[發(fā)明專利]基于動靜觸頭接觸比例的刀閘狀態(tài)合位可靠性判別方法

有效

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• 申請日: 2012-02-24
• 公開（公告）號: CN102609730A
• 公開（公告）日: 2012-07-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 厲秉強;王振利;王萬國;梁濤;劉延興
• 申請（專利權(quán)）人: 山東魯能智能技術(shù)有限公司
• 主分類號: G06K9/64
• 分類號: G06K9/64
• 代理公司: 濟南圣達知識產(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)明涉及變電站自動化控制領(lǐng)域，尤其涉及一種基于動靜觸頭接觸比例的刀閘狀態(tài)合位可靠性判別方法。

背景技術(shù)

在變電運行中，刀閘是一種轉(zhuǎn)換運行方式的重要設(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械構(gòu)件存在松動或者卡澀，會造成刀閘分合不可靠故障，這會直接影響到系統(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，給國民經(jīng)濟帶來損失。

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，國內(nèi)外許多機構(gòu)都對此進行了深入的研究，主要的研究成果包括：

1、國家知識產(chǎn)權(quán)局于2010年01月20日公告的專利號200910065685.7，名稱為“一種刀閘分合到位檢測裝置”的專利中公開了一種刀閘分合到位檢測裝置，該裝置具有刀閘動作輔助接點，刀閘動作輔助接點與操作保護裝置連接，聚光反射體設(shè)在刀閘的動觸頭上，光發(fā)射接收裝置設(shè)置在刀閘底座安全平臺上，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由聚光反射體反射回的光束，由光發(fā)射接收裝置的對比判斷電路的輸出端與刀閘輔助接點連接，判斷出刀閘是否分合到位。

2、國家知識產(chǎn)權(quán)局于2011年5月18日公告的專利號201110216378.1，名稱為“基于紅外檢測的變電站刀閘模式識別方法”的專利中提供一種基于SIFT特征的電力刀閘狀態(tài)識別方法，代替人來實現(xiàn)刀閘分合狀態(tài)的自動識別。

3、國家知識產(chǎn)權(quán)局于2011年10月27日公告的專利號201110329986.3，名稱為“一種基于圖像模式識別的刀閘分合可靠性識別方法”的專利中提供一種通過分析電力刀閘圖像特征來識別刀閘分合可靠狀態(tài)識別方法，由此代替人來實現(xiàn)刀閘分合可靠性狀態(tài)的自動識別。

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裝置”通過改變刀閘的物理構(gòu)造來實現(xiàn)刀閘分合到位的判斷，需要對刀閘設(shè)備進行改造，工作量大，且成本較高，且改造過程中需要對線路停電，給生產(chǎn)和生活帶來不便。

2、“基于紅外檢測的變電站刀閘模式識別方法”通過對紅外圖像的分析來達到刀閘分合狀態(tài)的自動識別，但無法實現(xiàn)對刀閘分合到位可靠性的自動判別。

3、“一種基于圖像模式識別的刀閘分合可靠性識別方法”通過圖像模式識別技術(shù)來達到刀閘分合可靠性的自動識別，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)明適用于下圖所示類型的刀閘。根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的是提供一種基于動靜觸頭接觸比例的刀閘狀態(tài)合位可靠性判別方法，有效的解決所述類型刀閘合位可靠性的自動判別的問題。

本發(fā)明基于移動機器人，通過分析移動機器人采集到的可見光或紅外圖像，利用圖像模式識別技術(shù)，通過分析動靜觸頭接觸比例，實現(xiàn)刀閘分合到位可靠性的自動識別。

本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種基于動靜觸頭接觸比例的刀閘狀態(tài)合位可靠性判別方法，它包括的步驟是，

步驟一、依據(jù)刀閘合閘到位時刀閘觸頭具體位置數(shù)據(jù)信息，建立合閘到位標準數(shù)據(jù)模板；

步驟二、計算機對移動機器人實時采集的刀閘合閘狀況的可見光或紅外圖像信息進行分析；

步驟三、將實時采集的刀閘合閘狀況與建立的合閘到位標準數(shù)據(jù)模板進行比對，若一致則滿足刀閘可靠合閘到位；否則，說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，標定出圖像中刀閘觸頭所在區(qū)域，并測量合閘到位時刀閘觸頭分別位于水平橫桿上方和下方的長度DM0、DM1，計算RM＝DM0/DM1，以此作為刀閘合閘到位的模板。

所述步驟二具體為：

1)利用特征點匹配方式實現(xiàn)圖像中刀閘觸頭區(qū)域的精確定位，從而從復(fù)雜的背景信息中將刀閘觸頭區(qū)域剝離出來；

2)利用圖像直線檢測方式實現(xiàn)對刀閘固定端水平橫桿和刀閘移動端頂部觸頭的自動識別，進而可以自動檢測出刀閘觸頭分別位于橫桿上方和下方的長度D0、D1，從而得到兩者的比例關(guān)系R＝D0/D1。

所述步驟三具體為：

通過實時采集到的圖像中刀閘觸頭分別位于橫桿上方和下方的長度的比例R和RM經(jīng)行對比，實現(xiàn)刀閘合位可靠性的判別；刀閘分合到位可靠性判別規(guī)則如下：