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變電站機械式表計數據采集及診斷系統的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種變電站機械式表計數據采集及診斷系統，該系統由實時攝像系統、圖像采集系統、圖像識別系統和狀態診斷系統四部分構成，實時攝像系統安裝在表計的表盤上，實時拍攝表計的表盤圖像；所拍攝的信號由圖像采集系統進行格式轉換、編碼壓縮，處理后的圖像數據通過通訊接口傳送到圖像識別系統；圖像識別系統采用圖像識別技術，識別出表計的示值；狀態診斷系統對識別出的表計示值進行診斷，出現異常情況產生預報警。本發明自動采集表計數據，自動診斷表計示值所反映設備的狀態，精度高，穩定性好，提高變電站運行管理的自動化程度，增加了運行人員的工作效率，節省了大量的人力、物力，且無需對表計進行更換或改造，成本低，應用簡單。
【專利說明】變電站機械式表計數據采集及診斷系統
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及機械式表計的應用，尤其是一種通過采集變電站機械式表計的表盤圖像，利用圖像識別技術自動判讀出表計的示值，然后采用智能技術診斷出表計示值所反映設備的狀態，從而實現變電站表計數據采集及診斷的系統。
【背景技術】
[0002]由于具有無需工作電源、不受電磁干擾影響等優點，機械式表計在GIS、變壓器等重要電力設備的壓力、密度、溫度測量應用中，占有絕對統治地位。在現有變電站中，大量的機械式表計如Sf6壓力計、Sf6密度計、溫度控制器等運行在現場，實時監控主設備的狀態，對變電站的安全運行起著重要的作用。
[0003]相對于優點，機械式表計的不足也十分明顯:這些表計無法將測量值直接輸出。因此，如要了解設備的運行情況，必須到現場才能觀測到表計的示值，現有的變電站監控系統無法實現遙測功能。
[0004]目前，通常解決方法是在變電站管理規范中做出明確要求，規定運行值班人員定期到現場巡視讀取、記錄表計的示值，然后分析表計示值，對于異常情況通知檢修人員進行維修。這種方法主要存在以下不足:一個典型的IlOkV的內橋式GIS變電站中，大約就有40個左右的機械式表計，因此機械式表計巡視抄表、狀態診斷工作量大，占用時間多，消耗了大量的人力、物力，降低了變電站自動化程度；人工巡視抄表有一定的主觀性，對于同一表計示值，不同運行人員可能會得到不同結果，可能會出現誤抄或漏抄的現象。

【發明內容】

[0005]本發明要解決的技術問題是:基于上述問題，本發明提供一種變電站機械式表計數據采集及診斷系統，該系統無需對原表計進行改造，即可實現表計示值的采集功能，繼而診斷出表計示值所反映設備的狀態，系統能夠在強干擾環境中可靠運行，節省了人力、物力，同時提高了變電站管理的自動化程度。
[0006]本發明解決其技術問題所采用的技術方案是:提供一種變電站機械式表計數據采集及診斷系統，
[0007]由實時攝像系統、圖像采集系統、圖像識別系統和狀態診斷系統四部分構成，
[0008]所述實時攝像系統安裝在表計的表盤上，實時拍攝表計的表盤圖像，
[0009]由上述實時攝像系統所拍攝的視頻信號或數字信號，采用視頻線或數據線傳輸至圖像采集系統，
[0010]由上述圖像采集系統進行格式轉換、編碼壓縮，處理后的圖像數據通過通訊接口傳送至圖像識別系統，
[0011]所述圖像識別系統采用圖像識別技術，識別出表計的示值，
[0012]表計為文字或字符式，示值自動判讀可直接調用通用OCR程序完成；表計為指針式，則調用指針示值判讀子程序，指針示值判讀子程序流程如下:[0013]首先讀取表計初始信息，包括:指針圓心位置(X。，y0)、指針起始點(xmin，Yfflin)、指針最大值點(Xmax，ymax)、起始點數值Nmin、最大點數值Nmax,這些信息在系統初始化時通過人工點取輸入；
[0014]然后通過霍夫變化得到直線簇及其角度θ n，這些直線需包含在指針圖像內，且經過直線的點數大于根據具體表計確定的閾值點數；對直線簇的角度9?求平均值，得到指針中心失徑直線的角度Θ ;
[0015]最后通過下列公式計算得到表計示值N:
[0016]
【權利要求】
1.一種變電站機械式表計數據采集及診斷系統，其特征在于: 由實時攝像系統(2)、圖像采集系統、圖像識別系統(5)和狀態診斷系統(6)四部分構成， 所述實時攝像系統(2)安裝在表計(I)的表盤上，實時拍攝表計(I)的表盤圖像，由上述實時攝像系統(2)所拍攝的視頻信號或數字信號，采用視頻線(7)或數據線傳輸至圖像采集系統， 由上述圖像采集系統進行格式轉換、編碼壓縮，處理后的圖像數據通過通訊接口傳送至圖像識別系統(5)， 所述圖像識別系統(5)采用圖像識別技術，識別出表計(I)的示值， 表計(I)為文字或字符式，示值自動判讀可直接調用通用OCR程序完成；表計(I)為指針式，則調用指針示值判讀子程序，指針示值判讀子程序流程如下: 首先讀取表計(I)初始信息，包括:指針圓心位置(Xt), yo)、指針起始點(xmin，ymin)、指針最大值點(xmax，ymax)、起始點數值Nmin、最大點數值Nmax,這些信息在系統初始化時通過人工點取輸入； 然后通過霍夫變化得到直線簇及其角度θ n，這些直線需包含在指針圖像內，且經過直線的點數大于根據具體表計確定的閾值點數；對直線簇的角度9?求平均值，得到指針中心失徑直線的角度θ ； 最后通過下列公式計算得到表計(I)示值N:

2.根據權利要求1所述的變電站機械式表計數據采集及診斷系統，其特征在于:所述實時攝像系統(2)包括防護罩、鏡頭、控制電路、圖像傳感器和照明裝置，所述防護罩上設有與鏡頭適配的通孔，所述圖像傳感器與控制電路電連接，所述照明裝置安裝于防護罩上。
3.根據權利要求1所述的變電站機械式表計數據采集及診斷系統，其特征在于:所述圖像采集系統由多路復用模塊、視頻解碼模塊、主控模塊、通訊模塊組成，該系統通過多路復用模塊取得的圖像并識別的視頻解碼模塊經主控模塊控制將數據由通訊模塊輸出。
4.根據權利要求1所述的變電站機械式表計數據采集及診斷系統，其特征在于:所述圖像識別系統(5)由通訊模塊、數據管理模塊、圖像預處理模塊和示值判讀模塊組成，該系統通過通訊模塊接收的數據經數據管理模塊整理后由圖像處理模塊處理并通過示值判讀模塊讀出示值。
【文檔編號】G01D5/39GK104006834SQ201410232674
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年5月28日 優先權日:2014年5月28日
【發明者】王慶華, 張道清 申請人:常州中能電力科技有限公司