基于图像特征和作业对象空间特征分析的变电站管控系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种基于图像特征和作业对象空间特征分析的变电站管控系统，根据变电站现场三维空间信息和设备部署情况设置安全管控区域，所述安全管控区域内设置有所述监控相机，所述监控相机通过安装架固定在立柱上，不同的所述监控相机能够交叉监控同一区域，并且，所述立柱设置在所述安全管控区内操作人员行走的路边和作业设备的旁边，操作人员佩戴微惯性导航设备，所述光监控相机和微惯性导航设备实时监控操作人员的行走路线，监测信号通过以太网传输到所述中央处理器，所述中央处理器还通过无线通讯网与上位机连接，将操作人员的位置传输到上位机上，保持操作人员与带电设备的距离，防止发生触电事故。

【技术实现步骤摘要】
基于图像特征和作业对象空间特征分析的变电站管控系统
：本技术涉及一种变电站现场管控系统，特别是涉及一种基于图像特征和作业对象空间特征分析的变电站管控系统。
技术介绍
：目前变电站现场安全管控采用人工观察的方式，在变电站进行工作时会有安全监督员，实时观察工作现场情况，观察现场工作人员是否与带电设备保持足够的安全距离，利用在变电站工作区域布设安全围栏的方法对作业区域进行管控。但是在变电站实际作业现场，电站内进出通道过长，基本无法进行完整封闭，工作人员可能会通过不正常路径到达工作区域，增加了人员误入带电间隔而触电的风险；当变电站内作业面积过大、作业点较多时，现场安全监护人员不足，难以对作业区域进行实时监督，增加了安全风险。
技术实现思路
：本技术所要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种设计合理、容易实施、控制精确且减少人力投入的基于图像特征和作业对象空间特征分析的变电站管控系统。本技术的技术方案是：一种基于图像特征和作业对象空间特征分析的变电站管控系统，包括监控相机和中央处理器，根据变电站现场三维空间信息和设备部署情况设置安全管控区域，所述安全管控区域内设置有所述监控相机，所述监控相机通过安装架固定在立柱上，不同的所述监控相机能够交叉监控同一区域，并且，所述立柱设置在所述安全管控区内操作人员行走的路边和作业设备的旁边，操作人员佩戴微惯性导航设备，所述光监控相机和微惯性导航设备实时监控操作人员的行走路线，监测信号通过以太网传输到所述中央处理器，所述中央处理器还通过无线通讯网与上位机连接，将操作人员的位置传输到上位机上，保持操作人员与带电设备的距离。所述中央处理器与所述变电站高精度三维数字模型构成的三维模型库连接。安全区域按照与带电点距离远近分为安全识别区、安全告警区和安全禁止区。对于安全识别区内的入侵将对目标进行实时跟踪和安全距离监测；对于安全告警区的入侵，将产生安全警告；对于安全禁止区的侵入，将产生事故告警。安全区域根据设备的带电状态进行使能操作，检查到设备断电后，安全区撤防；检查到设备带电状态矛盾时，产生操作异常告警。变电站站内所有带电设备形成的安全区融合后构成整个变电站的安全区，并根据设备状态动态变化。本技术的有益效果是：1、本技术通过静止和运动的分类，能够解决绝大部分的安全监控和告警问题，避免陷入复杂对象的监测识别问题，使系统的工程实用性可得到保证。2、本技术安全区域按照与带电点距离远近分为安全识别区、安全告警区和安全禁止区。对于安全识别区内的入侵将对目标进行实时跟踪和安全距离监测；对于安全告警区的入侵，将产生安全警告；对于安全禁止区的侵入，将产生事故告警。3、本技术安全区域根据设备的带电状态进行使能操作，检查到设备断电后，安全区撤防；检查到设备带电状态矛盾时，产生操作异常告警。变电站站内所有带电设备形成的安全区融合后构成整个变电站的安全区，并根据设备状态动态变化。4、本技术基于变电站三维布局、设备外形及运行状态，根据变电站现场安全规定（带电设备的安全距离）对每一个带电设备划分安全区域，利用目标与带电体的相对位置关系，规避触电等问题发生。5、本技术根据预先划分的边界，在实际工作现场区域管控时，还要指定哪些区域是带电作业，哪些区域是停电状态，根据设定来判断是否与带电设备保持足够的安全距离，其应用范围广，易于推广实施，具有良好的经济效益。附图说明：图1为本技术的原理图。具体实施方式：实施例：参见图1，图中，1-立柱，2-监控相机，3-维修部件，4-作业设备，5-操作人员，6-以太网，7-微惯性导航设备，8-中央处理器，9-三维模型库，11-无线通讯网，12-上位机。基于图像特征和作业对象空间特征分析的变电站管控系统，包括监控相机2和中央处理器8，其中：根据变电站现场三维空间信息和设备部署情况设置安全管控区域，安全管控区域内设置有监控相机2，监控相机2通过安装架固定在立柱1上，不同的监控相机2能够交叉监控同一区域，并且，立柱1设置在安全管控区内操作人员5行走的路边和作业设备4的旁边，操作人员5佩戴微惯性导航设备7，光监控相机2和微惯性导航设备7实时监控操作人员5的行走路线，监测信号通过以太网6传输到中央处理器8，中央处理器8还通过无线通讯网11与上位机12连接，将操作人员5的位置传输到上位机12上，保持操作人员5与带电设备的距离。中央处理器8与变电站高精度三维数字模型构成的三维模型库9连接，能够精确监控位置。安全区域按照与带电点距离远近分为安全识别区、安全告警区和安全禁止区。对于安全识别区内的入侵将对目标进行实时跟踪和安全距离监测；对于安全告警区的入侵，将产生安全警告；对于安全禁止区的侵入，将产生事故告警。安全区域根据设备的带电状态进行使能操作，检查到设备断电后，安全区撤防；检查到设备带电状态矛盾时，产生操作异常告警。变电站站内所有带电设备形成的安全区融合后构成整个变电站的安全区，并根据设备状态动态变化。变电站设备设施包括变压器、开关、刀闸及道路，在空间分布上具有一定的距离，并具有复杂的外形，其中带电设备需要保持必要的安全距离。作业人员和器具包括：施工作业人员、安全监管人员，以及作业用工器具、材料，其基本特征是相对于变电站设备设施处于运动状态，在空间分布上是时变的，具有复杂的外形和多样的纹理特征。以上所述，仅是本技术的较佳实施例而已，并非对本技术作任何形式上的限制，凡是依据本技术的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本技术技术方案的范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于图像特征和作业对象空间特征分析的变电站管控系统，包括监控相机和中央处理器，其特征是：根据变电站现场三维空间信息和设备部署情况设置安全管控区域，所述安全管控区域内设置有所述监控相机，所述监控相机通过安装架固定在立柱上，不同的所述监控相机能够交叉监控同一区域，并且，所述立柱设置在所述安全管控区内操作人员行走的路边和作业设备的旁边，操作人员佩戴微惯性导航设备，所述监控相机和微惯性导航设备实时监控操作人员的行走路线，监测信号通过以太网传输到所述中央处理器，所述中央处理器还通过无线通讯网与上位机连接，将操作人员的位置传输到上位机上，保持操作人员与带电设备的距离。

【技术特征摘要】
1.一种基于图像特征和作业对象空间特征分析的变电站管控系统，包括监控相机和中央处理器，其特征是：根据变电站现场三维空间信息和设备部署情况设置安全管控区域，所述安全管控区域内设置有所述监控相机，所述监控相机通过安装架固定在立柱上，不同的所述监控相机能够交叉监控同一区域，并且，所述立柱设置在所述安全管控区内操作人员行走的路边和作业设备的旁边，操作人员佩戴微惯性导航设备，所述监控相机和微惯性导航设备实时监控操作人员的行走路线，监测信号通过以太网传输到所述中央处理器，所述中央处理器还通过无线通讯网与上位机连接，将操作人员的位置传输到上位机上，保持操作人员与带电设备的距离。2.根据权利要求1所述的基于图像特征和作业对象空间特征分析的变电站管控系统，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：林慧，贾学东，张伟政，王忠强，董明，陈国军，马春燕，季国剑，钟浩，马佳琳，何婷，
申请(专利权)人：国网河南省电力公司郑州供电公司，中国人民解放军信息工程大学，国家电网公司，
类型：新型
国别省市：河南,41