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专利号: 2024111293705
申请人: 淮阴工学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-06-18
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.基于图像分析的开关柜远程监控系统,其特征在于,包括:

柜门开关状态监控模块,用于对开关柜对应柜门的开关状态进行监控和分析,若开关柜对应柜门的开关状态为开启状态,则启动远程预警终端,反之,若开关柜对柜门的开关状态为关闭状态,则执行柜体外部监控模块;

柜体外部监控模块,用于对开关柜对应当前监控时段的柜体外部进行监控和分析,若开关柜对应当前监控时段的柜体外部健康状态为异常状态,则启动远程预警终端,反之,若开关柜对应当前监控时段的柜体外部健康状态为正常状态,则启动远程显示终端;

柜体内部监控模块,用于对开关柜对应当前监控时段的柜体内部进行监控和分析,得到开关柜对应当前监控时段的柜体内部健康评估指数;

健康状态分析模块,用于对开关柜对应当前监控时段的柜体内部健康状态进行分析,其具体分析方式为:将开关柜对应当前监控时段的柜体内部健康评估指数与设定的柜体内部健康评估指数阈值进行对比,若开关柜对应当前监控时段的柜体内部健康评估指数小于设定的柜体内部健康评估指数阈值,则判定柜体内部健康状态为异常状态,反之,则判定柜体内部健康状态为正常状态;

若开关柜对应当前监控时段的柜体内部健康状态为异常状态,则执行异常等级分析模块,反之,则将开关柜对应当前监控时段的柜体内部健康状态为正常状态发送至远程显示终端;

异常等级分析模块,用于对开关柜对应当前监控时段的异常等级进行分析,并将其发送至远程预警终端,其具体分析方式为:将开关柜对应当前监控时段柜体内部健康评估指数与设定的柜体内部健康评估指数阈值进行作差,得到开关柜对应当前监控时段柜体内部健康评估指数差,并将其与设定的各异常等级对应的柜体内部健康评估指数差进行匹配,得到开关柜对应当前监控时段的异常等级;

远程预警终端,用于将远程预警信息发送至开关柜对应监控人员的指定设备中,同时进行相应的预警操作;

远程显示终端,用于将远程显示信息发送至开关柜对应监控人员的指定设备中,同时进行相应的预警操作。

2.根据权利要求1所述的基于图像分析的开关柜远程监控系统,其特征在于,所述对开关柜对应柜门的开关状态进行监控和分析,其具体执行过程如下:通过安装在开关柜上的位移传感器对柜门的位移进行检测,得到开关柜对应柜门的位移数据,记为标记位移;

将开关柜对应柜门的标记位移与设定的参考位移进行对比,若开关柜柜门的标记位移大于或等于设定的参考位移,则判定开关柜对应柜门的开关状态为开启状态,反之,则判定开关柜对应柜门的开关状态为关闭状态。

3.根据权利要求1所述的基于图像分析的开关柜远程监控系统,其特征在于,所述对开关柜对应当前监控时段的柜体外部进行监控和分析,其具体执行过程如下:通过智能摄像头对开关柜对应当前监控时段柜体外部进行全方位图像采集,得到开关柜对应当前监控时段柜体外部的全方位图像;

从开关柜对应当前监控时段柜体外部的全方位图像中识别出各异常区域,并从开关柜对应当前监控时段柜体外部的全方位图像中提取开关柜对应当前监控时段柜体外部各异常区域的图像;

将开关柜对应当前监控时段柜体外部各异常区域的图像与各异常类型对应区域的图像进行匹配,得到开关柜对应当前监控时段柜体外部的各异常区域的异常类型,其中异常类型具体为涂层异常类型、锈蚀异常类型、变形异常类型,并基于开关柜对应当前监控时段柜体外部的各异常区域的异常类型对开关柜对应当前监控时段柜体外部的各异常区域进行分类,得到开关柜对应当前监控时段柜体外部的各涂层异常区域、各腐蚀异常区域、各变形异常区域;

从开关柜对应当前监控时段柜体外部各异常区域的图像中提取开关柜对应当前监控时段柜体外部的各涂层异常区域的面积、各腐蚀异常区域的面积、各变形异常区域的面积;

对开关柜对应当前监控时段柜体外部的各涂层异常区域的面积进行加和计算,得到开关柜对应当前监控时段柜体外部的涂层异常区域的总面积,同时统计开关柜对应当前监控时段柜体外部的涂层异常区域的数量,分别记为S涂层、N涂层;

对开关柜对应当前监控时段柜体外部的各腐蚀异常区域的面积进行加和计算,得到开关柜对应当前监控时段柜体外部的腐蚀异常区域的总面积,同时统计开关柜对应当前监控时段柜体外部的腐蚀异常区域的数量,分别记为S腐蚀、N腐蚀;

对开关柜对应当前监控时段柜体外部的各变形异常区域的面积进行加和计算,得到开关柜对应当前监控时段柜体外部的变形异常区域的总面积,同时统计开关柜对应当前监控时段柜体外部的变形异常区域的数量,分别记为S变形、N变形;

依据公式

计算出

开关柜对应当前监控时段的柜体外部表康评估指数WB,a1、a2、a3、a4、a5、a6分别表示为设定的权值因子;

从开关柜对应当前监控时段柜体外部的全方位图像中提取开关柜对应当前监控时段柜体外部各缝隙的宽度,记为Di,i表示为各缝隙的编号,i=1,2,....,m,m表示为缝隙编号的总数,同时从系统存储库存储的各缝隙对应的初始缝隙宽度中提取各缝隙对应的初始缝隙宽度,记为Di',通过综合分析得到开关柜对应当前监控时段的柜体外部缝隙匹配评估指数FP;

从开关柜对应当前监控时段柜体外部的全方位图像中获取柜体外部通风口区域,并从中分割出柜体外部通风口区域图像,由此得到开关柜对应当前监控时段柜体外部通风口区域图像,并从中识别出各处堵塞物的面积,进行求和计算,由此得到开关柜对应当前监控时段柜体外部通风口区域堵塞物总面积,记为S堵塞物,依据公式 计算出开关柜对应当前监控时段柜体外部通风口区域堵塞程度评估指数DS,S通风口表示为柜体外部总通风口面积;

依据公式 计算出开关柜对应当前监控时段的柜体外

部健康评估指数WK,b1、b2、b3分别表示为设定的比例因子;

将开关柜对应当前监控时段的柜体外部健康评估指数与设定的柜体外部健康评估指数阈值进行对比,若开关柜对应当前监控时段的柜体外部健康评估指数小于设定的柜体外部健康评估指数阈值,则判定柜体外部健康状态为异常状态,反之,则判定柜体外部健康状态为正常状态。

4.根据权利要求1所述的基于图像分析的开关柜远程监控系统,其特征在于,所述对开关柜对应当前监控时段的柜体内部进行监控和分析,其具体执行步骤如下:通过智能摄像头对开关柜对应当前监控时段中各监控时间点的柜体内部图像进行采集,得到开关柜对应当前监控时段中各监控时间点的柜体内部图像,并从中识别出柜体内部各部件的轮廓,由此得到开关柜柜体内部各部件对应当前监控时段中各监控时间点的轮廓,并基于系统存储库存储的柜体内部各部件对应的初始轮廓中提取柜体内部各部件对应的初始轮廓,同时将开关柜柜体内部各部件对应当前监控时段中各监控时间点的轮廓与柜体内部各部件对应的初始轮廓进行重合对比,得到开关柜柜体内部各部件对应当前监控时段中各监控时间点的轮廓重合面积,记为 基于系统存储库存储的柜体内部各部件对应的初始轮廓面积中提取柜体内部各部件对应的初始轮廓面积,记为Sj',j表示为柜体内部各部件的编号,j=1,2,....,n,n表示为柜体内部部件编号的总数,f表示为各监控时间点的编号,f=1,2,....,g,g表示为监控时间点编号的总数;

依据公式 计算出开关柜对应当前监控时段

柜体内部轮廓重合评估指数KH,ΔSj表示为设定的柜体内部各部件参考轮廓面积差, 表示为第j个柜体内部部件对应当前监控时段中第f‑1个监控时间点的轮廓重合面积,c1、c2分别表示为设定的评估因子;

按照设定的方式对开关柜的柜体内部进行检测区域点均匀布设,得到开关柜的柜体内部各检测区域点,通过红外热成像相机对开关柜柜体内部各检测区域点对应当前监控时段中各监控时间点的热成像图像进行采集,得到开关柜柜体内部各检测区域点对应当前监控时段中各监控时间点的热成像图像,并从中识别出各检测区域点的颜色,将其与系统存储库存储的温度‑颜色对照表进行匹配,由此得到开关柜柜体内部各检测区域点对应当前监控时段中各监控时间点的温度,记为 k表示为各检测区域点的编号,k=1,2,....,l,l表示为检测区域点编号的总数;

从系统存储库中提取各监控时段的大气温度,并从中提取当前监控时段的大气温度,同时将当前监控时段的大气温度与设定的各大气温度对应的开关柜柜体内部参考温度进行匹配,得到开关柜柜体内部对应当前监控时段的参考温度WD';

依据公式

计算出

开关柜对应当前监控时段柜体内部温康评估指数DK,ΔWD表示为设定的允许温度差,c3、c4、c5分别表示为设定的权重因子;

依据公式NK=ln(1+KH×d1+DK×d2)计算出开关柜对应当前监控时段的柜体内部健康评估指数NK,d1、d2分别表示为设定的比例因子。