基于实时视频的变电站自动监控方法技术

本发明专利技术公开了一种基于实时视频的变电站自动监控方法，其特征在于：该方法包括变电站监控区域周界防范、基于机器视觉技术的仪表数据及状态自动识别和基于机器视觉技术的电力开关设备状态自动判断三个部分，以供变电站收集足够的信息。本发明专利技术通过智能分析算法，针对变电站的特定环境，对变电站的周界、电表、电闸等进行智能分析，及时发现发生变化或出现问题地点，降低变电站发生问题风险，提高工作效率，节省人力成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种变电站监控领域中的视频监控方法，尤其涉及一种。
技术介绍
随着科学技术的不断发展，视频监控已经成为智能电网的一个非常重要的组成部分，为了保证变电站的安全运行和对设备的监控，要求增加变电站设备的图像监控和图像传输功能。传统的视频监控在事前预警、事中处理、事后取证、降低人工劳动强度、24小时无人值守监控等方面存在不足，基于智能视频分析技术的变电站视频监控系统和监控方法的需求也随之增加和越发急切。
技术实现思路
本专利技术为了解决上述现有技术中存在的问题，提供了一种。本专利技术为解决这一问题所采取的技术方案是: 一种，包括变电站监控区域周界防范、基于机器视觉技术的仪表数据及状态自动识别和基于机器视觉技术的电力开关设备状态自动判断三个部分，以供变电站收集足够的信息；变电站监控区域周界防范部分包括以下步骤:标定信息、图像预处理、动态物体检测、物体轨迹跟踪和轨迹与区域判定；仪表数据及状态自动识别部分包括标定信息、图像预处理、指针检测和刻度计算步骤；电力开关设备状态自动判断部分包括标定信息、图像预处理和状态检测步骤。变电站监控区域周界防范的具体步骤如下: 首先，标定?目息 针对变电站多种设备的复杂环境，设定不同敏感度的区域，不同敏感度区域会触发不同级别的警报；敏感度区域共分三级，分别为蓝色、橙色和红色，分别触发蓝色警报、橙色警报和红色警报；区域的设置针对变电站设备容易遮挡的问题，采用多种绘制方式，对应蓝色、橙色和红色敏感度的区域分别用蓝色、橙色和红色线条进行绘制；根据不同的区域特点，绘制贴合实际场景的任意多边形、圆形或椭圆形区域在绘制好的每一个区域中，绘制排出区域，最多绘制8个排除区域，排除区域内的目标不报警，以排除报警区域中设备的正常运作导致的误报； 其次，图像预处理 对原始图像进行灰度转换；对已标定信息的仪表区域进行感兴趣区域的提取；对感兴趣区域进行增强； 再次，对动态物体进行检测 对出现在图像画面中的目标进行检测，对检测出的目标运用机器视觉技术进行分类识另IJ，区分人、车辆、动物或其它物体，配合不同的敏感区域，根据预先设计的逻辑，触发不同级别报警；机器视觉技术的目标分类过程是通过离线训练的方式，得到一个可靠的分类器，再将现场分离出的目标送到分类器进行分类，区分出目标是人，车，动物还是其它物体；然后，对动态物体的运动轨迹进行跟踪 通过在每一帧视频中找到与当前目标特征最匹配的区域的坐标，标示在视频帧中，形成目标的运行轨迹； 最后，对物体运动轨迹与区域进行判定 根据目标的类别、运行轨迹和运动速度，分析判别目标的危险程度，联动不同级别报馨.1=I ， 仪表数据及状态自动识别的具体步骤如下: 首先，标定信息并校准位置 在图像中预先描绘出设定仪表的区域和中心位置，多个刻度的位置和读数信息，用于后续刻度计算；根据标定的信息实时对仪表图像进行采集，作为样本进行在线学习，每隔30秒对仪表位置和刻度信息进行自动检测，自动校准，如果当前图像中检测不到仪表，则发出报警；检测到仪表位置有少量偏移时，自动调整监控设备，对位置进行校正，减少后续读数操作的误差； 其次，图像预处理 对原始图像进行灰度转换；对已标定信息的仪表区域进行感兴趣区域的提取；对感兴趣区域进行增强； 再次，指针检测 使用霍夫变换图像分析技术检测直线，通过对检测出的直线进行过滤和合并，结果作为指针； 最后，刻度计算 利用之前设定的仪表中心位置、仪表的多个参考点位置和读数，推算出现在指针的刻度读数。电力开关设备状态自动判断的具体步骤如下: 首先，标定?目息 对电力设备开关的各种状态的图像特征进行采集和分类，并在线实时学习状态的细微变化，为后续判断设备状态的变化做准备； 其次，图像预处理 对原始图像进行灰度转换；对已标定信息的仪表区域进行感兴趣区域的提取；对感兴趣区域进行增强； 最后，状态检测 使用霍夫变换图像分析技术对图像中设备开关的位置进行检测，通过检测出的信息特征与算法维护的各种状态特征进行比对，从而判断当前图像中设备开关的状态。本专利技术具有的优点和积极效果是: 本专利技术为电网智能变电站辅助监控系统的一部分，通过智能分析算法，针对变电站的特定环境，对变电站的周界、电表、电闸等进行智能分析，及时发现发生变化或出现问题的地点，降低变电站发生问题的风险，提高工作效率，节省人力成本；减轻基层人员的设备维护保养工作负荷，提高整个监控管理的效率和效果；使视频监控在变电站日常生产安全方面将发挥巨大的作用，提升电力公司在智能电网应用的水平。【附图说明】图1是本专利技术的变电站监控区域周界防范部分的流程图； 图2是本专利技术的仪表数据及状态自动识别部分的流程图； 图3是霍夫变换技术的原理图； 图4是本专利技术的电力开关设备状态自动判断的流程图。【具体实施方式】以下参照附图和具体实施例对本专利技术的进行详细的说明。下面描述的具体实施例仅是本专利技术的最佳实施方式，而不能理解为对本专利技术的限制。视频监控经过模拟、数字、高清几个阶段的发展，结合当前视频技术、计算机技术和机器视觉等图像处理分析技术的发展，使得基于变电站视频监控系统，对视频内容进行智能分析成为可能。本专利技术的基于实时监控视频的变电站自动监控方法，针对变电站无人值守的特殊需求，主要包括变电站监控区域周界防范、基于机器视觉技术的仪表数据及状态自动识别技术和基于机器视觉技术的刀闸等电力开关设备状态自动判断三个部分，以供变电站收集足够信息，及时发现隐患或故障并进行定位，提高工作效率，节省人力成本。以上技术，从前端设备获取标准的H.264的视频流，把视频流解码为逐帧的视频数据，通过智能分析算法对图像数据进行处理和分析识别。为保证变电站安全运行，智能视频分析通过前端视频采集设备获取视频流，对所监控的画面进行不间断分析，并采用智能算法与用户定义的安全模型进行对比，一旦发现有安全威胁，立刻预警或报警。(一)变电站监控区域周界防范的具体步骤如下: 第一，标定信息 该专利技术不同于一般周界防范功能，特别针对变电站多种设备的复杂环境，设计了不同敏感度的区域，各区域会触发不同级别的报警。敏感度区域共分三级，分别为蓝色、橙色和红色，分别触发蓝色警报、橙色警报和红色警报。敏感度级别根据区域内设备的重要性和危险性设置，例如设备的电压越高，区域的敏感度越高，设备的价值越高，区域的敏感度越高。区域的设置针对变电站设备容易遮挡问题设计了多种绘制方式，可以灵活绘制:对应蓝色、橙色和红色敏感度的区域分别用蓝色、橙色和红色线条绘制；根据不同的区域特点，可以绘制任意多边形、圆形、椭圆形的区域，以贴合实际场景，在绘制好的每一个区域中，可以额外绘制最多8个排除区域，排除区域内的目标不报警，以排除报警区域中设备的正常运作导致的误报。第二，图像预处理 对原始图像进行灰度转换；对已标定信息的仪表区域进行感兴趣区域的提取；对感兴趣区域进行增强； 第三，动态目标检测识别 对出现在画面中的目标进行检测，对检测出的目标运用机器视觉技术进行分类识别，区分人、车辆、动物和其他目标，配合不同的敏感区域，根据预先设计的逻辑，触发不同级别报警。对于人体目标，会根据变电站的标准工作服装特征和是否有安全帽以及安全帽的颜色，区分是工作人员还是本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于实时视频的变电站自动监控方法，其特征在于：该方法包括变电站监控区域周界防范、基于机器视觉技术的仪表数据及状态自动识别和基于机器视觉技术的电力开关设备状态自动判断三个部分，以供变电站收集足够的信息；变电站监控区域周界防范部分包括以下步骤：标定信息、图像预处理、动态物体检测、物体轨迹跟踪和轨迹与区域判定；仪表数据及状态自动识别部分包括标定信息、图像预处理、指针检测和刻度计算步骤；电力开关设备状态自动判断部分包括标定信息、图像预处理和状态检测步骤 。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：肖海军，
申请(专利权)人：海南电网有限责任公司，
类型：发明
国别省市：海南;66