欢迎来到利索能及~ 联系电话:18621327849
利索能及
我要发布
收藏
专利号: 2024108799302
申请人: 毅立达(福建)科技股份有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:授权未缴费
专利领域: 发电、变电或配电
更新日期:2024-10-29
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种基于图像分析的电力柜报警系统,其特征在于,包括:

采集部署模块:对电力柜进行监测区域的划分,将划分区域标记为柜体区域、线路区域以及通风区域,并将对应划分区域用编号i表示,其中i=1,2或3,分别对应柜体区域、线路区域以及通风区域,并在对应划分区域进行传感器的部署,基于预设的监测时间间隔,在到达预设的监测时间间隔时,采集各划分区域在设定监测时间段内的状态参数数据包并发送至区域分析模块;

柜体区域的状态参数包括柜体内部温度和柜体内部图像;

线路区域的状态参数包括电缆温度和电缆绝缘层图像;

通风区域的状态参数包括通风口温度和通风口图像;

区域分析模块:接收各划分区域在设定监测时间段内的状态参数数据包,分别进行解析后,对各划分区域在设定监测时间段内的状态参数进行分析,得到各划分区域在设定监测时间段内的异常评估指数 ;预设各划分区域异常评估指数 的阈值指数,将对应划分区域的异常评估指数 分别与对应的阈值指数进行比对,若某一划分区域的异常评估指数大于对应的阈值指数,则生成对应划分区域的报警信号并发送至报警触发模块;预警信号包括柜体报警信号、线路报警信号以及通风报警信号;若各划分区域的异常评估指数均小于对应的阈值指数,则触发整体分析信令至综合评估模块;

得到各划分区域在设定监测时间段内的异常评估指数 ,具体为:

获取柜体区域在设定监测时间段内各部署点的温度数值,将柜体区域部署点标记为k,k=1,2或p,其中p为柜体区域部署点的总数;取各部署点在设定监测时间段内各时间点温度数值的均值,将均值作为各部署点在设定监测时间段内的温度估值;

预设柜体区域各部署点温度估值的正常参考区间;将柜体区域各部署点的温度估值与对应的正常参考区间进行比对,若某一部署点的温度估值大于对应的正常参考区间,则将该部署点标记为异常温点;

统计柜体区域在设定监测时间段内异常温点的数量,记为Yj;进一步提取各异常温点所对应正常参考区间内的最大温度值,记为最大参考值,计算各异常温点对应温度估值与最大温度值之间的差值,记为温差值;

预设各部署点分别对应一个温差值的附加系数;将各异常温点的温差值分别与对应的附加系数相乘,然后求和得到柜体区域在设定监测时间段内的异常温值,记为Yt;

获取柜体区域在设定监测时间段内的柜体内部图像,对内部图像进行预处理后,将柜体内部的各组件区域从背景中分离出来,识别各组件区域的破损特征;统计对应组件区域各破损特征的像素数,基于图像的分辨率进行实际尺寸的转化,得到对应组件区域的破损面积;

预设各组件区域分别对应一个破损面积的比重系数,将各组件区域的破损面积分别与对应的比重系数相乘,然后求和得到柜体区域在设定监测时间段内的异常破损值,记为Yu;

获取线路区域各子线路电缆在设定监测时间段内的温度数值,取各子线路电缆在设定监测时间段内各时间点温度数值的均值,作为各子线路电缆的电缆均温值,记为Dex,其中x表示子线路电缆的编号,x=1,2或h,h为子线路电缆的总数,利用标准差公式对各子线路电缆在设定监测时间段内各时间点的温度数值进行计算,得到各子线路电缆的电缆温变值,记为Dnx;获取线路区域各子线路电缆的绝缘层图像,识别各子线路电缆对应绝缘层图像的异常特征,将各绝缘层图像的异常特征从背景中分离出来;异常特征包括脱落、断裂以及腐蚀;统计各绝缘层图像中脱落特征、断裂特征以及腐蚀特征的像素数,并基于图像的分辨率进行实际尺寸的转化,得到各绝缘层图像的脱落面积、断裂面积以及腐蚀面积;并分别标记为Dax、Dbx以及Dcx;

获取通风区域各通风口在设定监测时间段内的温度数值;取各通风口在设定监测时间段内各时间点温度数值的均值,作为各通风口的通风均温值,记为Mqf,其中f表示各通风口的编号,f=1,2或g,其中g为通风口的总数;获取通风区域各通风口的通风口图像,并识别各通风口图像的灰尘区域,利用图像分割技术将各通风口图像的灰尘区域从背景中分离出来,并统计各通风口灰尘区域的像素总数,基于图像的分辨率进行实际尺寸的转化后,得到各通风口图像的灰尘附着面积,记为Msf;

依据公式 ,进

行加权计算得到各划分区域在设定监测时间段内的异常评估指数 ,其中 、 以及 分别表示柜体区域中异常温点数量在总数p中的最大允许占比、异常温值的最大允许值、异常破损值的最大允许值; 、 以及 为预设的影响权重因子;

、 、 、 以及 分别表示线路区域中电缆均温值的最大允许

值、电缆温变值的最大允许值、脱落面积的最大允许值、断裂面积的最大允许值以及腐蚀面积的最大允许值; 、 、 、 以及 为预设的影响权重因子;

和 分别表示通风区域中通风均温值的正常参考值、灰尘附着面积的参考允许值; 和 为预设的影响权重因子;

综合评估模块:在触发整体分析信令时,提取各划分区域的异常评估指数 ,根据各划分区域得到异常评估指数 ,构建设定监测时间段内电力柜的评估模型,并将构建的评估模型发送至报警触发模块;

报警触发模块:接收电力柜在设定监测时间段内所生成的信号,并执行对应的步骤;还用于接收设定监测时间段内电力柜的评估模型,并执行相应的步骤。

2.根据权利要求1所述的一种基于图像分析的电力柜报警系统,其特征在于,构建设定监测时间段内电力柜的评估模型,具体为:提取设定监测时间段内柜体区域、线路区域以及通风区域的异常评估指数 、 以及;

将电力柜在设定监测时间段内的异常评估指数 、 以及 分别转化为长度值、宽度值以及高度值,由此构建立体矩形模块,并将构建的立体矩形模块作为设定监测时间段内电力柜的评估模型;

分别预设异常评估指数 、 以及 的各组指数取值范围,且异常评估指数 、以及 的每组指数取值范围分别对应一个长度值、宽度值以及高度值,将设定监测时间段内电力柜的异常评估指数 、 以及 分别与对应的各组指数取值范围进行匹配,得到电力柜在设定监测时间段内评估模型的长度值、宽度值以及高度值。

3.根据权利要求1所述的一种基于图像分析的电力柜报警系统,其特征在于,接收电力柜在设定监测时间段内所生成的信号,并执行对应的步骤,具体为:M1:若生成通风报警信号,则将电力柜在设定监测时间段内的通风区域标记为异常区域,并触发通风报警信号所对应的报警器,触发完成后,以电力柜为圆心,设定距离为半径画圆,筛选圆范围内处于可选取状态的维护人员,并向他们的移动终端发送位置反馈信令,各维护人员确认后,得到圆范围内各维护人员与电力柜之间的路程距离,选取路程距离最短的维护人员作为通风报警信号的处理人员,并发送电力柜的位置以及通风区域的异常评估指数 至该人员的移动终端上;

M2:若生成柜体报警信号,则将电力柜在设定监测时间段内的柜体区域标记为异常区域,并触发柜体报警信号所对应的报警器,触发完成后基于步骤M1得到各维护人员的路程距离,记为Lc;进一步获取各维护人员的工作日志,并从各维护人员的工作日志中获取各维护人员的工作时长和历史选取次数,将各维护人员的工作时长标记为Lb;

从各维护人员的历史选取次数中获取各次数的所用时长,取各维护人员各组所用时长的均值,得到各维护人员的解决均时,记为Lm;

依据公式 进行加权计算,得到当前圆范围内各

维护人员的优选值V;其中 、 以及 为预设的影响权重因子;

选取优选值V最大的维护人员作为柜体报警信号的处理人员,并发送至电力柜的位置以及柜体区域的异常评估指数 至该人员的移动终端上;

M3:若生成线路报警信号,则将电力柜在设定监测时间段内的线路区域标记为异常区域,并触发线路报警信号所对应的报警器,触发完成后同理步骤M2选取优选值V最大的维护人员作为线路报警信号的处理人员,并发送至电力柜的位置以及线路区域的异常评估指数至该人员的移动终端上。

4.根据权利要求1所述的一种基于图像分析的电力柜报警系统,其特征在于,接收设定监测时间段内电力柜的评估模型,并执行相应的步骤,具体为:提取电力柜的预设模型,用设定监测时间段内电力柜的评估模型在预设模型上挖槽,由此构建电力柜在设定监测时间段内的预警模型;

分别对预警模型的底面和槽底面的中心点进行标记,计算两组中心点之间的垂直距离,记为高度距离;

计算槽宽度线到预设模型宽度线之间的距离,记为宽度距离;

计算槽长度线到预设模型长度线之间的距离,记为长度距离;

将高度距离、宽度距离以及长度距离分别标记为Zq1、Zq2以及Zq3,并代入公式,进行加权计算得到电力柜在设定监测时间段内的预警评估指数 ; 、 以及 为预设的影响权重因子;

设定预警评估指数 的阈值指数,若设定监测时间段内电力柜的预警评估指数 大于设定的阈值指数,则触发预警信号,并将设定监测时间段内的预警模型和预警评估指数整合成数据包并发送至路程距离最短的维护人员移动终端上。