一种用于监视高压开关柜三相断路器分合闸位置的方法技术

本发明专利技术公开了一种用于监视高压开关柜三相断路器分合闸位置的方法，属于电力监控设备装置技术领域；其针对高压开关柜内复杂的手车切合环境，提出基于Opencv图像识别技术的手车切合状态判定方法，以此与开关柜中的手车位置传感器形成双确认，进而实现发电、变电和配电场景下的高压开关柜手车到位状态预警；本发明专利技术有效地解决了当前常规的高压开关柜手车切合闸到位状态的准确性不高，远程状态下无法满足信号需求的问题。信号需求的问题。信号需求的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种用于监视高压开关柜三相断路器分合闸位置的方法


[0001]本专利技术涉及电力监控设备装置
，具体涉及一种用于监视高压开关柜三相断路器分合闸位置的方法。

技术介绍

[0002]现有高压开关柜切合闸到位的判定方法依赖于柜内的手车位置传感器；其到位状态判定方法通常为物理方法，如依据监测到的电流、电压或压力等物理量的时序动态进行判定，该方法的弊端为易被电气设备及监测装置的性能影响，对于使用年限较长的开关柜，长时间的氧化腐蚀会影响高压开关柜手车切合闸到位状态的准确性，仅通过开关柜上的手车辅助触头无法做到可靠的远程探知；同时各级安监部门制定了完善的操作规范来避免误操作高压开关柜。但日趋复杂的规程也加大了运维人员的工作量和难度，各级发电、变电和配电单位偶尔出现开关柜操作安全事故，故而现有运维方法已不能完全适应使用需求。

技术实现思路

[0003]本专利技术所要解决的技术问题是：提供一种用于监视高压开关柜三相断路器分合闸位置的方法，以解决当前常规的高压开关柜手车切合闸到位状态的准确性不高，远程状态下无法满足信号需求的问题。
[0004]为解决上述问题，本专利技术提供了如下技术方案：一种用于监视高压开关柜三相断路器分合闸位置的方法；它包括以下步骤：S1、在高压开关柜内部敷设使用不反光的色块标识，并在高压开关柜中设置辅助光源和高清摄像头；S2、通过高清摄像头获得在分合闸两种状态下色块标识的图像，并将其上传至控制控制终端，控制终端通过图像识别技术确定两种状态下色块标识的预设坐标，将该预设坐标进行储存，并设定最大允许误差值；S3、在进行实时监视时，高压开关柜的手车切合闸后，辅助光源工作为高清摄像头提供光照环境，此后由高清摄像头获得柜内的手车运行实景图像；通过远程通讯上产后再由图像识别技术确定当前状态下色块标识的实时坐标；S4、判断实时坐标与预设手车切合闸到位时色块标识的坐标之间的绝对误差是否大于最大允许误差，若大于，则说明手车切合闸未到位；若小于，则进入下一步骤；S5、将高压开关柜上手车位置传感器的到位状态通过远程通讯上传至控制终端，若传感器的到位状态显示未到位，则说明手车切合闸未到位，若显示到位，则说明手车正常投切。
[0005]色块标识使用不反光材料制成，且该色块标识的颜色在辅助光源的照射下能够得到对比识别。
[0006]优选的，采用的图像识别技术为Opencv图像识别技术，在确定色块标识坐标时，通过下述方法获得：
T1、截取图像中色块标识区域；T2、基于Opencv图像识别技术得到色块标识的H、S和V参数大致范围；T3、精调H、S和V参数范围；T4、将获取的精确参数范围导入Opencv程序中，且设定色块尺寸的上下限，来保障精确得识别色块标识的坐标。
[0007]优选的，在步骤S4或步骤S5中，判断手车切合闸是否到位后将对应的信息上传至可视化终端上进行预警。
[0008]本专利技术有益效果：本专利技术针对目前切合闸操作时仅依赖开关柜上手车位置传感器到位状态可能引导人员或设备的安全事故问题，提出基于Opencv图像识别技术的手车切合状态判定方法，并与开关柜上切合闸到位信号形成双确认机制，有利于进一步保障操作人员或设备的安全。
附图说明
[0009]图1是本实施例中在高压开关柜中设置了色块标识后拍摄的图像；图2是设置色块标识前拍摄的图像；图3是Opencv通过库中selectROI函数截取的色块标识区域图4是Opencv通过库中calcHist函数获得色块标识的H、S和V范围图；图5是Opencv通过库中updateThreshold函数调节色块标识的H、S和V精确范围图；图6是Opencv通过库中color_block_finder函数图像处理后图1的色块识别效果图；图7是本实施例中的步骤逻辑示意图；附图标记说明。
具体实施方式
[0010]下面结合附图及具体的实施例对本专利技术进行进一步介绍：实施例：参照图例，本实施例提供一种用于监视高压开关柜三相断路器分合闸位置的方法；它包括以下步骤：S1、在高压开关柜内部敷设使用不反光的色块标识，并在高压开关柜中设置辅助光源和高清摄像头；S2、通过高清摄像头获得在分合闸两种状态下色块标识的图像，并将其上传至控制控制终端，控制终端通过图像识别技术确定两种状态下色块标识的预设坐标，将该预设坐标进行储存，并设定最大允许误差值；S3、在进行实时监视时，高压开关柜的手车切合闸后，辅助光源工作为高清摄像头提供光照环境，此后由高清摄像头获得柜内的手车运行实景图像；通过远程通讯上产后再由图像识别技术确定当前状态下色块标识的实时坐标；S4、判断实时坐标与预设手车切合闸到位时色块标识的坐标之间的绝对误差是否
大于最大允许误差，若大于，则说明手车切合闸未到位；若小于，则进入下一步骤；S5、将高压开关柜上手车位置传感器的到位状态通过远程通讯上传至控制终端，若传感器的到位状态显示未到位，则说明手车切合闸未到位，若显示到位，则说明手车正常投切。
[0011]色块标识使用不反光材料制成，且该色块标识的颜色在辅助光源的照射下能够得到对比识别。
[0012]采用的图像识别技术为Opencv图像识别技术，在确定色块标识坐标时，通过下述方法获得：T1、截取图像中色块标识区域；图1中截取下的色块标识区域可参考图3T2、基于Opencv图像识别技术得到色块标识的H、S和V参数大致范围；即图4的H、S和V的峰值范围。例如，156<H<172。
[0013]T3、精调H、S和V参数范围；精确范围定义为：通过调节图5所示滑动窗，使其满足图像中仅存色块标识区域为黑色。例如，H、S和V的精确范围为159≤H≤166、200≤S≤211和113≤V≤126。
[0014]T4、将获取的精确参数范围导入Opencv程序中，且设定色块尺寸的上下限，来保障精确得识别色块标识的坐标。本实施例采用了库中color_block_finder函数(设定了最小色块标识尺寸以防干扰)识别图像中色块标识，并输入其坐标。如图6中红色方框所示，相应的坐标为(1051， 613)。
[0015]计算色块标识的实时坐标与预测切合闸到位时的坐标之间的绝对误差，并判定其是否在最大允许误差内。例如，设手车合闸的坐标为(1000，800)，最大允许误差为1%，则此时绝对误差为16%，判定为合闸未到位，将预警信号输出至可视化终端以避免安全事故发生在步骤S4或步骤S5中，判断手车切合闸是否到位后将对应的信息上传至可视化终端上进行预警。
[0016]本实施例中，图2为辅助光源下高清摄像头所拍摄的高压开关柜内实景，其表明开关柜内添置辅助光源可支撑高清摄像头拍摄清晰的手车运行图像。该图像的颜色空间H、S和V参数位于一定范围内，且存在干扰像素点，故而需要设置色块标识来消除因反光造成的差异。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于监视高压开关柜三相断路器分合闸位置的方法，其特征在于：它包括以下步骤：S1、在高压开关柜内部敷设使用不反光的色块标识，并在高压开关柜中设置辅助光源和高清摄像头；S2、通过高清摄像头获得在分合闸两种状态下色块标识的图像，并将其上传至控制控制终端，控制终端通过图像识别技术确定两种状态下色块标识的预设坐标，将该预设坐标进行储存，并设定最大允许误差值；S3、在进行实时监视时，高压开关柜的手车切合闸后，辅助光源工作为高清摄像头提供光照环境，此后由高清摄像头获得柜内的手车运行实景图像；通过远程通讯上产后再由图像识别技术确定当前状态下色块标识的实时坐标；S4、判断实时坐标与预设手车切合闸到位时色块标识的坐标之间的绝对误差是否大于最大允许误差，若大于，则说明手车切合闸未到位；若小于，则进入下一步骤；S5、将高压开关柜上手车位置传感器的到位状态通过远程通讯上传至控制终端，若传感器的到位状态显示未到位，则说明手...

【专利技术属性】
技术研发人员：王宏亮，袁康涛，周晋民，青钦，张明浩，黄莹，
申请(专利权)人：中国电建集团贵州电力设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：