信号显示在前置多通道界面中，并重新对前置多通道界面截图识别。C）待对点信号的点号＞图像识别结果中的最大点号，则待对点信号的点号未在前置多通道界面中显示，需计算待对点信号的点号与图像识别结果中的最大点号之间的差值，将前置多通道界面点表显示窗口滚动差值距离，使待对点信号显示在前置多通道界面中，并重新对前置多通道界面截图识别。现有方法中没有对前置多通道界面中对点信号进行检查的，参考人工检查方式，本方法采用模拟键鼠实现前置多通道界面的自动截图，节省了人力。将截图以规律性命名，方便图像识别时候以规律格式调用图像文件，当对点错误时，也可根据点号快速查找当时的前置多通道界面截图文件。

最后，检查前置多通道界面图像每个通道文字识别结果中与待对点信号具有相同点号的信号信息，其图像结果中的其他信息（信号名称、信号值）是否与待对点信号相同：若每个通道识别结果与待对点信号相同的信息，则该信号对点正确；若任一通道识别结果与待对点信号不相同，则该信号对点失败。

表格分析算法为：采用opencv识别预处理后前置多通道图像中的表格横线，即分割记录（每一行）的横线，再识别图像中的表格竖线，即每个列的分割线，找到图像中数据所在的单元格。接着利用pyteressact识别图像中单元格的文字信息，文字信息包括信号名称、通道/点号、信号值。

前置多通道界面对点方法具有如下优点：

1）本发明采用文字识别技术识别前置多通道中的对点信号信息，省去了人工对人的人力消耗，极大地提高了工作效率，降低了成本，避免人工对点的方式极易出错的问题。

2）本发明先识别前置多通道界面中的表格横线，再识别图像中单元格的文字信息，加快了前置多通道界面中信号信息的识别速度，提高识别效率；

3）本发明前置多通道界面自动对点方法与厂站端对点信号同步进行，并采用了键鼠模拟技术，可自动控制键鼠进行前置多通道界面的截图和遥信、遥测、遥脉分页的切换，全程对点验收工作自动进行，极大的节省了人力；

4）本发明是调度主站端的巡视方法，验证了变电站保护装置信号到远动机再到调度主站的整个信号通道的正确性。本方法只获取前置多通道界面的截图，不与调度***不存在通讯等接***互，不存在数据网络安全等隐患。

实施例4：如图10-图13所示，一种电力图形画面自动巡视方法，包括如下步骤：

步骤1，对电力调度***的电力图形画面进行截图；

步骤2，对电力图形画面截图进行预处理，剪裁掉电力图形画面中的工具栏，并对剪裁后的电力图形画面进行放大，使电力图形画面截图中显示的电力元件坐标位置和大小与电力图形画面原始文件svg或g文件相同；

步骤3，根据电力图形画面原始文件svg或g文件，获取待对点信号在电力图形画面中的坐标位置和大小；

步骤4，在预处理后的电力图形画面中选取待对点信号位置和大小区域，对该画面区域进行识别。待对点信号分为遥测信号和遥信信号，对于遥测信号，采用tesseract识别待对点信号图像，获取电力图形中的信号遥测值大小；对于遥信信号，采用电力图元识别方法识别待对点信号图像，获取电力图形中的信号元件状态和遥测值（分或合）；遥测信号为数字数值，遥信信号为电力元件图形，因此采用不同识别方法，识别速度较快；

步骤5，检查电力图形待对点信号图像识别结果是否存在与待对点信号值相同：若识别结果与待对点信号值相同，则该信号对点正确；若识别结果与待对点信号值不相同，则该信号对点失败。

使用本方法时首先导入待测点表文件xls，如图2，获取待测点表的变电站名称、信号名称和点表顺序。

然后分析电力调度***的电力图形画面svg文件或g文件，如图3，获取待对点信号在电力图形画面中的位置，具体步骤如下：

步骤1，根据待对点信号的id名称，查询电力图形画面svg文件格式中g标签下metadata子标签的key_id属性，找到与待对点信号id名称相同的key_id属性值的标签。对于G格式电力图形画面文件，查询G格式文件中GzpGzp、DText、Disconnector、GroundDisconnector、CBreaker标签的keyid属性，找到与待对点信号id名称相同的keyid属性值的标签；

步骤2，获取待对点信号在电力图形画面中的坐标。对于svg文件格式电力图形画面文件，在key_id属性值相同的g标签下，查找text子标签的x和y属性的值，x为电力图形画面中的横坐标，y为电力图形画面中的纵坐标，由此获得待对点信号在电力图形画面中的坐标。对于G文件格式电力图形画面文件，在keyid属性值相同的GzpGzp、DText、Disconnector、GroundDisconnector、CBreaker标签下，查找x和y属性的值，x为电力图形画面中的横坐标，y为电力图形画面中的纵坐标，由此获得待对点信号在电力图形画面中的坐标；

步骤3，获取电力图形画面中待对点信号的画面大小。对于svg文件格式电力图形画面文件，对点信号为遥测信号时，在key_id属性值相同的g标签下，查找text子标签的font-size属性和writing-mode属性的值，font-size为遥测信号值文字的大小，writing-mode为数字的显示位数，由此获得遥测信号文字的画面大小；对点信号为遥信信号时，在key_id属性值相同的g标签下，查找rect子标签的width属性和height属性的值，width为信号图元的宽度和height为信号图元的高度，由此获得遥信信号图元的画面大小。对于G文件格式电力图形画面文件，在keyid属性值相同的GzpGzp、DText、Disconnector、GroundDisconnector、CBreaker标签下，查找w属性和h属性的值，w为信号图元的宽度，h为信号图元的高度，由此获得信号图元的画面大小。

接着进行图形画面关联工程一致性检查，通过检查电力图形画面SVG文件和点表XLS文件中测点的keyid属性、poke属性，查找出电力图形画面里的原始人工关联错误的测点，测点错误包括按钮关联错误、重复、测点存在于多画面、测点关联错电力间隔。

图形画面关联工程一致性检查方法：通过检查调度主站已有keyid.txt文件，获取变电站所有点号与svg电力图形画面文件key_id属性的对应关联。再通过变电站点表XLS文件中的测点点号，由映射关系，找到svg电力图形画面文件中与测点点号对应key_id的信号图元。svg电力图形画面关联工程一致性检查方法包括画面跳转分析检查方法、测点关联重复性检查方法、单页面测点重复性检查方法和测点归属检查方法，其中，

画面跳转分析检查方法：检查svg电力图形画面文件中的xlink:href属性（svg文件画面跳转路径），获取svg电力图形画面文件中所有重复的跳转路径。如果存在重复的跳转路径，则提醒异常；

测点关联重复性检查方法：检查测点点号对应的key_id属性值所在svg文件个数。1个遥信信号最多存在于主接线图（首页）svg文件和1个间隔分图svg中，如果存在于三个以上svg文件中，则需要提醒异常；

单页面测点重复性检查方法：检查单个svg电力图形画面文件中key_id属性值重复的测点数。如果存在于2个以上key_id属性重复的测点，则需要提醒异常；

测点画面归属检查方法：检查提取每个svg文件中所有测点名称里的数字和英文编码（例如测点名称为“1号主变220kV第二套合并单元GOOSE总告警”，提取数字和英文编码为“1-220kV-GOOSE”），与测点所属画面svg文件（首页图除外）名称里的数字和英文编码（例如所属svg文件名为“220kV跃龙新1主变220kV间隔接线图.bay.svg”，提取数字和英文编码为“220kV-1-220kV”） 相比较。如果测点名称中的数字和英文编码的前2个（例如“1-220kV-GOOSE”中的“1-220kV”）与所属所属画面svg文件名称里的数字和英文编码的后2个（例如“220kV-1-220kV”中的“1-220kV”）相同，则判断该测点属于该画面svg文件；如果不相同，则判断该测点不属于该画面svg文件，并提醒异常。

在进行对点验收测试时，对点信号由厂站端按待测点表依次以固定周期发出，本发明一种电力图形画面自动巡视方法较厂站端对点信号发出有2秒延时，延迟的作用是以保证变电站端实际远动上送信号数据已正确送达调度主站***。本发明一种电力图形画面自动巡视方法核对一次测点的固定时间间隔为5s，与厂站端对点信号发送间隔相同。本发明一种电力图形画面自动巡视方法核对的点表顺序与厂站端发送的点表顺序相同。采用识别告警窗中对点信号，在调度主站进行，先在变电站侧依次发出对点信号，再在主站侧调度***中的告警窗中依次检查对点信号，发出信号与检查信号是互不关联，但进度同步。本方法的好处：检查对点信号的链路完整，包括了厂站侧远动装置和主站侧调度***。

本发明一种电力调度***图形画面对点验收主要核对的信号信息为信号名称、信号点号、信号值。

本发明一种电力图形画面自动巡视方法开始进行电力图形画面中对点信号识别时，对电力图形画面的截图通过模拟键鼠实现，自动控制键鼠操作实现对电力图形画面的截图，如图4。对点遥信信号状态分为0和1，不同状态的遥信信号的电力图元画面不同，包括形状、颜色、闪烁状态的不同。对信号的电力图元画面进行图像识别时，需进连续截取多张图形画面，截取对点信号的电力图元的闪烁状态。已知电力图形画面中电力图元的闪烁时间固定，设定连续截取电力图形画面的时间间隔为图元闪烁时间间隔的2/3，连续截取电力图形画面的张数为5，以此获取对点信号的电力图元的闪烁状态。现有的技术中存在问题是遥信信号的图元会存在闪烁的状态，仅识别一张图片无法确认该遥信信号的图元的信息，需要截取多张图片，来获取电力图元的闪烁状态。

接着对电力图形画面截图进行预处理，剪裁掉电力图形画面中的工具栏，并对剪裁后的电力图形画面进行放大，使电力图形画面截图中显示的电力元件坐标位置和大小与电力图形画面原始文件svg或g文件相同。

然后根据电力图形画面原始文件svg或g文件，获取待对点信号在电力图形画面中的坐标位置和大小。在预处理后的电力图形画面中选取待对点信号位置和大小区域，对该画面区域进行识别。待对点信号分为遥测信号和遥信信号，对于遥测信号，采用tesseract识别待对点信号图像，获取电力图形中的信号遥测值大小；对于遥信信号，采用电力图元识别技术识别待对点信号图像，获取电力图形中的信号元件状态和遥测值（分或合）。

最后，检查电力图形待对点信号图像识别结果是否存在与待对点信号值相同：若识别结果与待对点信号值相同，则该信号对点正确；若识别结果与待对点信号值不相同，则该信号对点失败。

对遥信信号图元进行图像识别方法为识别图元中间点、竖直中线或特定区域上的颜色，来判断遥信信号图元的状态。具体识别逻辑如下：

对于遥信信号中断路器的图元，采用识别中心点颜色的方法。若断路器图元的中心点识别为黑色，则判断断路器图元的状态为“分”；若断路器图元的中心点识别为红色，则判断断路器图元的状态为“和”；

对于遥信信号中光字牌的图元，采用识别竖直中线两端颜色的方法。竖直中线从上向下取点颜色，从下向上取点的颜色，若两次都取到黄色，则判断光字牌图元的状态为“分”；若两次都取到红色，则判断光字牌图元的状态为“合”；若两次都取到的颜色不一致或有一次未取到颜色，则报识别异常；

对于遥信信号中刀闸的图元，采用识别图元中特定方框区域颜色的方法。若特定方框区域中识别到颜色（非黑色），则判断刀闸图元的状态为“分”；若特定方框区域中未识别到颜色，即黑色，则判断刀闸图元的状态为 “合”；

针对电力图元的形状、颜色特点，采用识别电力图元中特定直线、区域上的颜色来判断信号的状态，对硬件的要求低，识别效率高。

电力图形画面自动对点具有如下优点：

本发明采用文字识别、图像识别技术识别电力图形画面中的对点信号信息，省去了人工对人的人力消耗，极大地提高了工作效率，降低了成本，避免人工对点的方式极易出错的问题；遥测信号为数字数值，遥信信号为电力元件图形，因此采用不同识别方法，识别速度较快。针对电力图元的形状、颜色特点，采用识别电力图元中特定直线、区域上的颜色来判断信号的状态，对硬件的要求低，识别效率高；

2）本发明采用了键鼠模拟技术，可自动控制键鼠进行电力图形画面的截图，省去人工截图的操作；

3）本发明通过检查图形画面关联工程的一致性，在图形画面对点前查找出已存在错误，提高了电力图形画面对点的正确性；

4）本发明巡视方法程序可运行在任意1台调度***的工作站电脑上，与调度***不存在通讯等接***互，不存在网络安全等隐患。

实施例5：如图14-16所示，一种用于电力调度***图形画面切换的路径规划方法，该方法包括如下步骤：

步骤1，解析某个待测变电站的所有图形画面文件（包括SVG格式或G格式），获得所有图形画面里的信息（包括画面中的测点信息和画面中的跳转按钮），形成一个自定义内容的XML文件RobotGraphs.xml，如图2所示； XML文件RobotGraphs.xml包含Graph标签、dst子标签、home_page标签；Graph标签用于描述某个图形画面信息，dst子标签用于描述该画面中存在的可跳转目标画面名称、跳转按钮坐标，home_page标签用于描述一个图形画面文件作为初始首页；

步骤2，解析待测对点验收的信号表.xls文件，形成一个自定义内容的XML文件RobotItems.xml，用于保存本次待测对点验收的所有信号信息，如图3所示；XML文件RobotItems.xml包含item标签、Graph子标签；item标签用于描述某个待测信号的点号、名称，Graph子标签用于描述该信号存在于图形画面的位置；

步骤3，解析待测变电站的RobotGraphs.xml，建立数据结构DataA存储每个画面及其跳转目标画面的关系；解析待测变电站的RobotItems.xml文件，建立数据结构DataB存储每个测点的基本信息及其所属哪些画面；

步骤4，根据数据结构DataB中存储的某一测点所属画面集合（Graph_1, Graph_2,… ,Graph_n）,依次规划图形画面跳转轨迹；

步骤5，设每次从一个图形画面跳转到另一个图形画面的路径距离单位是1，基于数据结构DataA，穷举排列出所有从当前画面到跳转目标画面Graph_1的所有路径，从所有路径中比较选出路径最短的那个图形画面，作为到达目标画面Graph_1的最优路径；

步骤6，以步骤5中的最优路径驱动鼠标按键操作，获得电力图形画面跳转至电力接线图画面Graph_1；

步骤7，基于DataA，穷举分析排列出所有从当前画面Graph_1到跳转目标画面Graph_2的所有路径；从所有路径中比较选出路径最短的那个，作为到达目标画面Graph_2的最优路径；

步骤8，以此类推，最终计算出从当前页面依次跳转至该测点所有所属画面（Graph_1, Graph_2, … ,Graph_n）的最短路径。

本发明的方法实现了从当前画面依次切换跳转至某一测点全部所属画面的路径规划，以最短路径为原则，画面切换速度快，效率高。

本发明配合鼠标自动按键操作实现无需人工干预的自动画面切换跳转，确保画面切换浏览准确无误，解决了电力调度***图形画面中测点信息画面切换没有统一方法的问题，实现了从当前画面依次切换跳转至某一测点全部所属画面的路径规划；本发明的路径算法以最短路径为原则，画面切换速度快，效率高。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内，因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种电力调度***的自动巡检机器人，其特征在于：包括巡检机器人主机、交换机和工作站，其中：

巡检机器人主机用于设置巡检的测试参数，下发巡检命令给工作站的巡检客户端，接收并显示巡检测试结果；

其中，设置巡检的测试参数包括待巡检变电站名称、待巡检信号集合、信号阈值门槛和巡检周期，巡检变电站名称表示待巡检的目标变电站，待巡检信号集合表示用户设置选择的待巡检变电站下需要巡检的信号集，信号集包括遥测信号和遥信信号，信号阈值门槛表示巡检过程中与实际巡检信号值相比较的阈值，实际巡检信号值若大于信号阈值门槛，巡检机器人则判断此信号出现异常；实际巡检信号值若小于或等于信号阈值门槛，巡检机器人则判断此信号正常，巡检周期表示巡检机器人巡检一次待巡检信号集中的所有信号后，距离下次巡检的时间间隔；

交换机用于巡检机器人主机与工作站组网，进行数据传输；

工作站安装有电力调度***和巡检客户端以及接收并执行巡检命令，判断并返回巡检的结果。

2.根据权利要求1所述的一种电力调度***的自动巡检机器人，其特征在于：工作站的巡检客户端接收并解析巡检机器人主机下发的巡检命令，确定待巡检变电站名称、待巡检信号集合、信号阈值门槛和巡检周期，工作站的巡检客户端进行巡检时，对待巡检信号集合中的巡检信号进行依次巡检，直至巡检完所有待巡检信号，待巡检信号在工作站的电力调度***中的告警窗、电力图像画面和前置多通道画面中查看，工作站的巡检客户端巡检信号时的巡检包括告警窗巡视、电力图像画面巡视和前置多通道画面巡视。

3.根据权利要求2所述的一种电力调度***的自动巡检机器人，其特征在于：工作站的巡检客户端进行一个巡检信号的告警窗巡视和前置多通道画面巡视的实现方法为：先对告警窗和前置多通道窗口进行截图，然后采用文字识别方式识别告警窗和前置通道窗口中显示的遥信和遥测信息，与该巡检信号的阈值门槛相比较，若所巡检信号的识别值超过设定的信号阈值门槛，则巡检机器人判断该巡检信号发生异常，并记录下；工作站的巡检客户端进行一个巡检信号的电力图形画面巡视的实现方法为：先对电力图形界面进行截图，采用图像识别方式识别电力图形界面中显示的电力元件及其电力模拟量和开关量信息，与该测点信号的阈值门槛相比较，若所巡检信号的识别值超过设定的信号阈值门槛，则巡检机器人判断该巡检信号发生异常，并记录下。

4.根据权利要求3所述的一种电力调度***的自动巡检机器人，其特征在于：电力调度***的电力图形画面包括调度***中所有变电站的接线图和信号图，工作站的巡检客户端在进行一个巡检信号的电力图形画面巡视的实现方法：根据巡检信号的id名称，查询该巡检信号属于哪个电力图形画面，并生成从当前电力图形画面进入待巡检信号所在电力图形画面的切图跳转轨迹，根据已知的电力图形画面文件，工作站的巡检客户端查询svg格式文件中metadata标签的key_id属性和查询G格式文件中GzpGzp、DText、Disconnector、GroundDisconnector、CBreaker标签的keyid属性，找到与待巡检信号参数中的key_id相同的svg格式文件和G格式文件，以此确定待巡检信号属于哪个电力图形画面，工作站的巡检客户端查询svg格式文件中a标签的xlink:href属性和查询G格式文件中a标签的poke属性，获取各电力图形画面之间的跳转关系，以电力图形画面最短跳转路径原则生成从当前电力图形画面进入待巡检信号所在电力图形画面的切图跳转轨迹。

5.根据权利要求4所述的一种电力调度***的自动巡检机器人，其特征在于：切图跳转轨迹的路径规划方法包括如下步骤：

步骤1，解析某个待测变电站的所有图形画面文件，获得所有图形画面里的信息，形成一个自定义内容的XML文件RobotGraphs.xml； XML文件RobotGraphs.xml包含Graph标签、dst子标签、home_page标签；Graph标签用于描述某个图形画面信息，dst子标签用于描述该画面中存在的可跳转目标画面名称、跳转按钮坐标，home_page标签用于描述一个图形画面文件作为初始首页；

步骤2，解析待测对点验收的信号表.xls文件，形成一个自定义内容的XML文件RobotItems.xml，用于保存本次待测对点验收的所有信号信息；XML文件RobotItems.xml包含item标签、Graph子标签；item标签用于描述某个待测信号的点号、名称，Graph子标签用于描述该信号存在于图形画面的位置；

步骤3，解析待测变电站的RobotGraphs.xml，建立数据结构DataA存储每个画面及其跳转目标画面的关系；解析待测变电站的RobotItems.xml文件，建立数据结构DataB存储每个测点的基本信息及其所属哪些画面；

步骤4，根据数据结构DataB中存储的某一测点所属画面集合（Graph_1, Graph_2, …,Graph_n）,依次规划图形画面跳转轨迹；

步骤5，设每次从一个图形画面跳转到另一个图形画面的路径距离单位是1，基于数据结构DataA，穷举排列出所有从当前画面到跳转目标画面Graph_1的所有路径，从所有路径中比较选出路径最短的那个图形画面，作为到达目标画面Graph_1的最优路径；

步骤6，以步骤5中的最优路径驱动鼠标按键操作，获得电力图形画面跳转至电力接线图画面Graph_1；

步骤7，基于DataA，穷举分析排列出所有从当前画面Graph_1到跳转目标画面Graph_2的所有路径；从所有路径中比较选出路径最短的那个，作为到达目标画面Graph_2的最优路径；

步骤8，以此类推，最终计算出从当前页面依次跳转至该测点所有所属画面（Graph_1,Graph_2, … ,Graph_n）的最短路径。

6.根据权利要求2所述的一种电力调度***的自动对点巡检机器人，其特征在于：告警窗巡视方法包括以下步骤：

步骤1，对电力调度***的实时告警窗进行截图；

步骤2，对告警窗截图进行预处理，剪裁提取告警窗截图中实时刷新对点信号的下半栏窗口图像；

步骤3，采用tesseract的文字识别对于告警窗下半栏窗口图像进行识别，识别出告警窗每一行的文字信息，文字信息包括信号确认状态、信号发生时间、变电站名称、信号名称、信号动作描述、信号文字颜色；

步骤4，查询告警窗下半栏图像文字识别结果中是否存在与待对点信号描述相同的信息：若识别结果中存在与待对点信号相同的信息，则该信号对点正确；若识别结果与待对点信号不相同，则该信号对点失败；

告警窗中的信号文字及其颜色识别方法为：

步骤1），读取电力调度***应用的桌面截图文件，调用OpenCV中的cvtColor函数将图片转为灰度图，并将二值化阈值设为250，调用OpenCV的threshold函数将灰度图转为二值图；

步骤2），设置腐蚀核大小为2*2，调用OpenCV的erode函数对二值化处理的图片进行腐蚀运算；

步骤3），对步骤2）中腐蚀运算后生成的图片进行轮廓查找运算，保留面积最大和次大的两个轮廓，使用OpenCV的boundingRect函数计算出这两个轮廓的最小外接矩形，并得到两个矩形的左上角顶点(x，y)和矩形长宽；

步骤4），根据步骤3）中将最小外接矩形位置对应到图片中，将两个矩形范围内的图片作为两个待识别的上下区域，左上角顶点y值小的作为上部分区域，y值大的矩形作为下部分区域；

步骤5），分别对确定后的上上部分区域和下部分区域的二值化图像进行黑色像素纵向投影，得到每一行的黑色像素数量，形成纵向投影像素数量曲线；

步骤6），将纵向投影像素数量曲线图的波谷位置作为文字分割位置；

步骤7），按照文字分割位置对上下区域进行行文字分割；

步骤8），计算分割后行文字图片的中线位置，设置白颜色的阈值范围，并取中线上不在白色阈值范围内的颜色作为该行文字的颜色；

步骤9），调用tesseract的识别接口对区域文字进行识别。

7.根据权利要求2所述的一种电力调度***的自动对点巡检机器人，其特征在于：前置多通道界面巡视方法，该方法包括如下步骤：

步骤1，对电力调度***的前置多通道界面进行截图；

步骤2，对前置多通道截图进行预处理，剪裁提取前置多通道界面截图中主要显示对点信号的右侧窗口图像；

步骤3，采用表格分析算法对前置多通道界面预处理图像进行分割，再使用tesseract文字识别对分割后的前置多通道界面图像进行识别，识别出前置多通道界面图像中每一行信号的文字信息，文字信息包括信号名称、通道/点号、信号值；

步骤4，查询前置多通道界面图像文字识别结果中是否存在与待对点信号具有相同点号的信息，若不存在相同点号的信息，则将待对点信号的点号与前置多通道界面图像识别结果中的最大点号和最小点号相比较：A）图像识别结果中的最小点号≤待对点信号的点号≤图像识别结果中的最大点号，则该对点信号未接收在前置多通道界面中，对点失败，并开始进行下一个测点的对点工作；B）待对点信号的点号＜图像识别结果中的最小点号，则待对点信号的点号未在前置多通道界面中显示，需计算待对点信号的点号与图像识别结果中的最小点号之间的差值，将前置多通道界面点表显示窗口滚动差值距离，使待对点信号显示在前置多通道界面中并跳转到步骤3；C）待对点信号的点号＞图像识别结果中的最大点号，则待对点信号的点号未在前置多通道界面中显示，需计算待对点信号的点号与图像识别结果中的最大点号之间的差值，将前置多通道界面点表显示窗口滚动差值距离，使待对点信号显示在前置多通道界面中，并跳转到步骤3；

步骤5，检查前置多通道界面图像文字识别结果中与待对点信号具有相同点号的信号信息，其图像结果中的其他信息是否与待对点信号相同：若识别结果与待对点信号相同的信息，则该信号对点正确；若识别结果与待对点信号不相同，则该信号对点失败；表格分析算法为：采用opencv识别预处理后前置多通道图像中的表格横线，即分割记录的横线，再识别图像中的表格竖线，即每个列的分割线，找到图像中数据所在的单元格。

8.接着利用pyteressact识别图像中单元格的文字信息，文字信息包括信号名称、通道/点号、信号值。

9.根据权利要求2所述的一种电力调度***的自动对点巡检机器人，其特征在于：电力调度***图形画面自动巡视方法包括如下步骤：

步骤1，对电力调度***的电力图形画面进行截图；

步骤2，对电力图形画面截图进行预处理，剪裁掉电力图形画面中的工具栏，并对剪裁后的电力图形画面进行放大，使电力图形画面截图中显示的电力元件坐标位置和大小与电力图形画面原始文件svg或g文件相同；

步骤3，根据电力图形画面原始文件svg或g文件，获取待对点信号在电力图形画面中的坐标位置和大小；

步骤4，在预处理后的电力图形画面中选取待对点信号位置和大小区域，对该画面区域进行识别：待对点信号包括遥测信号和遥信信号，对于遥测信号，采用tesseract识别待对点信号文字图像，获取对点信号的遥测值大小；对于遥信信号，采用图像识别方法识别待对点信号元件图像，获取对点信号的遥信值；

步骤5，检查电力图形待对点信号图像识别结果是否与待对点信号值相同：若识别结果与待对点信号值相同，则该信号对点正确；若识别结果与待对点信号值不相同，则该信号对点失败。

10.根据权利要求8所述的一种电力调度***的自动对点巡检机器人，其特征在于：对遥信信号图元进行图像识别方法为识别图元中间点、竖直中线或特定区域上的颜色，来判断遥信信号图元的状态，具体识别步骤如下：

对于遥信信号中断路器的图元，采用识别中心点颜色的方法；若断路器图元的中心点识别为黑色，则判断断路器图元的状态为“分”；若断路器图元的中心点识别为红色，则判断断路器图元的状态为“和”；

对于遥信信号中光字牌的图元，采用识别竖直中线两端颜色的方法；竖直中线从上向下取点颜色，从下向上取点的颜色，若两次都取到黄色，则判断光字牌图元的状态为“分”；若两次都取到红色，则判断光字牌图元的状态为“合”；若两次都取到的颜色不一致或有一次未取到颜色，则报识别异常；

对于遥信信号中刀闸的图元，采用识别图元中特定方框区域颜色的方法；若特定方框区域中识别到颜色，则判断刀闸图元的状态为“分”；若特定方框区域中未识别到颜色，即黑色，则判断刀闸图元的状态为 “合”。

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