CN116778407A - 一种变电站保护屏内装置状态自动识别的识别分析方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本方案公开了一种变电站保护屏内装置状态自动识别的识别分析方法及装置,方法包括如下步骤:采集变电站保护屏内各压板的屏柜图像,屏柜图像预处理,再对图像进行灰度和二值化处理;连通域处理,边缘线提取,判断边缘线与竖直方向夹角是否大于阈值,若大于阈值则判定压板为退出状态,若小于阈值则判定压板为投入状态。该自动识别变电站保护屏内装置状态的识别分析方法,通过将压板图片进行预处理、灰度处理、二值化处理、连通域处理,并通过边缘线提取,准确的提取出压板对应的边缘线,通过边缘线替代整个压板图像,判断边缘线角度即可判断压板状态,大大降低了图像识别的压力,提高判断效率,而且相对于压板对应的矩形图像的图像识别的错误率更低。

Description

一种变电站保护屏内装置状态自动识别的识别分析方法及 装置
技术领域
本发明涉及电力***变电站二次侧设备技术领域,具体为一种变电站保护屏内装置状态自动识别的识别分析方法。
背景技术
现有二次设备压板状态的监视仍主要由人工进行巡检完成。而人工监测时由于视觉疲劳、记忆混淆等原因,导致压板漏操作、误操作的现象时有发生。而且当人为不可控因素导致出现压板误操作时,只有在相关事故出现后,才能够被发现并予以恢复,严重危害着电力***安全稳定。在智能化发展机遇下,结合自动化和计算机信息技术,开展压板状态识别研究,准确识别电力二次压板的投退状态,将有助于提升变电站运行的安全性和可靠性,具有较强的现实意义。
现有技术中目前也有通过图像识别判断保护屏内各压板的状态代替人工巡检的方案,如申请公布号为CN110674808A的专利文献,公布了一种变电站压板状态智能识别方法及装置,包括以下步骤:确定变电站保护屏柜压板图像;将所述压板图像与预先确定的模板图像进行匹配,根据所述模板图像中的感兴趣ROI区域,对所述压板图像进行分割;利用预先训练得到的SSD深度神经网络训练模型对分割后的压板图像进行识别,得到压板状态。该方案可以实现对变电站压板状态的智能识别,有效提升变电站运检工作效率。
但是这些方案均较为复杂,图像识别压力大,判断效率低,依然具有图像识别识别错误的问题。
发明内容
针对现有技术的不足,本方案提供了一种变电站保护屏内装置状态自动识别的识别分析方法,以解决上述现有技术安装识别方案复杂、图像识别压力大、判断效率低、图像识别的错误率不够高的问题。
为实现以上目的,本方案通过以下技术方案予以实现:
一种变电站保护屏内装置状态自动识别的识别分析方法,采用下列步骤:
S1采集变电站保护屏内各压板的屏柜图像;
S2屏柜图像预处理,即先进行颜色相似度检测,检测出各压板上相似颜色部分,再通过颜色提取出各个压板,之后进行开运算数字图像处理形态学来过滤噪点;
S3对图像进行灰度和二值化处理,即将提取的压板部分先进行灰度处理,然后二值化处理,使压板部分与背景部分分别呈黑白颜色;
S4连通域处理,使获取的压板部分图像的空洞部分填充,得出每一个连通域的最大的图形框;
S5边缘线提取,即先通过边缘提取技术提取出压板对应的最大的图形框的边框,然后将提取的边框从左至右填充渐变色;再通过边缘检测算子检查每个像素的邻域,并对灰度变化进行量化,并提取出变化最大的部分,即为填充渐变色最左端的线条;
S6判断边缘线与竖直方向夹角是否大于阈值;
S7若大于阈值则判定压板为退出状态,若小于阈值则判定压板为投入状态。
优选的,所述变电站保护屏内各压板包括功能压板、出口压板、备用压板。
优选的,识别出压板状态的步骤之后,还包括将压板状态通过压板状态显示装置显示的步骤S8。
优选的,将压板状态通过压板状态显示的步骤之后,还包括将压板状态通过屏外的巡检机器人识别后将状态变化的压板进行特征事件记录并汇报运检人员的步骤S9。
优选的,所述压板状态显示装置为显示屏,所述显示屏使用显示的0和1来指示每个压板的工作状态,0为退出状态,1为投入状态。
优选的,所述巡检机器人对压板状态显示装置的识别使用数字的图像识别方式。
基于同一发明构思,本方案还通过以下技术方案予以实现:
优选的,所述滑架总成的背部与滑动锁紧总成的背部之间还连接有滑架弹簧。
一种变电站保护屏内装置状态自动识别的识别分析装置,其特征在于,包括存储器和处理器;所述存储器,用于存储计算机程序;所述处理器,用于执行计算机程序时,实现如上所述的变电站保护屏内装置状态自动识别的识别分析方法。
优选的,还包括带压板状态感应装置的压板状态显示装置和巡检机器人,所述压板状态显示装置将压板状态感应装置感应到的压板状态显示出来,所述巡检机器人使用数字图像识别方式对压板状态显示装置显示的压板状态进行识别并将状态变化的压板进行特征事件记录并汇报运检人员。
优选的,所述压板状态显示装置使用具有数字显示能力的显示屏。
优选的,所述显示屏使用墨水屏。
本方案相对于现有技术,有益效果在于:通过将压板的图片进行预处理、灰度处理、二值化处理、连通域处理,并通过边缘线提取,准确的提取出压板对应的边缘线,通过边缘线替代整个压板图像,判断边缘线角度即可判断压板状态,大大降低了图像识别的压力,提高判断效率,而且相对于压板对应的矩形图像的图像识别的错误率更低。而通过压板状态显示装置和巡检机器人的设置,对压板的状态进行了二次识别,更加提高了变电站二次***运行的安全可靠性,利于提前发现二次设备异常工况,提高电网安全稳定运行基础。
附图说明
图1为本方案的流程简图。
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。
本实施例提供了一种技术方案:本发明提供了如图1所示的一种自动识别变电站保护屏内装置状态的识别分析方法,包括如下步骤:
步骤S1.采集变电站保护屏内各压板的屏柜图像;具体采集变电站保护屏内的功能压板、出口压板、备用压板的屏柜图像。
步骤S2.屏柜图像预处理;图像预处理具体步骤为:先进行颜色相似度检测,检测出各压板上相似颜色部分,再通过颜色提取出各个压板,之后进行开运算来过滤噪点。
步骤S3.再对图像进行灰度和二值化处理;即将提取的压板部分先进行灰度处理,然后二值化处理,使压板部分与背景部分分别呈黑白颜色。
步骤S4.连通域处理;获取的压板部分图像的空洞部分填充,得出每一个连通域的最大的图形框;
步骤S5.边缘线提取,具体步骤为:先通过边缘提取技术提取出压板对应的最大的图形框的边框,然后将提取的边框从左至右填充渐变色;再通过边缘检测算子检查每个像素的邻域,并对灰度变化进行量化,并提取出变化最大的部分,即为填充渐变色最左端的线条。
步骤S6.判断边缘线与竖直方向夹角是否大于阈值;采用霍夫变换判断边缘线与竖直方向夹角,阈值设置为5-15°的任意值,由于压板的投入状态和退出状态的角度偏差较大,投入状态时压板与竖直角度为0°,退出状态时压板与竖直角度为45°,阈值的优选值为10°,使得在图像识别压板的的角度过程中存在部分偏差依然可识别出准确的工作状态。
步骤S7若大于阈值则判定压板为退出状态,若小于阈值则判定压板为投入状态。
步骤S8.将压板状态通过压板状态显示装置显示。
步骤S9.将压板状态通过屏外的巡检机器人识别后将状态变化的压板进行特征事件记录并汇报运检人员。
本方案的一种变电站保护屏内装置状态自动识别的识别分析装置,包括存储器和处理器;所述存储器,用于存储计算机程序;所述处理器,用于执行计算机程序时,实现如上步骤S1-S7中任一项所述的变电站保护屏内装置状态自动识别的识别分析方法。
本实施例还包括带压板状态感应装置的压板状态显示装置和巡检机器人,所述压板状态显示装置将压板状态感应装置感应到的压板状态显示出来,所述巡检机器人使用数字图像识别方式对压板状态显示装置显示的压板状态进行识别并将状态变化的压板进行特征事件记录并汇报运检人员
变电站保护屏内的每个压板周侧均设置一显示屏,显示屏显示0和1,显示屏用于指示每个压板的工作状态,0为退出状态,1为投入状态,显示屏侧面设置机械开关作为压板状态感应装置,当压板为竖直状态时,压板不会触碰该开关,则显示为1,当压板倾斜时,压板触碰该开关,显示屏则切换显示为0,巡检机器人通过图像识别检测显示屏的数字,对状态发生变化的压板进行特征事件记录,汇报运检人员。
在如上过程中,压板状态感应装置也可以使用光电感应等其他方式,并不限于机械开关,显示屏也不限于显示0和1来标识压板状态,也可以使用对巡检人员更友好的比如标志符号或不同的颜色等内容,从而实现既可以使机器的巡检机器人可以识别,也可以使人工的巡检人员识别更醒目便捷。
由于本实施例优选使用了使用具有数字显示能力的显示屏,所以所述显示屏可以使用成本较为低廉的墨水屏,较为亲和美观,当然也可以使用更为便宜的数码管显示屏等。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,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,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种变电站保护屏内装置状态自动识别的识别分析方法,其特征在于采用下列步骤:
S1采集变电站保护屏内各压板的屏柜图像;
S2屏柜图像预处理,即先进行颜色相似度检测,检测出各压板上相似颜色部分,再通过颜色提取出各个压板,之后进行开运算数字图像处理形态学来过滤噪点;
S3对图像进行灰度和二值化处理,即将提取的压板部分先进行灰度处理,然后二值化处理,使压板部分与背景部分分别呈黑白颜色;
S4连通域处理,使获取的压板部分图像的空洞部分填充,得出每一个连通域的最大的图形框;
S5边缘线提取,即先通过边缘提取技术提取出压板对应的最大的图形框的边框,然后将提取的边框从左至右填充渐变色;再通过边缘检测算子检查每个像素的邻域,并对灰度变化进行量化,并提取出变化最大的部分,即为填充渐变色最左端的线条;
S6判断边缘线与竖直方向夹角是否大于阈值;
S7若大于阈值则判定压板为退出状态,若小于阈值则判定压板为投入状态。
2.根据权利要求1所述的变电站保护屏内装置状态自动识别的识别分析方法,其特征在于:所述变电站保护屏内各压板包括功能压板、出口压板、备用压板。
3.根据权利要求1所述的变电站保护屏内装置状态自动识别的识别分析方法,其特征在于:识别出压板状态的步骤之后,还包括将压板状态通过压板状态显示装置显示的步骤S8。
4.根据权利要求3所述的变电站保护屏内装置状态自动识别的识别分析方法,其特征在于:将压板状态通过压板状态显示的步骤之后,还包括将压板状态通过屏外的巡检机器人识别后将状态变化的压板进行特征事件记录并汇报运检人员的步骤S9。
5.根据权利要求3所述的变电站保护屏内装置状态自动识别的识别分析方法,其特征在于:所述压板状态显示装置为显示屏,所述显示屏使用显示的0和1来指示每个压板的工作状态,0为退出状态,1为投入状态。
6.根据权利要求4所述的变电站保护屏内装置状态自动识别的识别分析方法,其特征在于:所述巡检机器人对压板状态显示装置的识别使用数字的图像识别方式。
7.一种变电站保护屏内装置状态自动识别的识别分析装置,其特征在于,包括存储器和处理器;所述存储器,用于存储计算机程序;所述处理器,用于执行计算机程序时,实现如权利要求1-2中任一项所述的变电站保护屏内装置状态自动识别的识别分析方法。
8.根据权利要求7所述的变电站保护屏内装置状态自动识别的识别分析装置,其特征在于:还包括带压板状态感应装置的压板状态显示装置和巡检机器人,所述压板状态显示装置将压板状态感应装置感应到的压板状态显示出来,所述巡检机器人使用数字图像识别方式对压板状态显示装置显示的压板状态进行识别并将状态变化的压板进行特征事件记录并汇报运检人员。
9.根据权利要求8所述的变电站保护屏内装置状态自动识别的识别分析装置,其特征在于:所述压板状态显示装置使用具有数字显示能力的显示屏。
10.根据权利要求8所述的变电站保护屏内装置状态自动识别的识别分析装置,其特征在于:所述显示屏使用墨水屏。
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