[發明專利]一種面向GIS設備刀閘分合閘狀態確認的實時監測系統及方法

在審

• 申請號: 202010419863.8
• 申請日: 2020-05-18
• 公開（公告）號: CN111600386A
• 公開（公告）日: 2020-08-28
• 發明（設計）人: 張玉舒;張猛;傅春明;李鳳民;朱建坤;劉恒志;史存偉;張文賦;顏世凱;付志達;王坤;時陪征;韓克俊;李軍;王新剛;齊印國
• 申請（專利權）人: 山東電工電氣集團有限公司
• 主分類號: H02J13/00
• 分類號: H02J13/00;H04N7/18
• 代理公司: 濟南泉城專利商標事務所 37218
• 代理人: 趙玉鳳

1.一種面向GIS設備刀閘分合閘狀態確認的實時監測系統，其特征在于：包括視頻傳感器、接收裝置以及視頻監控后臺系統；視頻傳感器安裝在刀閘操縱機構就近支架上，用于對操縱機構箱上的翻字牌進行實時圖像采集和實時結果處理，達到對GIS內部刀閘開關的分合狀態的輔助判斷；所述接收裝置與視頻傳感器、視頻監控后臺系統相連，接收裝置接收視頻傳感器對翻字牌圖像的識別結果并進行進一步視頻解析，得出刀閘狀態，然后將刀閘狀態信息一路通過繼電器以無源硬節點形式反饋至一鍵順控系統，另一路通過網絡反饋至視頻監控后臺系統；視頻監控后臺系統支持視頻聯動和視頻信息管理，以軟報文形式實現刀閘雙確認判斷。

2.根據權利要求1所述的面向GIS設備分合閘狀態確認的實時監測系統，其特征在于：視頻傳感器采用工業級智能視頻攝像機，視頻傳感器與視頻監控后臺系統相連，用于接收來自視頻監控后臺系統的控制指令；視頻傳感器內置刀閘狀態識別模型，用于對采集的翻字牌圖像進行比對識別。

3.根據權利要求1所述的面向GIS設備分合閘狀態確認的實時監測系統，其特征在于：所述接收裝置包括主控模塊、開出模塊、協議轉換模塊和電源模塊，主控模塊與視頻傳感器相連，用于接收和解析刀閘狀態；開出模塊與繼電器相連，完成繼電器硬節點開出；協議轉換模塊完成電力標準協議輸出，將刀閘狀態信息以網絡反饋至視頻監控后臺系統；電源模塊用于為視頻傳感器供電。

4.一種面向GIS設備刀閘分合閘狀態確認的實時監測方法，其特征在于：包括以下步驟：S01）、將視頻傳感器固定在刀閘操縱機構就近支架上，設置視頻傳感器參數，使視頻傳感器對操縱機構翻字牌信息完整清晰的成像；

S02）、將視頻傳感器和接收裝置通過網線接入同一網絡下的變電站交換機，用于將視頻傳感器和接收裝置的信息通過交換機引出，通過網絡傳輸至視頻監測后臺系統；

S03）、將視頻監控后臺系統進行初次使用軟件設置，首先用戶登錄，根據不同的用戶開放不同的操作權限，然后設置視頻采集頁面，下發指令微調視頻傳感器的角度，使操縱機構翻字牌信息可完整清晰的成像；

S04）、視頻傳感器基于翻字牌信息進行刀閘狀態樣本采集，將翻字牌狀態按照分閘到位、合閘到位以及分合閘異常分類為三種狀態，三種狀態量的采集均不少于100張圖像；

S05）、基于上述狀態采集信息進行刀閘狀態分類模型訓練，先對采集到的三種刀閘狀態樣本圖像進行圖像處理，然后進行分類標定，分別為：分閘到位、合閘到位、分合閘異常，再進行狀態分類算法模型的搭建，并用標定好的樣本對其訓練，得到完整的刀閘狀態識別模型；

S06）、將訓練完成的狀態識別模型導入視頻傳感器的模型庫中，完成模型庫部署；

S07）、視頻傳感器在設置完成后，進行不間斷的實時圖像采集，并通過網絡傳輸至視頻監控后臺系統完成實時視頻圖像顯示；

S08）、視頻傳感器在實時采集視頻圖像的同時進行實時圖像抓取，并通過前期建立的模型庫進行圖像比對識別，將識別結果傳輸至接收裝置；

S09）、接收裝置對接收到的狀態識別結果進行數據解析，對分合閘異常的數據，結合歷史信息，進行如下判斷：如果操作前狀態為合閘狀態，則解析為分閘異常，反之，如果操作前狀態為分閘狀態，則解析為合閘異常，對分、合閘成功的結果，接收裝置將不再進行判斷解析；

S10）、接收裝置將解析的狀態信息一路通過繼電器以無源硬節點形式輸出至一鍵順控系統，另一路通過網絡反饋至視頻檢測后臺系統進行在線顯示，完成刀閘狀態的輔助判別。

5.根據權利要求4所述的面向GIS設備分合閘狀態確認的實時監測方法，其特征在于：步驟S05中，對采集到的三種刀閘狀態樣本進行圖像處理的過程為：先放大圖像，其次截取包含翻字牌圖像，分析區域只包含翻字牌的最小區域，首先分析其內容，再次分析翻字牌圖像，通過預處理、邊緣提取，最后根據翻字牌的背景色和顯示字判斷刀閘狀態，如果分析識別后結果為未識別，結果保存圖片和返回值到指令。

6.根據權利要求4所述的面向GIS設備分合閘狀態確認的實時監測方法，其特征在于：所述視頻傳感器為工業級智能攝像機。