一种基于图形自我对比的保护压板状态识别方法技术

本发明专利技术公开了一种基于图形自我对比的保护压板状态识别方法，该方法包括图像采集、渲染、灰色转换、单个压板识别、自我对比和压板状态表的步骤。本发明专利技术实现图像化的保护压板核对功能，节省由人员一个一个核对的时间，提升保护压板核对效率，减轻巡检人员的工作强度，避免由于人员懒散、困乏、疏忽等造成的核对异常,杜绝由于压板核对错误引起的事故，保证电网的安全可靠运行，有助予提升巡检质量和工作效率，该自动识别技术的开发具有明显的经济和社会效益。

【技术实现步骤摘要】
一种基于图形自我对比的保护压板状态识别方法
本专利技术涉及一种基于图形自我对比的保护压板状态识别方法，属于压板状态监测

技术介绍
继电保护及自动装置新投入或定值改变后，由继电保护负责人向运行人员交待各种方式下保护压板投退方法，然后运行人员和当值调度员核对该装置的全部定值，正确无误后投入运行。保护装置在运行中，运行人员按照巡视检查制度有关规定，定期对保护装置及其压板投退位置进行核对检查，以确保保护压板投退正确。目前，变电站保护压板的巡视检查有两种方式，一种是日常的定期巡视检查，另一种是每月一次压板全面核对。定期巡视检查工作，由于时间的原因，只能对重要压板进行巡视检查、核对，做不到对压板全面细致的检查；要想全面细致的对压板进行检查，只能每月安排一次对压板的全面核对检查，但是这种检查方式由于压板数量多、检查周期长，存在很大的弊端：1）采用人工方式，一人读取某一压板的名称和位置，另一人在保护压板核对检查记录上做标记，每个站都存在着成百上千个压板（一个典型的220kV变电站的压板数量在1000个左右，一个典型的110kV变电站也有上百个），这种方式不仅耗时费力，而且异常繁琐；2）保护压板安装在保护屏柜下方，运行人员核对压板时需要蹲在地上逐一核对，由于蹲在地上的时间长，往往会使运行人员身体困乏，核对到后期时，运行人员产生厌烦心理，出现偷懒、核对不认真的现象，只在核对记录中随便填写，导致个别压板投退错误，不能及时发现；3）每月一次定期核对压板，核对周期长，在这个周期中，如果此时保护压板位置发生变化，运行人员没有及时发现并纠正；同时由于人员懒散，往往不去现场核对保护压板，直接照抄上月保护压板的核对记录，假如上月保护压板核对错误，造成当月不能及时发现并更正；这些都会对设备运行留下安全隐患。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是：提供一种基于图形自我对比的保护压板状态识别方法，以解决现有技术中存在的问题。本专利技术采取的技术方案为：一种基于图形自我对比的保护压板状态识别方法，该方法包括以下步骤：（1）采用摄像头对中屏柜的压板区域进行拍照，将拍照后的图片传输到处理器；（2）处理器接收到图片后，压板图像后进行渲染计算；（3）渲染计算后的图片进行灰度转换，取得黑白色的压板图像；（4）图形自我对比计算，得出各个独立的压板宽度、高度、像素点数和倾角度分析数值；（5）根据分析数据进行多维度判断，计算出每个压板的状态，获得压板状态表，压板状态表包括压板行号、每行的顺序号以及状态值。渲染计算以中心点为基础色，将其他八个方向的颜色进行模糊处理，从而实现图像渲染着色。图像渲染是将三维的光能传递处理转换为一个二维图像的过程，从而取得待分析的渲染图像。黑白色的压板图像基于交替培养的计算方法，将压板图像中的像素点变成二进制点阵，黑色代表1，白色代表0。图形自我对比计算：根据灰度计算图片，从第1行、1列开始，分析黑色像素的区域块，根据区域块的像素数量确定该区域块是否为压板实体（压板实体像素较多），同时将区域块与区域块进行数量对比，以确定压板实体及数量。多维度判断：将单个区域块（压板此时为由黑色像素组成的块）的几个技术参数进行判断，即像素点数：即黑色块中黑色像素的数量，压板分时像素点多于压板合时的像素点数，宽度：黑色块最左侧像素点与最右侧像素点距离，高度：黑色块最高像素点与最低像素点距离，倾角度：黑色块最左侧像素点与最右侧像素点之间直线的角度。压板状态的分闸同时满足以下三个条件：闭合像素点<分离像素点闭合宽度<分离宽度闭合倾角>分离倾角，反之为合闸。本专利技术的有益效果：与现有技术相比，本专利技术实现图像化的保护压板核对功能，节省由人员一个一个核对的时间，提升保护压板核对效率，减轻巡检人员的工作强度，避免由于人员懒散、困乏、疏忽等造成的核对异常,杜绝由于压板核对错误引起的事故，保证电网的安全可靠运行，有助予提升巡检质量和工作效率，该自动识别技术的开发具有明显的经济和社会效益。附图说明图1是本专利技术的流程示意图；图2是采集的压板状态图；图3是对图2进行渲染后的图；图4是对图3灰度计算后图。具体实施方式下面结合附图及具体的实施例对本专利技术进行进一步介绍。实施例：如图1-图4所示，一种基于图形自我对比的保护压板状态识别方法，该方法包括以下步骤：（1）采用摄像头对中屏柜的压板区域进行拍照，将拍照后的图片传输到处理器；（2）处理器接收到图片后，压板图像后进行渲染计算；（3）渲染计算后的图片进行灰度转换，取得黑白色的压板图像，黑白色的压板图像基于交替培养的计算方法，将压板图像中的像素点变成二进制点阵，黑色代表1，白色代表0；（4）图形自我对比计算，得出各个独立的压板宽度、高度、像素点数和倾角度分析数值；（5）根据分析数据进行多维度判断，计算出每个压板的状态，获得压板状态表，压板状态表包括压板行号、每行的顺序号以及状态值。渲染计算以中心点为基础色，将其他八个方向的颜色进行模糊处理，从而实现图像渲染着色。图像渲染是将三维的光能传递处理转换为一个二维图像的过程，从而取得待分析的渲染图像。图形自我对比计算：根据灰度计算图片，从第1行、1列开始，分析黑色像素的区域块，根据区域块的像素数量确定该区域块是否为压板实体（压板实体像素较多），同时将区域块与区域块进行数量对比，以确定压板实体及数量。多维度判断：将单个区域块（压板此时为由黑色像素组成的块）的几个技术参数进行判断，即像素点数：即黑色块中黑色像素的数量，压板分时像素点多于压板合时的像素点数，宽度：黑色块最左侧像素点与最右侧像素点距离，高度：黑色块最高像素点与最低像素点距离，倾角度：黑色块最左侧像素点与最右侧像素点之间直线的角度。压板状态的分闸同时满足以下三个条件：闭合像素点<分离像素点闭合宽度<分离宽度闭合倾角>分离倾角，反之为合闸。实例1：对图2的渲染计算图片：渲染计算主要采用随机生成的颜色代替原图片中的色彩，利用九点定色法，将压板上的噪声颜色清除（去除压板上的文字），得到图3，对图3进行灰度计算图片：灰度计算将背景色去除，留下压板着色，如图4所示，对图4进行状态识别，得到如下表所示数据：根据表中识别的压板状态结果（1表示合闸状态，0表示分闸状态），匹配到压板配置表中，从而完成压板状态识别。本专利技术由运检人员手持变电站保护压板状态自动识别装置（包括摄像头触控屏与控制器电连接的手持终端），选中屏柜后，对其压板区域进行拍照，并根据照片对各个压板进行自动识别。考虑到因人员拍照姿势的差异（拍照水平角度倾斜、垂直角度变距、焦距调制和光线明暗及反光度等），在图像自动识别时会进行自我对比，达到自动矫正，但对差异范围有限制（限制程度依据图像识别算法实现来确定），图像自动识别产生以位置（行号，顺序号）为标识的压板，以及该位置的压板的状态值。以上所述，仅为本专利技术的具体实施方式，但本专利技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本
的技术人员在本专利技术揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本专利技术的保护范围之内，因此，本专利技术的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于图形自我对比的保护压板状态识别方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：（1）采用摄像头对中屏柜的压板区域进行拍照，将拍照后的图片传输到处理器；（2）处理器接收到图片后，压板图像后进行渲染计算；（3）渲染计算后的图片进行灰度转换，取得黑白色的压板图像；（4）对每个压板进行图形自我对比计算，得出各个独立的压板宽度、高度、像素点数和倾角度分析数值；（5）根据分析数据进行多维度判断，计算出每个压板的状态，获得压板状态表，压板状态表包括压板行号、每行的顺序号以及状态值。

【技术特征摘要】
1.一种基于图形自我对比的保护压板状态识别方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：（1）采用摄像头对中屏柜的压板区域进行拍照，将拍照后的图片传输到处理器；（2）处理器接收到图片后，压板图像后进行渲染计算；（3）渲染计算后的图片进行灰度转换，取得黑白色的压板图像；（4）对每个压板进行图形自我对比计算，得出各个独立的压板宽度、高度、像素点数和倾角度分析数值；（5）根据分析数据进行多维度判断，计算出每个压板的状态，获得压板状态表，压板状态表包括压板行号、每行的顺序号以及状态值。2.根据权利要求1所述的一种基于图形自我对比的保护压板状态识别方法，其特征在于：渲染计算采用九点定色法，以中心点为基础色，将其他八个方向的颜色进行模糊处理实现图像渲染着色，图像渲染是将三维的光能传递处理转换为一个二维图像的过程，取得待分析的渲染图像。3.根据权利要求1所述的一种基于图形自我对比的保护压板状态识别方法，其特征在于：黑白色的压板图像基于交替培养的计算方法，将压板图像中的...

【专利技术属性】
技术研发人员：李仙琪，何湘宁，王翀，张俊伟，罗强，覃向阳，
申请(专利权)人：贵州电网有限责任公司，
类型：发明
国别省市：贵州,52