变电站场景与设备的监控方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例提供一种变电站场景与设备的监控方法及装置。所述变电站场景与设备的监控方法包括：获取采集设备采集的变电站场景的第一图像序列数据；根据所述第一图像序列数据对所述变电站场景进行模拟重构得到所述变电站场景的模拟现场图；获取所述采集设备采集的变电站设备的第二图像数据，根据所述第二图像数据对所述模拟现场图进行贴图更新，得到所述变电站设备的实时状态模拟图。变电站运检人员可实时掌握所述变电站现场情况。

Monitoring method and device of Substation Scene and equipment

The embodiment of the invention provides a monitoring method and device for substation scenarios and equipment. The monitoring method of the substation scene and equipment includes: obtaining the first image sequence data of the Substation Scene collected by the acquisition device, simulating the substation scene according to the first image sequence data to get the simulated field map of the substation scene, and obtaining the substation set collected by the collection equipment. The second image data is used to update the simulated field map according to the second image data, and the real-time state simulation diagram of the substation equipment is obtained. Substation operators can real-time grasp the substation's on-site conditions.

【技术实现步骤摘要】
变电站场景与设备的监控方法及装置
本专利技术涉及计算机
，具体而言，涉及一种变电站场景与设备的监控方法及装置。
技术介绍
在无人值守变电站中，基于安全性和对意外事件及时响应的要求，需要配置必要的实时自动化监控手段，掌握变电站设备的变化状态和变电设备运行状况，提高变电站运检工作的效率，减少无效和低效劳动量。
技术实现思路
本专利技术实施例的目的在于提供一种变电站场景与设备的实时监控方法及装置。本专利技术所述一种变电站场景与设备的监控方法包括：获取采集设备采集的变电站场景的第一图像序列数据；根据所述第一图像序列数据对所述变电站场景进行模拟得到所述变电站场景的模拟现场图；获取所述采集设备实时采集的所述变电站设备状态的第二图像数据，根据所述第二图像数据对所述模拟现场图局部区域数据贴图更新，得到所述变电站设备的实时状态模拟图。本专利技术实施例还提供一种变电站场景与设备的监控装置，所述变电站监控装置包括：第一获取模块，用于获取采集设备采集的变电站场景的第一图像序列数据；重构模块，用于根据所述第一图像序列数据对所述变电站场景进行模拟重构得到所述变电站场景的模拟现场图；第二获取模块，用于获取所述采集设备实时采集的所述变电站设备状态的第二图像数据；更新模块，用于根据所述第二图像数据对所述模拟现场图局部区域数据贴图更新，得到所述变电站设备的实时状态模拟图。与现有技术相比，本专利技术实施例的变电站场景与设备的监控方法及装置，结合视频数据与变电站区域场景数据，首先通过图像数据对变电站区域场景进行模拟重构以得到所述变电站区域场景的模拟现场图；其次，考虑到变电站运检安全和高效，基于变电站已布点摄像机，充分发挥监控和采集设备数据精细图片，采集设备状态数据信息对所述模拟现场图局部区域数据更新得到所述变电站设备的实时状态模拟图；最后，变电站运检人员可通过所述设备实时状态模拟图实时掌握所述变电站现场情况；实践证明此方法对变电站的运维有实用价值。为使本专利技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。需要说明，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1为本专利技术较佳实施例提供的变电站场景与设备的监控方法的流程图。图2为本专利技术较佳实施例提供的变电站场景与设备的监控方法的步骤S104的详细流程图。图3为本专利技术较佳实施例提供的变电站场景与设备的监控方法的步骤S1042的详细流程图。图4为本专利技术较佳实施例提供的电子终端的方框示意图。图5为本专利技术较佳实施例提供的变电站场景与设备的监控装置的功能模块示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本专利技术的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。三维重建技术是基于一组有序的或无序的有一定重叠度的图片或图像，采用计算机视觉和多视图立体几何学原理，构建出与多角度图片展示的场景相近似的三维场景，供使用者更加全面地掌握被监测场景的变化情况。由于激光扫描仪扫描精度的提高，激发了人们对三维重构技术的热潮，目标是通过低廉的成本达到扫描仪的精度；随着人工智能技术的发展，以及对一些NP(Non-DeterministicPolynomialProblems，存在多项式算法能够解决的非决定性问题)问题的解决，越来越多的智能可视化应用被大家熟悉和了解，在文物考古、设计领域以及制造业致力于通过三维重构技术来模型还原或自动建模，更好的保存或展示模型；同时我们的产品也希望结合相关的应用，实现设备的虚拟可视化智能实时监控。在无人值守变电站的一个场景中，基于安全性和发生意外的高效性考虑，我们结合视频数据与变电站场景图像，采用高清摄像机采集变电站局部区域场景图像结合视频监控目标设备视频数据(安全性考虑，某些设备更清晰的图像无法近距离拍摄)，以目标对象的几何完整性和视觉效果为目标，实现目标对象重构的虚拟可视化设备展示；自动采集监控设备状态变化的视频数据，采用增量重构和贴图更新的方式基于图像和视频相结合实现虚拟场景设备状态的实时更新；实践证明此方法对变电站的运维有实用价值，有效提高巡检工作效率、减少劳动强度。下面通过几个实施例详细描述。实施例1请参阅图1，是本专利技术较佳实施例提供的应用于电子终端的变电站监控方法的流程图。下面将对图1所示的具体流程进行详细阐述。步骤S101，获取采集设备采集的变电站场景的第一图像序列数据。本实施例中，所述采集设备可以是摄像机，采用带有一个中心投影畸变的摄像机投影模型；即：其中，f表示焦距；s表示畸变系数；cx,cy表示摄像机中心坐标。表示摄像机的旋转矩阵；表示摄像机的平移；即图像特征点与所述模拟现场图对应的空间点之间的几何关系。在一种实施方式中，所述采集设备可以与所述电子终端通信连接，所述采集设备采集到所述第一图像序列数据后，通过网络将所述第一图像序列数据传输给所述电子终端。在另一种实施方式中，所述采集设备采集到的所述第一图像序列数据后，将所述第一图像序列数据通过数据线导入所述电子终端内。再一种实施方式中，所述电子终端中存储有所述第一图像序列数据，需要使用时从存储器中获取所述第一图像序列数据。进一步地，为保证结果完整性和视觉质量，所述采集设备可以是高清摄像机。使用高清摄像机拍摄所述变电站场景的图像数据，图片重叠度最好在60％以上。具体地，所述高清摄像机在视角为5～15度范围拍摄，所述变电站场景中的目标对象重复数量至少三张。步骤S102，根据所述第一图像序列数据对所述变电站场景进行模拟重构得到所述变电站场景的模拟现场图。本实施例中，所述模拟现场图可以是三维图。本实施例中，构建所述模拟现场图可以包括点云重构、表面重构、表面优化和表面贴图等几个步骤，基于视觉投影的三维重构技术，采用增量SFM算法实现稀疏点云重构，同时得到准确的摄像机参数信息和匹配特征点数据；基于补丁采样的近似邻近域搜索算法实现稠密重构；基于CGAL(ComputationalGeometryAlgorithmsLibrary，计算几何算法库)生成表面三角网格；基于最小图割算法进行表面优化；基于模型表面分割、表面参数化和纹理打包的方法实现表面贴图。步骤S103，获取所述采集设备采集的所述变电站设备状态的第二图像数据。本实施例中，所述变电站设备周边安装有采集设备，例如，可以是监控摄像机，所述采集设备按照预设预本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种变电站场景与设备的监控方法，其特征在于，所述变电站场景与设备的监控方法包括：获取采集设备采集的变电站场景的第一图像序列数据；根据所述第一图像序列数据对所述变电站场景进行模拟，得到所述变电站场景的模拟现场图；获取所述采集设备采集的所述变电站设备状态的第二图像数据；根据所述第二图像数据对所述模拟现场图局部区域数据贴图更新，得到所述变电站设备的实时状态模拟图。

【技术特征摘要】
1.一种变电站场景与设备的监控方法，其特征在于，所述变电站场景与设备的监控方法包括：获取采集设备采集的变电站场景的第一图像序列数据；根据所述第一图像序列数据对所述变电站场景进行模拟，得到所述变电站场景的模拟现场图；获取所述采集设备采集的所述变电站设备状态的第二图像数据；根据所述第二图像数据对所述模拟现场图局部区域数据贴图更新，得到所述变电站设备的实时状态模拟图。2.如权利要求1所述的变电站场景与设备的监控方法，其特征在于，所述根据所述第二图像数据对所述模拟现场图局部区域数据贴图更新，得到所述变电站设备的实时状态模拟图，步骤：增量重构，所述增量重构包括获取的第二图像数据以增量的方式加入到所述第一图像序列数据中，根据可见特征点个数加入分组图像中，基于三角定位、光束平差和过滤错误匹配特征点的迭代方法，计算所述采集设备参数和匹配特征点；贴图更新，所述贴图更新包括根据所述特征点与所述模拟现场图之间的平面投影和反投影关系，生成保角图；基于可见性约束和保角图与所述第二图像数据的图像之间的级联关系提取纹理数据，更新纹理图集，并通过局部区域数据贴图更新。3.如权利要求2所述的变电站场景与设备的监控方法，其特征在于，所述增量重构包括：当所述第二图像数据为单张图像的设备状态数据时，基于增量重构方法，计算采集设备的参数和匹配特征点；当所述第二图像数据为视频流数据时，所述视频流数据包括：无变化视频流和有PTZ控制的视频流；所述视频流数据为无变化视频流时，基于增量重构方法，计算采集设备的参数和匹配特征点；当所述视频流数据为PTZ控制的视频流时，将所述视频流数据按帧率转换为图像数据，当图像数据个数大于等于三时，采用增量SFM算法计算摄像机参数和匹配特征点；当图像数据个数小于三时，采用增量重构原理计算采集设备的参数和匹配特征点。4.如权利要求2所述的变电站场景与设备的监控方法，其特征在于，所述贴图更新的步骤包括：a)计算所述模拟现场图与第二图像中最佳视图之间的几何对应关系，确定目标视图摄像机参数和匹配特征点，基于平面方程验证特征点；b)基于所述模拟现场图与第二图像数据特征点之间的几何对应关系，采用基于特征点的表面参数化方法模拟现场图到图像的投影和图像到模型现场图的反向投影的平面双向投影关系生成保角图；基于特征点可见性约束和三角面片区域扩展原理建立保角图与第二图像数据的图像的级联关系生成纹理数据，更新保角图集，将纹理数据更新到模型表面，实现纹理替换，进而得到所述变电站设备的实时状态模拟图。5.如权利要求1所述的变电站场景与设备的监控方法，其特征在于，所述获取采集设备采集的变电站的第一图像序列数据的步骤包括：获取所述采集设备采集视角在5～15度之间、变电站中的目标对象的图像重复个数至少三张的图像形成的...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡娟，吴莉娟，冯宇，
申请(专利权)人：四川华雁信息产业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51