一种无人值守的变电站监控系统技术方案

本发明专利技术提供了一种无人值守的变电站监控系统，包括安防监控子系统、环境监控子系统和监控中心，所述安防监控子系统和环境监控子系统均与监控中心连接并进行数据交换，所述安防监控子系统采用红外成像装置用于变电站区域目标检测，并将目标检测结果传输至监控中心，所述环境监控子系统用于对变电站内的环境参数进行检测，并将环境检测结果传输至监控中心，所述监控中心用于根据所述目标检测结果和环境检测结果对变电站进行监控。本发明专利技术的有益效果为：实现了无人值守下对变电站的综合监控。

An unattended substation monitoring and control system

The invention provides an unattended substation monitoring system, including security monitoring subsystem, monitoring subsystem and monitoring center, the security monitoring subsystem and environmental monitoring subsystem and monitoring center connection and data exchange, the security monitoring system using infrared imaging device for substation area target detection, and transmission of the target detection results to the monitoring center, the environmental monitoring system for environmental parameters of the transformer substation were detected, and the detection results of environmental transmission to the monitoring center, the monitoring center according to the target detection results and test results of substation environment monitoring. The beneficial effect of the invention is as follows: realizing the comprehensive monitoring of the substation under unattended duty.

【技术实现步骤摘要】
一种无人值守的变电站监控系统
本专利技术涉及变电站
，具体涉及一种无人值守的变电站监控系统。
技术介绍
随着生产技术的发展，各行业对电力供应的要求越来越高，对变电站进行有效监控提出了新的要求。智能视频监控是实现公共安全监控的重要手段，其目的在于实时检测监控场景中的目标，并对其行为做出分析、判断与识别，从而辅助相关人员及时响应处理。传统的可见光视频监控系统存在一些固有问题：阴影干扰、光照依赖性强和不适应夜间环境等。对此，基于红外探测技术的监控系统具有得天独厚的优势。基于红外成像技术的监控系统与可见光方式相比，具有强大的烟雾穿透能力，不依赖光照，能抑制阴影，抗干扰能力强，适合于全天候工作环境。因此，采用或结合红外成像机制的智能视频监控系统逐渐成为智能视频监控领域的发展趋势。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术旨在提供一种无人值守的变电站监控系统。本专利技术的目的采用以下技术方案来实现：提供了一种无人值守的变电站监控系统，包括安防监控子系统、环境监控子系统和监控中心，所述安防监控子系统和环境监控子系统均与监控中心连接并进行数据交换，所述安防监控子系统采用红外成像装置用于变电站区域目标检测，并将目标检测结果传输至监控中心，所述环境监控子系统用于对变电站内的环境参数进行检测，并将环境检测结果传输至监控中心，所述监控中心用于根据所述目标检测结果和环境检测结果对变电站进行监控。本专利技术的有益效果为：实现了无人值守下对变电站的综合监控。附图说明利用附图对本专利技术作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本专利技术的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。图1是本专利技术的结构示意图；附图标记：安防监控子系统1、环境监控子系统2、监控中心3。具体实施方式结合以下实施例对本专利技术作进一步描述。参见图1，本实施例的一种无人值守的变电站监控系统，包括安防监控子系统1、环境监控子系统2和监控中心3，所述安防监控子系统1和环境监控子系统2均与监控中心3连接并进行数据交换，所述安防监控子系统1采用红外成像装置用于变电站区域目标检测，并将目标检测结果传输至监控中心3，所述环境监控子系统2用于对变电站内的环境参数进行检测，并将环境检测结果传输至监控中心3，所述监控中心3用于根据所述目标检测结果和环境检测结果对变电站进行监控。本实施例实现了无人值守下对变电站的综合监控。优选的，所述环境监控子系统2包括烟雾传感器、温度传感器和湿度传感器，分别用于采集变电站的烟雾信息、温度信息和湿度信息。本优选实施例获取了变电站全面的环境信息，保证了变电站的运行安全。优选的，所述安防监控子系统1包括图像获取模块、预处理模块、初步检测模块、目标检测模块和效果评估模块，所述图像获取模块用于获取变电站区域的红外图像，所述预处理模块用于对红外图像进行预处理，所述初步检测模块用于根据经过预处理的红外图像获取目标区域，所述目标检测模块用于在目标区域对目标进行检测，所述效果评估模块用于对目标检测效果进行评价。本优选实施例实现了变电站区域目标的检测和对检测效果的评价。优选的，所述预处理模块包括背景提取子模块和背景杂波抑制子模块，所述背景提取子模块用于提取红外图像的背景帧，所述背景杂波抑制子模块用于对背景帧的杂波进行抑制；所述背景提取子模块用于提取红外图像的背景帧，具体为：选取前T帧图像Pt(t＝1,2,…,T)，对于每个像素点，选取三个时空邻域窗口：中心窗口W0，0度窗口W1和90度窗口W2，采用下式提取红外图像的背景帧：B(x,y＝mid(w0,w1,w2)在式子里，B(x,y)表示红外图像的背景帧，w0,w1,w2分别表示W0,W1,W2的中值，mid(w0,w1,w2)表示w0,w1,w2的中值。所述背景杂波抑制子模块用于对背景帧的杂波进行抑制，具体为：计算当前帧和背景帧的相关因子：在式子里，R表示当前帧和背景帧的相关因子，Amn,Bmn表示当前帧和背景帧，A′,B′表示当前帧和背景帧的灰度均值；相关因子大于设定阈值时，对背景杂波进行滤除，否则，调整时空领域窗口大小，重新提取红外图像的背景帧。本优选实施例依据实时采集到的视频帧信息，选取三个方向上的时空窗口求取背景帧，建立起了稳健的背景帧；通过计算当前帧和背景帧的相关性因子，保证了背景帧提取的准确性，通过抑制背景杂波，突显了目标。优选的，所述初步检测模块包括背景建模子模块和目标定位子模块，所述背景建模子模块用于根据经过杂波抑制的背景帧建立背景模型，所述目标定位子模块用于根据背景模型确定目标区域；所述背景建模子模块用于根据经过杂波抑制的背景帧建立背景模型，具体为：将若干背景帧Pl(l＝1,2,…,L)作为背景建模数据，对于每个像素点位置，分配一个模糊自适应共振神经网络，采用当前像素点的第一特征作为训练样本训练当前位置的神经网络，得到当前位置的背景模型；所述当前像素点的第一特征采用下式获取：在式子里，Sl(x,y)表示第l帧当前像素点(x,y)的第一特征，Gl表示第l帧经过杂波抑制背景图的像素灰度矩阵。对于民用视频监控系统而言，由于受到红外成像设备成本的制约，红外图像的动态范围小、分辨率低、信噪比差，存在严重的光环效应和极性反转现象；其次，因其热成像机制，红外图像无色彩、纹理信息可言，其对比度低，层次感差；本优选实施例通过建立背景模型，实现了复杂场景下目标区域的准确获取，有助于提高后续目标检测精度。优选的，所述效果评估模块包括第一评估子模块、第二评估子模块和综合评估子模块，所述第一评估子模块用于获取检测效果的第一评价值，所述第二评估子模块用于获取检测效果的第二评价值，所述综合评估子模块用于根据第一评价值和第二评价值对目标检测效果进行综合评估；所述第一评估子模块用于获取检测效果的第一评价值，具体为：在式子里，Z1表示第一评估值，C表示目标的数目，C1表示检测到的目标的数目。所述第二评估子模块用于获取检测效果的第二评价值，具体为：在式子里，Z2表示第二评估值，C表示目标的数目，C2表示检测到的目标和真实目标重合的数目；所述综合评估子模块用于根据第一评价值和第二评价值对目标检测效果进行综合评估，具体为：获取目标检测效果的综合评估值：在式子里，Z表示综合评估值；综合评估值越大，表明目标检测效果越好。本优选实施例通过效果评估模块对目标检测效果进行评估，保证了目标检测的准确性和可靠性，具体的，第一评估值考虑了目标检测的全面性，第二评估值考虑了目标检测的准确性，综合评估值则根据第一评估值和第二评估值对检测效果进行评估，得到的评估结果更为准确。采用本专利技术无人值守的变电站监控系统对变电站进行监控，选取5个变电站进行实验，分别为变电站1、变电站2、变电站3、变电站4、变电站5，对监控效率和监控成本进行统计，同现有监控系统相比，产生的有益效果如下表所示：监控效率提高监控成本降低变电站129％27％变电站227％26％变电站326％26％变电站425％24％变电站524％22％最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本专利技术的技术方案，而非对本专利技术保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本专利技术作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本专利技术的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本专利技术技术方案的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无人值守的变电站监控系统，其特征在于，包括安防监控子系统、环境监控子系统和监控中心，所述安防监控子系统和环境监控子系统均与监控中心连接并进行数据交换，所述安防监控子系统采用红外成像装置用于变电站区域目标检测，并将目标检测结果传输至监控中心，所述环境监控子系统用于对变电站内的环境参数进行检测，并将环境检测结果传输至监控中心，所述监控中心用于根据所述目标检测结果和环境检测结果对变电站进行监控。

【技术特征摘要】
1.一种无人值守的变电站监控系统，其特征在于，包括安防监控子系统、环境监控子系统和监控中心，所述安防监控子系统和环境监控子系统均与监控中心连接并进行数据交换，所述安防监控子系统采用红外成像装置用于变电站区域目标检测，并将目标检测结果传输至监控中心，所述环境监控子系统用于对变电站内的环境参数进行检测，并将环境检测结果传输至监控中心，所述监控中心用于根据所述目标检测结果和环境检测结果对变电站进行监控。2.根据权利要求1所述的无人值守的变电站监控系统，其特征在于，所述环境监控子系统包括烟雾传感器、温度传感器和湿度传感器，分别用于采集变电站的烟雾信息、温度信息和湿度信息。3.根据权利要求2所述的无人值守的变电站监控系统，其特征在于，所述安防监控子系统包括图像获取模块、预处理模块、初步检测模块、目标检测模块和效果评估模块，所述图像获取模块用于获取变电站区域的红外图像，所述预处理模块用于对红外图像进行预处理，所述初步检测模块用于根据经过预处理的红外图像获取目标区域，所述目标检测模块用于在目标区域对目标进行检测，所述效果评估模块用于对目标检测效果进行评价。4.根据权利要求3所述的无人值守的变电站监控系统，其特征在于，所述预处理模块包括背景提取子模块和背景杂波抑制子模块，所述背景提取子模块用于提取红外图像的背景帧，所述背景杂波抑制子模块用于对背景帧的杂波进行抑制；所述背景提取子模块用于提取红外图像的背景帧，具体为：选取前T帧图像Pt(t＝1,2,…,T)，对于每个像素点，选取三个时空邻域窗口：中心窗口W0，0度窗口W1和90度窗口W2，采用下式提取红外图像的背景帧：B(x,y)＝mid(w0,w1,w2)在式子里，B(x,y)表示红外图像的背景帧，w0,w1,w2分别表示W0,W1,W2的中值，mid(w0,w1,w2)表示w0,w1,w2的中值。5.根据权利要求4所述的无人值守的变电站监控系统，其特征在于，所述背景杂波抑制子模块用于对背景帧的杂波进行抑制，具体为：计算当前帧和背景帧的相关因子：在式子里，R表示当前帧和背景帧的相关因子，Amn,Bmn表示...

【专利技术属性】
技术研发人员：何旭连，
申请(专利权)人：何旭连，
类型：发明
国别省市：广西,45