1.一种开关柜运行状态管理监测系统，其特征在于，包括控制子系统、地刀状态监测子系统、手车位置监测子系统、弧光监测子系统以及数据分析处理子系统；

所述地刀状态监测子系统包括第一图像采集设备和第一图像处理单元；其中：第一图像采集设备，用于采集开关柜内设置有标记点的地刀图像；

第一图像处理单元，用于获取第一图像采集设备采集到的地刀图像，识别出地刀上标记点在地刀图像中的灰度重心坐标，并且将识别到的地刀上标记点在地刀图像中的灰度重心坐标发送数据分析处理子系统；

所述手车位置监测子系统包括第二图像采集设备和第二图像处理单元；其中：第二图像采集设备，用于采集开关柜内设置有标记点的手车图像；

第二图像处理单元，用于获取第二图像采集设备采集到的手车图像，识别出手车上标记点在手车图像中的灰度重心坐标，并且将识别到的手车上标记点在手车图像中的灰度重心坐标发送数据分析处理子系统；

所述弧光监测子系统包括第三图像采集设备和第三图像处理单元；其中：第三图像采集设备，用于采集开关柜内的触头图像；

第三图像处理单元，用于获取第三图像采集设备采集到的触头图像，其中：在进行弧光监测前，在开关柜内没有照明的情况下获取第三图像采集设备采集到的多张开关柜内未发生弧光现象的触头图像，计算上述各张触头图像的灰度特征值，然后取平均值后作为灰度特征值判定值S；在进行弧光监测时，针对于当前从第三图像采集设备获取到的触头图像，* *

计算该触头图像的灰度特征值S ，将该触头图像的灰度特征值S与灰度特征值判定值S进行比较，根据比较结果判定开关柜内触头是否存在弧光现象，并且将上述弧光判定结果发送给数据分析处理子系统；第三图像采集设备为3个，分别布置在开关柜触头的四周，3个第三图像采集设备的观测范围覆盖整个触头的合闸区域，其中相邻两个相机的公共视域占到整个需要拍摄触头的1/3；在进行开关柜内弧光监测时，若第三图像处理单元检测到有两个以上第三图像采集设备采集到的当前触头图像中监测到弧光现象，则选取其中两个第三图像采集设备当前采集到的触头图像，并且分别计算出该两个第三图像采集设备当前采集到的触头图像的灰度重心坐标，然后根据该两个第三图像采集设备的内部参数矩阵以及该两个第三图像采集设备当前采集到的触头图像的灰度重心坐标，通过成像模型计算得到开关柜当前弧光发生的世界坐标，作为弧光发生的位置坐标；

所述控制子系统：用于控制第一图像采集设备、第二图像采集设备和第三图像采集设备的采集工作；所述控制子系统连接开关柜内的光源，所述控制子系统根据第一图像采集设备、第二图像采集设备、第三图像采集设备和第四图像采集设备的工作状态控制开关柜内光源的工作状态；其中第一图像采集设备、第二图像采集设备和/或第四图像采集设备在进行每次图像采集过程中，控制子系统控制开关柜内光源打开；在进行弧光监测过程中，当第三图像采集设备开始进行采集工作时，控制子系统控制开关柜内光源关闭；

所述数据分析处理子系统：用于根据地刀上标记点在第一图像采集设备采集到的当前地刀图像中的灰度重心坐标确定出地刀当前位置，将地刀当前位置与地刀分合闸状态阈值进行比较后判断出地刀的分合闸状态；其中地刀分合闸状态阈值是指地刀分别在分合闸状态下地刀的位置；用于根据手车上标记点在第二图像采集设备采集到的当前手车图像中的灰度重心坐标确定出手车当前位置，最后将手车当前位置与手车分合闸到位参数进行比较后判断出手车是否运动至分闸位置或合闸位置，其中手车分合闸到位参数是指手车分别运动至分合闸位置下的位置；

所述第三图像处理单元将第三图像采集设备采集到的亮场触头图像发送给数据分析处理子系统；数据分析处理子系统在进行开关柜内弧光监测时，针对于判定出弧光现象的触头图像，获取该触头图像的灰度重心坐标后，在亮场触头图像中对应的该灰度重心坐标位置上作标记。

2.根据权利要求1所述的开关柜运行状态管理监测系统，其特征在于，还包括视频监测子系统，所述视频监测子系统包括第四图像采集设备，用于采集开关柜内图像，并且将采集到的开关柜内图像发送给数据分析处理子系统；所述控制子系统还用于控制第四图像采集设备的采集工作。

3.一种开关柜运行状态管理监测方法，其特征在于，包括地刀状态监测步骤、手车位置监测步骤和弧光监测步骤，其中：

地刀状态监测步骤为：

通过第一图像采集设备采集开关柜内设置有标记点的地刀图像；

获取第一图像采集设备采集到的地刀图像，识别出地刀上标记点在地刀图像中的灰度重心坐标；

根据地刀上标记点在第一图像采集设备采集到的当前地刀图像中的灰度重心坐标确定出地刀当前位置，将地刀当前位置与地刀分合闸状态阈值进行比较后判断出地刀的分合闸状态；其中地刀分合闸状态阈值是指地刀分别在分合闸状态下地刀的位置；

手车位置监测步骤为：

通过第二图像采集设备采集开关柜内设置有标记点的手车图像；

获取第二图像采集设备采集到的手车图像，识别出手车上标记点在手车图像中的灰度重心坐标；

根据手车上标记点在第二图像采集设备采集到的当前手车图像中的灰度重心坐标确定出手车当前位置，将手车当前位置与手车分合闸到位参数进行比较后判断出手车是否运动至分闸位置或合闸位置，其中手车分合闸到位参数是指手车分别运动至分合闸位置下的位置；

弧光监测步骤为：

通过第三图像采集设备采集开关柜内的触头图像；

获取第三图像采集设备采集到的手车图像，其中：在进行弧光监测前，在开关柜内没有照明的情况下获取第三图像采集设备采集到的多张开关柜内未发生弧光现象的触头图像，计算上述各张触头图像的灰度特征值，然后取平均值后作为灰度特征值判定值S；在进行弧光监测时，针对于当前从第三图像采集设备获取到的触头图像，计算该触头图像的灰度特* *

征值S ，将该触头图像的灰度特征值S与灰度特征值判定值S进行比较，根据比较结果判定开关柜内触头是否存在弧光现象；

当第三图像采集设备的个数为多个时，在弧光监测步骤中还包括如下步骤：针对于用于采集开关柜内触头图像的各第三图像采集设备，获取其内部参数矩阵；在进行开关柜内弧光监测时，若有两个以上第三图像采集设备采集到的当前触头图像中监测到弧光现象，则选取其中两个第三图像采集设备当前采集到的触头图像，并且分别计算出该两个第三图像采集设备当前采集到的触头图像的灰度重心坐标，然后根据该两个第三图像采集设备的内部参数矩阵以及该两个第三图像采集设备当前采集到的触头图像的灰度重心坐标，通过成像模型计算得到开关柜当前弧光发生的世界坐标，作为弧光发生的位置坐标；

其中，针对于用于采集开关柜内触头图像的第三图像采集设备进行空间位置参数标定，以得到其内部参数矩阵，具体过程如下：步骤S331、获取通过第三图像采集设备采集到的设置在开关柜内触头位置的三维标定架的图像，其中设置在开关柜内触头位置的三维标定架上至少布置有6个以上异面标记点，各个标记点的世界坐标为已知的；

步骤S332、针对于上述通过第三图像采集设备获取到的三维标定架的图像，识别出图像中各标记点的灰度重心坐标；然后将图像中各标记点的灰度重心坐标以及各标记点的世界坐标分别代入到以下成像模型中：

其中m0～m11为图像采集设备内部参数矩阵的系数，x，y代表图像中各标记点的灰度重心坐标，XW，YW，Zw代表图像中各标记点的世界坐标；

步骤S333、联立各个标记点的灰度重心坐标以及各标记点的世界坐标分别代入到上述成像模型所得到的方程组，然后求解方程组，计算得到第三图像采集设备内部参数矩阵的系数m0～m11；

在进行开关柜内弧光监测时，若有两个以上第三图像采集设备采集到的当前触头图像中监测到弧光现象，则选取其中两个第三图像采集设备当前采集到的触头图像，并且分别计算出该两个第三图像采集设备当前采集到的触头图像的灰度重心坐标，然后将其中每个第三图像采集设备当前采集到的触头图像的灰度重心坐标以及该第三图像采集设备的内部参数矩阵代入到上述成像模型中，总共得到如下的四个方程组，求解四个方程组，即可求得世界坐标XW，YW，Zw；

其中m′0～m′11为上述其中一个第三图像采集设备的内部参数矩阵，(x1，y1)为该第三图像采集设备当前采集到的触头图像的灰度重心坐标；m″0～m″11为上述另一个第三图像采集设备的内部参数矩阵，(x2，y2)为该第三图像采集设备当前采集到的触头图像的灰度重心坐标；

根据第一图像采集设备、第二图像采集设备、第三图像采集设备和第四图像采集设备的工作状态控制开关柜内光源的工作状态；其中当第一图像采集设备、第二图像采集设备和/或第四图像采集设备进行采集工作时，控制子系统控制开关柜内光源打开；在进行弧光监测过程中，当第三图像采集设备进行采集工作时，控制子系统控制开关柜内光源关闭；具体为：

当接收到开关柜总控系统发出的地刀运行启动信号后，控制第一图像采集设备以一定的频率开始图像采集工作，同时控制第一图像采集设备在每次图像采集过程中开关柜内光源为打开状态，在每次图像采集结束后控制光源关闭；当接收到开关柜总控系统发出的地刀运行停止信号后，控制第一图像采集设备停止图像采集工作；

当接收到开关柜总控系统发出的手车运行启动信号后，控制第二图像采集设备以一定的频率开始图像采集工作，同时控制第二图像采集设备在每次图像采集过程中开关柜内光源为打开状态，在每次图像采集结束后控制光源关闭；当接收到开关柜总控系统发出的手车运行停止信号后，控制第二图像采集设备停止图像采集工作；

当接收到开关柜总控系统发出的弧光探测启动信号后，首先控制开关柜内光源打开状态，然后在第三图像采集设备采集到一张触头图像后，控制开关柜内光源关闭；

当第四图像采集设备采集开关柜内图像时，控制第四图像采集设备在每次图像采集过程中开关柜内光源为打开状态，在每次图像采集结束后控制光源关闭；

第一图像采集设备、第二图像采集设备、第三图像采集设备和第四图像采集设备中，设定第三图像采集设备的工作优先级最低，设定第四图像采集设备的工作优先级高于第三图像采集设备且低于第一图像采集设备和第二图像采集设备，即当控制第一图像采集设备、第二图像采集设备或第四图像采集设备工作时，控制第三图像采集设备停止采集工作；当控制第一图像采集设备或第二图像采集设备工作时，控制第四图像采集设备停止采集工作。

4.根据权利要求3所述的开关柜运行状态管理监测方法，其特征在于，还包括视频监测步骤，所述视频监测步骤为：通过第四图像采集设备采集开关柜内图像，并且将采集到的开关柜内图像上传至开关柜总控系统。

5.根据权利要求3所述的开关柜运行状态管理监测方法，其特征在于，在地刀状态监测步骤中，当地刀上的标记点个数为一个，且该标记点设置在地刀动触头上时，分合闸状态阈值获取过程如下：

参数标定，标定地刀图像的物面分辨率参数；具体过程如下：确定标记点在地刀图像中以像素为单位的尺寸，根据标记点在地刀图像中以像素为单位的尺寸与该标记点的实际尺寸之间的关系标定得到物面分辨率参数；

分合闸状态阈值设定如下：将地刀置于分闸状态，获取地刀在分闸状态下地刀图像中标记点的灰度重心坐标，根据地刀在分闸状态下地刀图像中标记点的灰度重心坐标以及物面分辨率参数得到地刀在分闸状态下标记点灰度重心的实际位置坐标，将该坐标作为地刀分闸状态阈值；将地刀置于合闸状态，获取地刀在合闸状态下地刀图像中标记点的灰度重心坐标，根据地刀在合闸状态下地刀图像中标记点的灰度重心坐标以及物面分辨率参数得到地刀在合闸状态下标记点灰度重心的实际位置坐标，将该坐标作为地刀合闸状态阈值；

当要判定地刀分合闸状态时，根据地刀上标记点在当前地刀图像中的灰度重心坐标以及物面分辨率参数得到标记点灰度重心的实际位置坐标，将上述获取到的实际位置坐标分别与分闸状态阈值以及合闸状态阈值进行比较，若实际位置坐标在分闸状态阈值预设范围内，则判断地刀处于分闸状态，若实际位置坐标在合闸状态阈值预设范围内，则判断地刀处于合闸状态；

在地刀状态监测步骤中，当地刀的动触头和静触头上各设置一个标记点时；分合闸状态阈值获取过程如下：

参数标定，标定地刀图像的物面分辨率参数；具体过程如下：确定标记点在地刀图像中以像素为单位的尺寸，根据标记点在地刀图像中以像素为单位的尺寸与该标记点的实际尺寸之间的关系标定得到物面分辨率参数；

地刀分合闸状态阈值设定如下：将地刀置于分闸状态，获取地刀在分闸状态下地刀图像中两个标记点的灰度重心坐标，根据地刀在分闸状态下地刀图像中两个标记点的灰度重心坐标以及物面分辨率参数得到地刀在分闸状态下两个标记点灰度重心的实际位置坐标，根据地刀在分闸状态下两个标记点灰度重心的实际位置坐标计算出地刀在分闸状态下两个标记点的实际距离，将该实际距离作为地刀分闸状态阈值；将地刀置于合闸状态，获取地刀在合闸状态下地刀图像中两个标记点的灰度重心坐标，根据地刀在合闸状态下地刀图像中两个标记点的灰度重心坐标以及物面分辨率参数分别得到地刀在合闸状态下两个标记点灰度重心的实际位置坐标，根据地刀在合闸状态下两个标记点灰度重心的实际位置坐标计算出地刀在合闸状态下两个标记点的实际距离，将该实际距离作为地刀合闸状态阈值；

当要判定地刀分合闸状态时，根据地刀上两个标记点在当前地刀图像中的灰度重心坐标以及物面分辨率参数分别对应得到两个标记点灰度重心的实际位置坐标，根据两个标记点灰度重心的实际位置坐标计算出两个标记点的实际距离；将上述获取到实际距离分别与分闸状态阈值以及合闸状态阈值进行比较，若实际距离在分闸状态阈值预设范围内，则判断地刀处于分闸状态，若实际距离在合闸状态阈值预设范围内，则判断地刀处于合闸状态；

在地刀状态监测步骤中，当地刀的动触头上设置有两个标记点，且两个标记点沿着动触头长度方向布置时，分合闸状态阈值获取过程如下：将地刀置于分闸状态，获取地刀在分闸状态下地刀图像中两个标记点的灰度重心坐标，根据分闸状态下地刀图像中两个标记点的灰度重心坐标计算出地刀在分闸状态下两个标记点连线相对于地刀所置平面的角度，将该角度作为地刀分闸状态阈值；将地刀置于合闸状态，获取地刀在合闸状态下地刀图像中两个标记点的灰度重心坐标，根据合闸状态下地刀图像中两个标记点的灰度重心坐标计算出地刀在合闸状态下两个标记点连线相对于地刀所置平面的角度，将该角度作为地刀合闸状态阈值；当要判定地刀分合闸状态时，根据地刀上两个标记点在当前地刀图像中的灰度重心坐标确定两个标记点连线相对于地刀所置平面的角度，然后将该角度与分闸状态阈值以及合闸状态阈值进行比较，若该角度在分闸状态阈值预设范围内，则判断地刀处于分闸状态，若该角度在合闸状态阈值预设范围内，则判断地刀处于合闸状态；

在手车位置监测步骤中，手车分合闸到位参数的获取过程如下：控制手车运动至分闸到位的位置，通过第二图像采集设备采集该位置下的手车图像，然后将标记点从手车图像中分割出来，并且计算出标记点的灰度重心坐标，将该灰度重心坐标作为分闸到位参数；控制手车运动至合闸到位的位置，图像采集设备采集该位置下的手车图像，然后将标记点从手车图像中分割出来，并且计算出标记点的灰度重心坐标，将该灰度重心坐标作为合闸到位参数；当要判定手车当前位置时，获取第二图像采集设备当前采集到的手车图像；将标记点从手车图像中分割出来，并且计算出标记点的灰度重心坐标，将该灰度重心坐标与分闸到位参数以及合闸到位参数分别进行对比，根据对比结果判定手车是否运动到分闸位置或合闸位置；

在弧光监测步骤中，在进行弧光监测时，针对于当前从第三图像采集设备获取到的触* *

头图像，计算该触头图像的灰度特征值S ，将该触头图像的灰度特征值S 与灰度特征值判定*

值S进行比较，若满足以下条件：S‑S≥△S，△S为一阈值，则判定当前开关柜内触头存在弧*

光现象，并且将S作为弧光强度。

6.根据权利要求3所述的开关柜运行状态管理监测方法，其特征在于，当第三图像采集设备的个数为多个时，在弧光监测步骤中还包括如下步骤：针对于用于采集开关柜内触头图像的各第三图像采集设备，获取其内部参数矩阵；

在进行开关柜内弧光监测时，若有两个以上第三图像采集设备采集到的当前触头图像中监测到弧光现象，则选取其中两个第三图像采集设备当前采集到的触头图像，并且分别计算出该两个第三图像采集设备当前采集到的触头图像的灰度重心坐标，然后根据该两个第三图像采集设备的内部参数矩阵以及该两个第三图像采集设备当前采集到的触头图像的灰度重心坐标，通过成像模型计算得到开关柜当前弧光发生的世界坐标，作为弧光发生的位置坐标。

7.根据权利要求3所述的开关柜运行状态管理监测方法，其特征在于，在弧光监测步骤中，还包括如下步骤：

获取在开关柜内有照明的情况下第三图像采集设备采集到的一张开关柜内的亮场触头图像；在进行开关柜内弧光监测时，针对于判定出弧光现象的触头图像，计算该触头图像的灰度重心坐标后，在亮场触头图像中对应的该灰度重心坐标位置上作标记。

8.一种计算设备，包括处理器以及用于存储处理器可执行程序的存储器，其特征在于，所述处理器执行存储器存储的程序时，实现权利要求3至7中任一项所述的开关柜运行状态管理监测方法。