变电站机械式表计数据采集及诊断系统的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种变电站机械式表计数据采集及诊断系统，该系统由实时摄像系统、图像采集系统、图像识别系统和状态诊断系统四部分构成，实时摄像系统安装在表计的表盘上，实时拍摄表计的表盘图像；所拍摄的信号由图像采集系统进行格式转换、编码压缩，处理后的图像数据通过通讯接口传送到图像识别系统；图像识别系统采用图像识别技术，识别出表计的示值；状态诊断系统对识别出的表计示值进行诊断，出现异常情况产生预报警。本发明自动采集表计数据，自动诊断表计示值所反映设备的状态，精度高，稳定性好，提高变电站运行管理的自动化程度，增加了运行人员的工作效率，节省了大量的人力、物力，且无需对表计进行更换或改造，成本低，应用简单。
【专利说明】变电站机械式表计数据采集及诊断系统
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及机械式表计的应用，尤其是一种通过采集变电站机械式表计的表盘图像，利用图像识别技术自动判读出表计的示值，然后采用智能技术诊断出表计示值所反映设备的状态，从而实现变电站表计数据采集及诊断的系统。
【背景技术】
[0002]由于具有无需工作电源、不受电磁干扰影响等优点，机械式表计在GIS、变压器等重要电力设备的压力、密度、温度测量应用中，占有绝对统治地位。在现有变电站中，大量的机械式表计如Sf6压力计、Sf6密度计、温度控制器等运行在现�。凳奔嗫刂魃璞傅淖刺员涞缯镜陌踩诵衅鹱胖匾淖饔�。
[0003]相对于优点，机械式表计的不足也十分明显:这些表计无法将测量值直接输出。因此，如要了解设备的运行情况，必须到现场才能观测到表计的示值，现有的变电站监控系统无法实现遥测功能。
[0004]目前，通常解决方法是在变电站管理规范中做出明确要求，规定运行值班人员定期到现场巡视读取、记录表计的示值，然后分析表计示值，对于异常情况通知检修人员进行维修。这种方法主要存在以下不足:一个典型的IlOkV的内桥式GIS变电站中，大约就有40个左右的机械式表计，因此机械式表计巡视抄表、状态诊断工作量大，占用时间多，消耗了大量的人力、物力，降低了变电站自动化程度；人工巡视抄表有一定的主观性，对于同一表计示值，不同运行人员可能会得到不同结果，可能会出现误抄或漏抄的现象。
【发明内容】
[0005]本发明要解决的技术问题是:基于上述问题，本发明提供一种变电站机械式表计数据采集及诊断系统，该系统无需对原表计进行改造，即可实现表计示值的采集功能，继而诊断出表计示值所反映设备的状态，系统能够在强干扰环境中可靠运行，节省了人力、物力，同时提高了变电站管理的自动化程度。
[0006]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:提供一种变电站机械式表计数据采集及诊断系统，
[0007]由实时摄像系统、图像采集系统、图像识别系统和状态诊断系统四部分构成，
[0008]所述实时摄像系统安装在表计的表盘上，实时拍摄表计的表盘图像，
[0009]由上述实时摄像系统所拍摄的视频信号或数字信号，采用视频线或数据线传输至图像采集系统，
[0010]由上述图像采集系统进行格式转换、编码压缩，处理后的图像数据通过通讯接口传送至图像识别系统，
[0011]所述图像识别系统采用图像识别技术，识别出表计的示值，
[0012]表计为文字或字符式，示值自动判读可直接调用通用OCR程序完成；表计为指针式，则调用指针示值判读子程序，指针示值判读子程序流程如下:[0013]首先读取表计初始信息，包括:指针圆心位置(X。，y0)、指针起始点(xmin，Yfflin)、指针最大值点(Xmax，ymax)、起始点数值Nmin、最大点数值Nmax,这些信息在系统初始化时通过人工点取输入；
[0014]然后通过霍夫变化得到直线簇及其角度θ n，这些直线需包含在指针图像内，且经过直线的点数大于根据具体表计确定的阈值点数；对直线簇的角度9?求平均值，得到指针中心失径直线的角度Θ ;
[0015]最后通过下列公式计算得到表计示值N:
[0016]
【权利要求】
1.一种变电站机械式表计数据采集及诊断系统，其特征在于: 由实时摄像系统(2)、图像采集系统、图像识别系统(5)和状态诊断系统(6)四部分构成， 所述实时摄像系统(2)安装在表计(I)的表盘上，实时拍摄表计(I)的表盘图像，由上述实时摄像系统(2)所拍摄的视频信号或数字信号，采用视频线(7)或数据线传输至图像采集系统， 由上述图像采集系统进行格式转换、编码压缩，处理后的图像数据通过通讯接口传送至图像识别系统(5)， 所述图像识别系统(5)采用图像识别技术，识别出表计(I)的示值， 表计(I)为文字或字符式，示值自动判读可直接调用通用OCR程序完成；表计(I)为指针式，则调用指针示值判读子程序，指针示值判读子程序流程如下: 首先读取表计(I)初始信息，包括:指针圆心位置(Xt), yo)、指针起始点(xmin，ymin)、指针最大值点(xmax，ymax)、起始点数值Nmin、最大点数值Nmax,这些信息在系统初始化时通过人工点取输入； 然后通过霍夫变化得到直线簇及其角度θ n，这些直线需包含在指针图像内，且经过直线的点数大于根据具体表计确定的阈值点数；对直线簇的角度9?求平均值，得到指针中心失径直线的角度θ ； 最后通过下列公式计算得到表计(I)示值N:
2.根据权利要求1所述的变电站机械式表计数据采集及诊断系统，其特征在于:所述实时摄像系统(2)包括防护罩、镜头、控制电路、图像传感器和照明装置，所述防护罩上设有与镜头适配的通孔，所述图像传感器与控制电路电连接，所述照明装置安装于防护罩上。
3.根据权利要求1所述的变电站机械式表计数据采集及诊断系统，其特征在于:所述图像采集系统由多路复用�？�、视频解码�？椤⒅骺啬？�、通讯�？樽槌桑孟低惩ü嗦犯从媚？槿〉玫耐枷癫⑹侗鸬氖悠到饴肽？榫骺啬？榭刂平萦赏ㄑ赌？槭涑�。
4.根据权利要求1所述的变电站机械式表计数据采集及诊断系统，其特征在于:所述图像识别系统(5)由通讯�？�、数据管理�？�、图像预处理�？楹褪局蹬卸聊？樽槌桑孟低惩üㄑ赌？榻邮盏氖菥莨芾砟？檎砗笥赏枷翊砟？榇聿⑼ü局蹬卸聊？槎脸鍪局�。
【文档编号】G01D5/39GK104006834SQ201410232674
【公开日】2014年8月27日 申请日期:2014年5月28日 优先权日:2014年5月28日
【发明者】王庆华, 张道清 申请人:常州中能电力科技有限公司
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