一种搭载有便携设备的变电站智能抄表系统技术方案

本发明专利技术公开了一种搭载有便携设备的变电站智能抄表系统，包括便携式客户端和远程终端，远程终端包括摄像模块、存储模块、计算处理模块和无线通讯模块，其中：摄像模块：用于拍摄变电站仪表照片，并将仪表照片存储至存储模块中；存储模块：用于存储摄像模块发送的数据；计算处理模块：用于读取存储模块中的数据，对仪表图片进行处理，计算读数，以及通过无线通讯模块与便携式客户端进行通讯；无线通讯模块：用于实现计算处理模块与便携式客户端之间的通讯。采用本发明专利技术的系统进行巡检的效率较高，人力成本较低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及变电站智能巡检领域，特别是涉及一种搭载有便携设备的变电站智能抄表系统。
技术介绍
变电站是各级电网的核心枢纽，在电能传输和电压稳定中发挥着重要的作用，对站内设备例行巡检是保证电网安全运行的关键技术手段。随着经济的高速发展，电力系统规模不断扩大，系统稳定性的要求不断提高。现有人工巡检模式劳动强度大，检测质量分散，受恶劣天气干扰大，较难满足上述需要。随着机器智能巡检技术的出现，其能代替人工承担操作难度大、精度要求高的工作，越来越多的为工业领域所关注。为了完成对变电站内一次设备运行状态的监控，需要对变电站进行定期的检查和维护。目前，巡视主要通过人工方式对设备进行感官的定性判断或人员使用仪器进行测量。运行人员在现场进行设备巡视，主要通过看、触、听、嗅等感官或者仪器去实现，并与积累经验对照，从而判断其运行状况。设备的缺陷或隐患能否被及时发现，除了与巡视人员个人的业务素质、工作态度及工作状态有关，还与巡视人员使用的设备和工作方法有关，而且事故发生后缺乏故障分类、系统分析、责任不清，这样很难满足对供电质量日益提高的要求，同时在高压、恶劣气象环境及设备不稳定运行条件下，不仅对人身安全造成威胁，而且给电网的安全稳定运行埋下一定隐患。同时普通变电站的仪表大多还是机械式指针仪表，由表盘指针显示，人工读取的精度低、可靠性差，对人的主观判断依赖性较强。而在变电站现行设备下，对仪表设备进行数字智能升级由于成本巨大，技术要求较高，存在一定困难。
技术实现思路
专利技术目的：为了克服现有变电站巡检中存在的效率低下、人力成本高的问题，本专利技术提出了一种搭载有便携设备的变电站智能抄表系统。技术方案：为达到此目的，本专利技术采用以下技术方案：本专利技术所述的搭载有便携设备的变电站智能抄表系统，包括便携式客户端和远程终端，远程终端包括摄像模块、存储模块、计算处理模块和无线通讯模块，其中：摄像模块：用于拍摄变电站仪表照片，并将仪表照片存储至存储模块中；存储模块：用于存储摄像模块发送的数据；计算处理模块：用于读取存储模块中的数据，对仪表图片进行处理，计算读数，以及通过无线通讯模块与便携式客户端进行通讯；无线通讯模块：用于实现计算处理模块与便携式客户端之间的通讯。进一步，所述计算处理模块通过以下方法对仪表图片进行处理，计算读数：S1：在仪表图片中定位识别表盘的位置；S2：对表盘图像进行裁剪矫正；S3：对表盘图像进行灰度处理、高斯滤波、二值化和边缘检测处理，以突出指针位置；S4：在边缘检测处理得到的图像中，利用霍夫变换检测直线算法，定位指针位置与角度，计算指针读数。进一步，所述步骤S4中，指针读数r根据式(1)计算得出：式(1)中，θpointer为指针在霍夫变换坐标系中的角度值，θ0为零刻度线在霍夫变换坐标系中的角度值，θfull为满刻度线在霍夫变换坐标系中的角度值，R为仪表量程值。有益效果：与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：1)提高了交通不便地区变电站巡检工作的便利程度，巡检人员只需坐在控制中心，即可通过本系统完成仪表的巡检工作；2)减少了巡检的人力成本，借助本系统一名巡检人员可负责一个乃至多个变电站内的仪表巡检工作，减少了巡检工作中的人力负担；3)提高了巡检工作的速度，设备仪表的状态判断可借助软件完成，在出现可疑情况时再由巡检人员实际检查，相比原有的巡检模式工作效率更高；4)相比其他信息改造方式，本系统具有小型化低成本的特点，操作简单具有更易推广的特点。附图说明图1为本专利技术具体实施方式的系统示意图；图2为本专利技术具体实施方式的系统结构框图；图3为本专利技术具体实施方式的计算仪表读数的算法流程图。具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利技术的技术方案作进一步的介绍。本具体实施方式公开了一种搭载有便携设备的变电站智能抄表系统，如图1和图2所示，包括便携式客户端和远程终端。远程终端架设在待巡检仪表位置，由便携式客户端选择性登录相应处理模块，发布控制指令获取仪表数据。远程终端包括摄像模块、存储模块、计算处理模块和无线通讯模块，其中：便携式客户端：可选择手机平台，在手机端与远程终端同时搭建SSH服务，使用SSH服务可以远程登录远程终端，并发布指令控制巡检操作。摄像模块：用于拍摄变电站仪表照片，并将仪表照片存储至存储模块中。主要选择美国半导体公司(Omnivision)提供的CSI接口摄像模块。摄像模块选用OV5647感光芯片。存储模块：用于存储摄像模块发送的数据。可选择TF卡形式的存储介质，TF卡具有体积小，应用广泛的优点。计算处理模块：用于读取存储模块中的数据，对仪表图片进行处理，计算读数，以及通过无线通讯模块与便携式客户端进行通讯。计算处理模块可主要选择博通BCM2837四核处理器，并配备1G内存，无线蓝牙与WIFI模块。BCM2837芯片是一款基于ARMCortex-A531.2Ghz四核心处理器的产品，负责霍夫变换的计算处理，处理器主频高达1.2GHz保证了算法的实时性与系统的稳定性。无线通讯模块：用于实现计算处理模块与便携式客户端之间的通讯。如图3所示，计算处理模块通过以下方法对仪表图片进行处理，计算读数：S1：在仪表图片中定位识别表盘的位置。S2：对表盘图像进行裁剪矫正。S3：对表盘图像进行灰度处理、高斯滤波、二值化和边缘检测处理，以突出指针位置。其中，灰度处理与滤波是用来将细节丰富的彩色图像转换为单一的灰度图像，灰度图像是每个像素只有一个采样颜色的图像，这类图像通常显示为从最暗黑色到最亮的白色的灰度，减少图片中冗余细节，保留关键的待识别信息。二值化处理则是进一步将灰度图像转变为黑白二色图像，将其他冗余图像信息删去，从而最大程度的保证算法处理的高效与实时性。常用的二值化算法有双峰法、P参数法、迭代法和最大类间方差法等。边缘检测的目的是标识数字图像中亮度变化明显的点。图像属性中的显著变化通常反映了属性的重要事件和变化。边缘检测可以大幅度地减少了数据量，并且剔除了可以认为不相关的信息，保留了图像重要的结构属性。常用的边缘检测算法有Roberts算子检测法、Prewitt算子检测法、Sobel算子检测法与Canny检测法。S4：在边缘检测处理得到的图像中，利用霍夫变换检测直线算法，定位指针位置与角度，计算指针读数。霍夫变换能够更好地减少噪声干扰。步骤S4中，指针读数r根据式(1)计算得出：式(1)中，θpointer为指针在霍夫变换坐标系中的角度值，θ0为零刻度线在霍夫变换坐标系中的角度值，θfull为满刻度线在霍夫变换坐标系中的角度值，R为仪表量程值。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种搭载有便携设备的变电站智能抄表系统，其特征在于：包括便携式客户端和远程终端，远程终端包括摄像模块、存储模块、计算处理模块和无线通讯模块，其中：摄像模块：用于拍摄变电站仪表照片，并将仪表照片存储至存储模块中；存储模块：用于存储摄像模块发送的数据；计算处理模块：用于读取存储模块中的数据，对仪表图片进行处理，计算读数，以及通过无线通讯模块与便携式客户端进行通讯；无线通讯模块：用于实现计算处理模块与便携式客户端之间的通讯。

【技术特征摘要】
1.一种搭载有便携设备的变电站智能抄表系统，其特征在于：包括便携式客户端和远程终端，远程终端包括摄像模块、存储模块、计算处理模块和无线通讯模块，其中：摄像模块：用于拍摄变电站仪表照片，并将仪表照片存储至存储模块中；存储模块：用于存储摄像模块发送的数据；计算处理模块：用于读取存储模块中的数据，对仪表图片进行处理，计算读数，以及通过无线通讯模块与便携式客户端进行通讯；无线通讯模块：用于实现计算处理模块与便携式客户端之间的通讯。2.根据权利要求1所述的搭载有便携设备的变电站智能抄表系统，其特征在于：所述计算处理模块通过以下方法对仪表图片进行处理，计算读数：S1：在仪表图片中定位识别表盘的位置；S2：对表...

【专利技术属性】
技术研发人员：高丙团，杜元翰，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32