[發(fā)明專利]基于刀閘臂特征點(diǎn)間距離的刀閘狀態(tài)合位可靠性判別方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210044092.4
• 申請(qǐng)日: 2012-02-24
• 公開（公告）號(hào): CN102622615A
• 公開（公告）日: 2012-08-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王振利;劉延興;梁濤;張寶喜;李北斗
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東魯能智能技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): G06K9/64
• 分類號(hào): G06K9/64;G01R31/327
• 代理公司: 濟(jì)南圣達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 鄭華清

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于變電站自動(dòng)化控制領(lǐng)域，尤其涉及一種基于刀閘臂特征點(diǎn)間距離的刀閘狀態(tài)合位可靠性判別方法。

背景技術(shù)

在變電運(yùn)行中，刀閘是一種轉(zhuǎn)換運(yùn)行方式的重要設(shè)備，在變電站倒閘操作中由于刀閘二次回路限位開關(guān)異常或刀閘一次部分機(jī)械構(gòu)件存在松動(dòng)或者卡澀，會(huì)造成刀閘分合不可靠故障，這會(huì)直接影響到系統(tǒng)供電的安全性和可靠性，可能引起惡性事故的發(fā)生，是必影響工農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)和人們的正常生活，給國(guó)民經(jīng)濟(jì)帶來(lái)?yè)p失。

為有效防止刀閘分合不可靠引發(fā)的人身和重大設(shè)備事故，國(guó)內(nèi)外許多機(jī)構(gòu)都對(duì)此進(jìn)行了深入的研究，主要的研究成果包括：

1、國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局于2010年01月20日公告的專利號(hào)200910065685.7，名稱為“一種刀閘分合到位檢測(cè)裝置”的專利中公開了一種刀閘分合到位檢測(cè)裝置，該裝置具有刀閘動(dòng)作輔助接點(diǎn)，刀閘動(dòng)作輔助接點(diǎn)與操作保護(hù)裝置連接，聚光反射體設(shè)在刀閘的動(dòng)觸頭上，光發(fā)射接收裝置設(shè)置在刀閘底座安全平臺(tái)上，一組光發(fā)射接收裝置發(fā)射并接收到刀閘在合閘到位時(shí)由聚光反射體反射回的光束，另一組光發(fā)射接收裝置發(fā)射并接收到刀閘在分閘到位時(shí)由聚光反射體反射回的光束，由光發(fā)射接收裝置的對(duì)比判斷電路的輸出端與刀閘輔助接點(diǎn)連接，判斷出刀閘是否分合到位。

2、國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局于2011年5月18日公告的專利號(hào)201110216378.1，名稱為“基于紅外檢測(cè)的變電站刀閘模式識(shí)別方法”的專利中提供一種基于SIFT特征的電力刀閘狀態(tài)識(shí)別方法，代替人來(lái)實(shí)現(xiàn)刀閘分合狀態(tài)的自動(dòng)識(shí)別。

3、國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局于2011年10月27日公告的專利號(hào)201110329986.3，名稱為“一種基于圖像模式識(shí)別的刀閘分合可靠性識(shí)別方法”的專利中提供一種通過(guò)分析電力刀閘圖像特征來(lái)識(shí)別刀閘分合可靠狀態(tài)識(shí)別方法，由此代替人來(lái)實(shí)現(xiàn)刀閘分合可靠性狀態(tài)的自動(dòng)識(shí)別。

上述研究都取得了一定程度上的有益效果，但仍存在如下問題：

1、“一種刀閘分合到位檢測(cè)裝置”通過(guò)改變刀閘的物理構(gòu)造來(lái)實(shí)現(xiàn)刀閘分合到位的判斷，需要對(duì)刀閘設(shè)備進(jìn)行改造，工作量大，且成本較高，且改造過(guò)程中需要對(duì)線路停電，給生產(chǎn)和生活帶來(lái)不便。

2、“基于紅外檢測(cè)的變電站刀閘模式識(shí)別方法”通過(guò)對(duì)紅外圖像的分析來(lái)達(dá)到刀閘分合狀態(tài)的自動(dòng)識(shí)別，但無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)刀閘分合到位可靠性的自動(dòng)判別。

3、“一種基于圖像模式識(shí)別的刀閘分合可靠性識(shí)別方法”通過(guò)圖像模式識(shí)別技術(shù)來(lái)達(dá)到刀閘分合可靠性的自動(dòng)識(shí)別，但該方法只是適用于該專利中所述的水平旋轉(zhuǎn)式刀閘，不適用于本文所述類型的刀閘。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于刀閘臂特征點(diǎn)間距離的刀閘狀態(tài)合位可靠性判別方法，該方法判斷精確，工作量小、成本低和有效解決了所述類型刀閘合位可靠性的自動(dòng)判別的問題的優(yōu)點(diǎn)。

本發(fā)明基于移動(dòng)機(jī)器人，通過(guò)分析移動(dòng)機(jī)器人采集到的可見光或紅外圖像，利用圖像模式識(shí)別技術(shù)，通過(guò)分析刀閘臂特征點(diǎn)間距離，實(shí)現(xiàn)刀閘分合到位可靠性的自動(dòng)識(shí)別。

本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種基于刀閘臂特征點(diǎn)間距離的刀閘狀態(tài)合位可靠性判別方法，它實(shí)現(xiàn)的步驟是：

步驟一、依據(jù)刀閘合閘到位數(shù)據(jù)信息建立合閘到位標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)模板；

步驟二、計(jì)算機(jī)對(duì)移動(dòng)機(jī)器人實(shí)時(shí)采集的刀閘合閘狀況的可見光或紅外圖像信息進(jìn)行分析；

步驟三、對(duì)刀閘合閘到位可靠性進(jìn)行判別；將實(shí)時(shí)采集的刀閘合閘狀況與建立的合閘到位標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)模板進(jìn)行比對(duì)，若一致則滿足刀閘可靠合閘到位；否則，說(shuō)明刀閘合閘未可靠到位。

所述步驟一具體為：

人工采集刀閘設(shè)備合閘到位可見光或紅外圖像，標(biāo)定出圖像中兩個(gè)刀閘臂上圓形特征區(qū)域；測(cè)量任意一側(cè)圓形的直徑DM0和兩個(gè)圓形區(qū)域中心的距離DM1，并計(jì)算兩者比例關(guān)系RM＝DM0/DM1，以此作為刀閘合閘到位的模板。

所述步驟二具體步驟如下：

I、利用特征點(diǎn)匹配方式實(shí)現(xiàn)圖像中刀閘觸頭區(qū)域的準(zhǔn)確定位，從而從復(fù)雜的背景信息中將刀閘臂上圓形特征區(qū)域剝離出來(lái)；

II、利用圖像圓形檢測(cè)方式實(shí)現(xiàn)對(duì)刀閘上兩個(gè)圓形特征區(qū)域的自動(dòng)識(shí)別，進(jìn)而計(jì)算任意一側(cè)圓形的直徑D0和兩個(gè)圓形區(qū)域中心的距離D1；通過(guò)D0/D1兩者比例關(guān)系得到R。

所述步驟三具體為：

通過(guò)實(shí)時(shí)采集到的圖像中任意一側(cè)圓形的直徑和兩個(gè)圓形區(qū)域中心的距離的比例R，與RM進(jìn)行對(duì)比，實(shí)現(xiàn)刀閘合位可靠性的判別；刀閘合位可靠性判別規(guī)則如下：

即若R-RM≥0則刀閘合位可靠；當(dāng)R-RM＜0則刀閘合閘到位不可靠。