一種基于圖像識別的變電站防誤操作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電力運(yùn)行控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于圖像識別的變電站防誤操作方法。
【背景技術(shù)】
[0002]變電站是電力系統(tǒng)的重要組成部分，它擔(dān)負(fù)著電壓等級變換、投入/切除負(fù)荷等重要任務(wù)。由于變電站內(nèi)斷路器、隔離開關(guān)、接地隔離開關(guān)等設(shè)備眾多，如果操作不當(dāng)，極有可能出現(xiàn)誤操作事故，導(dǎo)致大面積停電、設(shè)備損壞甚至人員傷亡。為了提高變電站操作的安全性，當(dāng)前普遍采用微機(jī)防誤操作系統(tǒng)來實現(xiàn)防止變電站誤操作事故。該系統(tǒng)主要是電腦鑰匙操作型防誤系統(tǒng)，其防誤閉鎖模式無論是采用單獨(dú)五防系統(tǒng)還是一體化微機(jī)防誤系統(tǒng)，采集的設(shè)備狀態(tài)信息均是單一的電氣量信號。單一的電氣量作為邏輯判據(jù)可靠性不高，無法從根本上解決因判別失誤造成設(shè)備誤動、設(shè)備操作不到位而引起電氣誤操作事故。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的在于提供一種基于圖像識別的變電站防誤操作方法，該方法以反映設(shè)備狀態(tài)的電氣量和設(shè)備實際狀態(tài)圖像為共同邏輯判據(jù)，作為倒閘操作順序控制或就地操作時的控制條件，并實現(xiàn)操作界面上被操作設(shè)備(開關(guān)、刀閘)圖像聯(lián)動，能夠有效提高變電站操作的安全性和可靠性和倒閘操作效率，實現(xiàn)真正意義上的智能防誤操作功能，為保障電網(wǎng)安全、穩(wěn)定運(yùn)行提供有力支持。
[0004]為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
一種基于圖像識別的變電站防誤操作方法，包括如下步驟:
A、所述圖像采集單元對變電站設(shè)備靜態(tài)狀態(tài)、動態(tài)影像進(jìn)行采集，并將采集的信息發(fā)送到圖像處理單元；
B、圖像處理單元對圖像采集單元發(fā)送的信息進(jìn)行處理和判斷，并通過網(wǎng)絡(luò)通訊將判斷的結(jié)果發(fā)送到防誤操作服務(wù)器；
C、變電站站端監(jiān)控系統(tǒng)中各間隔設(shè)備測控單元對反映變電站設(shè)備分合狀態(tài)的開關(guān)、刀閘等設(shè)備輔助接點進(jìn)行實時采集，通過網(wǎng)絡(luò)通訊與防誤操作服務(wù)器進(jìn)行各設(shè)備狀態(tài)電氣量的信息交換和處理；
D、防誤操作服務(wù)器根據(jù)圖像處理單元發(fā)送的判斷結(jié)果和測控單元采集的變電站設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)電氣參數(shù)形成雙邏輯判據(jù)，為防誤操作工作站進(jìn)行倒閘操作順序控制或單步操作提供下一步操作的控制條件，并根據(jù)操作票流程自動匹配被操作設(shè)備和其動作視頻影像；
E、防誤操作工作站運(yùn)行防誤操作程序，顯示變電站主接線圖和操作界面，根據(jù)操作票流程執(zhí)行倒閘操作順序控制或單步操作，通過網(wǎng)絡(luò)通訊讀取防誤操作服務(wù)器相關(guān)數(shù)據(jù)庫文件和解/閉鎖邏輯程序，同步顯示被操作設(shè)備狀態(tài)或動作影像；
所述步驟A和步驟C在變電站正常運(yùn)行情況下始終執(zhí)行。
[0005]特別地，所述步驟B具體包括: B1、預(yù)處理單元對圖像采集單元獲取的設(shè)備操作前和操作后圖像進(jìn)行濾波處理；
B2、特征提取單元提取濾波后圖像的特征信息；
B3、匹配單元將提取的特征信息與標(biāo)準(zhǔn)圖像特征信息進(jìn)行匹配；
B4、判斷單元根據(jù)匹配結(jié)果判斷設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，并通過網(wǎng)絡(luò)通訊將判斷結(jié)果、設(shè)備操作前和操作后圖像信息及操作過程視頻圖像發(fā)送到防誤操作服務(wù)器。
[0006]本發(fā)明提出的基于圖像識別的變電站防誤操作方法，圖像采集單元獲取變電站設(shè)備靜態(tài)狀態(tài)、動態(tài)影像圖像信息，經(jīng)圖像處理單元轉(zhuǎn)化為邏輯判據(jù)，與變電站監(jiān)控系統(tǒng)中各間隔設(shè)備測控單元獲取的反映設(shè)備分合位置的電氣量結(jié)合構(gòu)成雙閉鎖判據(jù)，共同作為倒閘操作順序控制或就地操作的控制條件，并實現(xiàn)在操作界面上被操作設(shè)備(開關(guān)、刀閘)圖像聯(lián)動，從而避免了單一的電氣邏輯閉鎖因判別失誤造成設(shè)備誤動、設(shè)備操作不到位而引起電氣誤操作問題，有效提高變電站操作的安全性和可靠性和操作效率，為保障電網(wǎng)安全、穩(wěn)定運(yùn)行提供有力的支持。
【附圖說明】
[0007]
圖1是本發(fā)明實施例提供的基于圖像識別的變電站防誤操作方法流程圖。
【具體實施方式】
[0008]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明?？梢岳斫獾氖?，此處所描述的具體實施例僅僅用于解釋本發(fā)明，而非對本發(fā)明的限定。另外還需要說明的是，為了便于描述，附圖中僅示出了與本發(fā)明相關(guān)的部分而非全部內(nèi)容，除非另有定義，本文所使用的所有的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語與屬于本發(fā)明的技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中在本發(fā)明的說明書中所使用的術(shù)語只是為了描述具體的實施例的目的，不是旨在于限制本發(fā)明。本文所使用的術(shù)語“及/或”包括一個或多個相關(guān)的所列項目的任意的和所有的組合。
[0009]實施例一
請參照圖1所示，圖1為本發(fā)明實施例提供的基于圖像識別的變電站防誤操作方法流程圖。
[0010]本實施例中，基于圖像識別的變電站防誤操作系統(tǒng)包括圖像采集單元、圖像處理單元、變電站站端監(jiān)控系統(tǒng)(設(shè)有若干測控單元)、防誤操作服務(wù)器、防誤操作工作站及網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)?；趫D像識別的變電站防誤操作方法具體包括:
S101、圖像采集單元對變電站設(shè)備靜態(tài)狀態(tài)、動態(tài)影像進(jìn)行采集，并將采集的信息發(fā)送到圖像處理單元。
[0011]圖像采集單元包括云臺軌道圖像采集設(shè)備和高清圖像采集設(shè)備。其中，云臺軌道攝像機(jī)對高壓室中的開關(guān)柜一次設(shè)備、二次設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)圖像進(jìn)行采集；高清圖像采集設(shè)備通過高清球機(jī)、高清攝像頭和攝像機(jī)對變電站室外設(shè)備、GIS等相關(guān)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)圖像進(jìn)行采集，采集的信息發(fā)送到圖像處理單元。
[0012]S102、圖像處理單元對圖像采集單元發(fā)送的信息進(jìn)行處理和判斷，并通過網(wǎng)絡(luò)通訊將判斷的結(jié)果發(fā)送到防誤操作服務(wù)器。
[0013]圖像處理單元采用以太網(wǎng)通訊方式接入站控層網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)，具體包括預(yù)處理單元、特征提取單元、匹配單元和判斷單元。其中，圖像處理單元對圖像采集單元獲取的設(shè)備操作前和操作后狀態(tài)的圖像信息進(jìn)行處理和判斷，具體包括:
(1)預(yù)處理單元通過高斯濾波器對圖像采集單元獲取的圖像進(jìn)行濾波處理。
[0014](2)特征提取單元提取濾波后圖像的特征信息。
[0015]a、對濾波后的圖像進(jìn)行差分運(yùn)算，獲得差分圖像，并根據(jù)視頻圖像和差分圖像生成靜止圖像。
[0016]b、根據(jù)預(yù)設(shè)顏色模型中的預(yù)設(shè)顏色遍歷差分圖像和靜止圖像中的每個像素，通過只保留顏色值與所述預(yù)設(shè)顏色的顏色值相同的像素將所述差分圖像和靜止圖像分割成若干連通域。
[0017]c、遍歷所述差分圖像中的連通域，去除差分圖像中與所述靜止圖像中的連通域不相交的連通域，并計算差分圖像和靜止圖像中存在交集的連通域的并集，獲得潛在異常區(qū)。
[0018]d、從潛在異常區(qū)中提取聚類面積信息、每個聚類中所有連通