[發(fā)明專利]一種電力數(shù)據(jù)監(jiān)測系統(tǒng)與方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011235336.8
• 申請(qǐng)日: 2020-11-06
• 公開（公告）號(hào): CN112348085A
• 公開（公告）日: 2021-02-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄒清林;蔣再新;付雙;郭子培;蘇一鋒;池小兵;程海艷;邱龍富
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣西電網(wǎng)有限責(zé)任公司欽州供電局
• 主分類號(hào): G06K9/62
• 分類號(hào): G06K9/62;G06K9/40;G06Q50/06;G06N3/04;G06N3/08
• 代理公司: 廣州匯航專利代理事務(wù)所(普通合伙) 44537
• 代理人: 張靜

本發(fā)明公開了一種電力設(shè)備監(jiān)測系統(tǒng)與方法，主要利用機(jī)器視覺技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)電力設(shè)備的故障檢測和分類，包括圖像采集模塊，所述圖像采集模塊用于采集電力設(shè)備的圖像信息；圖像預(yù)處理模塊，對(duì)所述圖像采集模塊采集的圖像信息進(jìn)行預(yù)處理，得到預(yù)處理后的圖像；數(shù)據(jù)分析模塊，將預(yù)處理后的圖像輸入至訓(xùn)練好的深度學(xué)習(xí)模型，處理后得到設(shè)備的故障類型和等級(jí)。本發(fā)明提出的方案能夠提高巡檢的準(zhǔn)確性和巡檢效率，能夠極大降低或消除對(duì)人工的依賴，增強(qiáng)了電力設(shè)備與線路的穩(wěn)定性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電力設(shè)備巡檢技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種電力設(shè)備監(jiān)測系統(tǒng)與方法。

背景技術(shù)

在電力系統(tǒng)中，輸電線路的主要作用是保證電能的有效輸送，其穩(wěn)定性直接影響公眾的生活及工作，要保證輸電線路的穩(wěn)定，對(duì)輸電線路需要定期巡檢。傳統(tǒng)的電力巡檢技術(shù)包括人工巡檢技術(shù)、機(jī)器人巡檢技術(shù)，其中，人工巡檢受限于人員主觀因素影響、氣候條件制約，有些場景人工無法進(jìn)行巡檢，而且需要極高的人工成本；機(jī)器人巡檢一定程度擺脫了人工的參與，但是其試用場景記為有限，在復(fù)雜場景中，機(jī)器人巡檢仍然無法進(jìn)行開展工作。近年來，隨著機(jī)器視覺技術(shù)的發(fā)展，尤其是深度學(xué)習(xí)的算法突破，將其應(yīng)用于電力巡檢領(lǐng)域能夠極大降低巡檢成本，減少或者完全擺脫對(duì)人工的依賴，能夠快速實(shí)現(xiàn)對(duì)大規(guī)模數(shù)據(jù)的故障檢測與分類，大幅提高了檢測效率和準(zhǔn)確性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提出的方案能夠提高巡檢的準(zhǔn)確性和巡檢效率，能夠極大降低或消除對(duì)人工的依賴，增強(qiáng)了電力設(shè)備與線路的穩(wěn)定性。

由于獲取的視頻或圖像信息來源不同，質(zhì)量相差很大。本發(fā)明為了提高檢測效率和準(zhǔn)確性，對(duì)獲取的視頻幀或圖像進(jìn)行了圖像濾波處理、圖像降噪處理、圖像矯正、圖像增強(qiáng)、目標(biāo)定位中等處理，特別是提出了一種圖像增強(qiáng)方式：將原始圖像幀轉(zhuǎn)換到HSV空間，首先計(jì)算得到V_E(x,y)；再分別對(duì)H、S進(jìn)行處理；將處理后的HSV圖像再次轉(zhuǎn)換成RGB圖像；

所述V_E(x,y)計(jì)算方法如下：

對(duì)H、S處理步驟如下：

此外，為了進(jìn)一步提高檢測效率和準(zhǔn)確性，本發(fā)明還提出了將深度學(xué)習(xí)方法引入到電力設(shè)備的監(jiān)控中，特別是：深度學(xué)習(xí)模型包括：輸入層、第一卷積單元、第一池化層、第二卷積單元、第二池化層、全連接層；所述輸入層用于接收包含電力設(shè)備的圖像幀；所述第一卷積單元采用的卷積核大小為5*5；所述第二卷積單元的卷積核大小為3*3，本發(fā)明的激活函數(shù)記為f()；經(jīng)過所述全連接層處理后進(jìn)一步輸出得到故障識(shí)別結(jié)果；

所述第一池化層、第二池化層的池化方法如下：

x^e＝f(u^e+φ(u^e))

u^e＝w^eφ(x^e-1)；其中，x^e表示當(dāng)前層的輸出，u^e表示激活函數(shù)的輸入，

f()表示激活函數(shù)，w^e表示當(dāng)前層的權(quán)重，φ表示損失函數(shù)，x^e-1表示上一層的輸出；

激活函數(shù)f()為：

所述損失函數(shù)φ如下：

以上構(gòu)成本發(fā)明的創(chuàng)新點(diǎn)。

具體的，本發(fā)明提出了一種電力設(shè)備監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，包括以下模塊：

圖像采集模塊，所述圖像采集模塊用于采集電力設(shè)備的圖像信息；