开关柜底盘手车运动状态监测方法、系统和设备技术方案

本发明专利技术公开了一种开关柜底盘手车运动状态监测方法、系统和设备，步骤为：通过图像采集设备采集设置有两个标记点的手车的图像；当要进行某时间段手车运行速度检测时，根据图像采集设备在该时间段各时刻采集的手车图像中标记点形心坐标以及物面分辨率参数计算出手车各时刻的实际位移，根据该时间段手车各时刻的实际位移计算手车的速度；当要检测某时间段手车的运行直线度时，获取两个标记点在时间段起始时间和结束时间手车图像中的形心坐标，进而计算出两个标记点在该时间段的位移；根据两个标记点在该时间段的位移计算手车在该时间段的转角，通过转角值即可获取到手车运行的直线度。本发明专利技术能够通过非接触的方式对手车运动状态进行实时准确的监测。

Motion monitoring method, system and equipment of switchgear chassis handcart

【技术实现步骤摘要】
开关柜底盘手车运动状态监测方法、系统和设备
本专利技术属于电力测量领域，特别涉及一种开关柜底盘手车运动状态监测方法、系统和设备。
技术介绍
开关柜底盘手车是用于搭载触头的作动装置，其功能是通过手车的运动带动触头运动，实现分合闸作动。底盘手车的运动一般通过手动摇动或者电机驱动来实现，但是由于机械配合间隙、加工误差和长期使用磨损等因素的影响，对手车运动过程掌握和位置判定造成极大的影响，最终影响到手车工作状态认知和分合闸状态的判别。目前对于手车工作状态的测量一般只能依靠驱动电机的转速等间接物理量来进行推测，其与手车运动状态参数(如位置、速度、加速度等)虽有联系但无定量的关系。因此，使用上述物理量进行手车工作状态测量时经常存在误差大甚至是判断出错的情况。
技术实现思路
本专利技术的第一目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种开关柜底盘手车运动状态监测方法，该方法通过非接触的方式对开关柜底盘手车运动状态进行实时准确的监测。本专利技术的第二目的在于提高一种开关柜底盘手车运动状态监测系统。本专利技术的第三目的在于提供一种计算设备。本专利技术的第一目的通过下述技术方案实现：一种开关柜底盘手车运动状态监测方法，步骤如下：布置图像采集设备，通过图像采集设备采集设置有两个标记点的手车的图像；参数标定：标定手车图像的物面分辨率参数；检测手车运行速度：获取手车在初始位置时手车图像中标记点的形心坐标，在手车运动过程中图像采集设备实时采集手车图像并且从中获取到其中一个标记点的形心坐标，根据该标记点在各时刻采集到的手车图像中的形心坐标以及该标记点在手车初始位置对应手车图像中的形心坐标计算出各时刻手车位移，然后根据手车图像的物面分辨率参数计算出各时刻手车实际位移；当要检测某时间段手车的运行速度时，根据该时间段各个时刻的手车实际位移计算得到该时间段手车的速度；检测手车运行直线度：当要检测某时间段手车的运行直线度时，首先获取两个标记点在该时间段起始时间和结束时间采集的手车图像中的形心坐标，根据两个标记点在该时间段起始时间和结束时间采集的手车图像中的形心坐标计算出两个标记点在该时间段的位移；根据两个标记点在该时间段的位移计算手车在该时间段的转角。优选的，根据两个标记点在该时间段的位移计算手车在该时间段的转角为：θ＝arctan(Ix/Iy)；其中分别为在时间段T其中一个标记点L在x和y两个坐标轴方向上的位移，分别为在时间段T另一标记点R在x和y两个坐标轴方向上的位移；根据手车在该时间段的转角确定手车运动的直线度。优选的，还包括如下步骤：分合闸到位参数设定：控制手车运动至分闸到位的位置，图像采集设备采集该位置下的手车图像，然后获取到两个标记点在手车图像中的形心坐标，将两个标记点的该形心坐标分别作为第一分闸到位参数和第二分闸到位参数；控制手车运动至合闸到位的位置，图像采集设备采集该位置下的手车图像，然后获取到两个标记点在手车图像中的形心坐标，将两个标记点该形心坐标分别作为第一合闸到位参数和第二合闸到位参数；检测手车位置：获取图像采集设备当前采集到的手车图像，获取到两个标记点在当前采集到的手车图像中的形心坐标，将上述获取到的两个标记点的形心坐标分别对应与第一分闸到位参数和第二分闸到位参数进行对比，若均处于第一分闸到位参数和第二分闸到位参数的预设范围内，则判定手车运动到分闸位置；将上述获取到的两个标记点的形心坐标分别对应与第一合闸到位参数和第二合闸到位参数进行对比，若均处于第一合闸到位参数和第二合闸到位参数的预设范围内，则判定手车运动到合闸位置。优选的，在设置有两个标记点的手车上方布置一个图像采集设备，定义为第一图像采集设备；第一图像采集设备观测范围覆盖手车上两个标记点的整个运动区域；定义手车上的两个标记点为第一标记点和第二标记点；在检测手车运行速度时，获取手车在初始位置时第一图像采集设备所采集到的手车图像中标记点的形心坐标，在手车运动过程中第一图像采集设备实时采集手车图像并且从中获取到其中一个标记点的形心坐标，根据该标记点在各时刻采集到的手车图像中的形心坐标以及该标记点在手车初始位置对应手车图像中的形心坐标计算出各时刻手车位移，然后根据手车图像的物面分辨率参数计算出各时刻手车实际位移；当要检测某时间段手车的运行速度时，根据该时间段各个时刻的手车实际位移计算得到该时间段手车的速度；当要检测某时间段手车的运行直线度时，首先获取第一标记点在该时间段起始时间和结束时间第一图像采集设备采集的手车图像中的形心坐标以及第二标记点在该时间段起始时间和结束时间第一图像采集设备采集的手车图像中的形心坐标；根据第一标记点在该时间段起始时间和结束时间第一图像采集设备采集的手车图像中的形心坐标计算出第一标记点在该时间段的位移；根据第二标记点在该时间段起始时间和结束时间第一图像采集设备采集的手车图像中的形心坐标计算出第二标记点在该时间段的位移。优选的，在设置有两个标记点的手车上方布置两个图像采集设备，分别定义为第一图像采集设备和第二图像采集设备；定义手车上的两个标记点为第一标记点和第二标记点；其中第一图像采集设备观测范围覆盖手车上第一标记点的整个运动区域，第二图像采集设备观测范围覆盖手车上第二标记点的整个运动区域；在检测手车运行速度时，获取手车在初始位置时第一图像采集设备所采集到的手车图像中第一标记点的形心坐标，在手车运动过程中第一图像采集设备实时采集手车图像并且从中获取到第一标记点的形心坐标，根据第一标记点在各时刻采集到的手车图像中的形心坐标以及第一标记点在手车初始位置对应手车图像中的形心坐标计算出各时刻手车位移，然后根据手车图像的物面分辨率参数计算出各时刻手车实际位移；当要检测某时间段手车的运行速度时，根据该时间段各个时刻的手车实际位移计算得到该时间段手车的速度，作为手车第一速度；同时，获取手车在初始位置时第二图像采集设备所采集到的手车图像中第二标记点的形心坐标，在手车运动过程中第二图像采集设备实时采集手车图像并且从中获取到第二标记点的形心坐标，根据第二标记点在各时刻采集到的手车图像中的形心坐标以及第二标记点在手车初始位置对应手车图像中的形心坐标计算出各时刻手车位移，然后根据手车图像的物面分辨率参数计算出各时刻手车实际位移；当要检测某时间段手车的运行速度时，根据该时间段各个时刻的手车实际位移计算得到该时间段手车的速度，作为手车的第二速度；针对于要检测速度的某时间段，取该时间段手车的第一速度和第二速度的平均值，作为该时间段手车的速度；当要检测某时间段手车的运行直线度时，首先获取第一标记点在该时间段起始时间和结束时间第一图像采集设备采集的手车图像中的形心坐标；同时获取第二标记点在该时间段起始时间和结束时间第二图像采集设备采集的手车图像中的形心坐标；根据第一标记点在该时间段起始时间和结束时间的形心坐标和第二标记点在该时间段起始时间和结束时间的形心坐标分别对应计算出第一标记点和第二标记点在该时间段的位移。优选的，所述参数标定的具体过程如下：针对于手车上的一个标记点，获取该标记点的物理尺寸以及该标记点在图像采集设备所采集到的手车图像中的像素尺寸，将标记点的物理尺寸和像素尺寸的对比值作为手车图像的物面分辨率参数。优选的，当要检测某时间段T手车的运行速度时，根据该时间段T各个时刻的手车实际位本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种开关柜底盘手车运动状态监测方法，其特征在于，步骤如下：布置图像采集设备，通过图像采集设备采集设置有两个标记点的手车的图像；参数标定：标定手车图像的物面分辨率参数；检测手车运行速度：获取手车在初始位置时手车图像中标记点的形心坐标，在手车运动过程中图像采集设备实时采集手车图像并且从中获取到其中一个标记点的形心坐标，根据该标记点在各时刻采集到的手车图像中的形心坐标以及该标记点在手车初始位置对应手车图像中的形心坐标计算出各时刻手车位移，然后根据手车图像的物面分辨率参数计算出各时刻手车实际位移；当要检测某时间段手车的运行速度时，根据该时间段各个时刻的手车实际位移计算得到该时间段手车的速度；检测手车运行直线度：当要检测某时间段手车的运行直线度时，首先获取两个标记点在该时间段起始时间和结束时间采集的手车图像中的形心坐标，根据两个标记点在该时间段起始时间和结束时间采集的手车图像中的形心坐标计算出两个标记点在该时间段的位移；根据两个标记点在该时间段的位移计算手车在该时间段的转角。

【技术特征摘要】
1.一种开关柜底盘手车运动状态监测方法，其特征在于，步骤如下：布置图像采集设备，通过图像采集设备采集设置有两个标记点的手车的图像；参数标定：标定手车图像的物面分辨率参数；检测手车运行速度：获取手车在初始位置时手车图像中标记点的形心坐标，在手车运动过程中图像采集设备实时采集手车图像并且从中获取到其中一个标记点的形心坐标，根据该标记点在各时刻采集到的手车图像中的形心坐标以及该标记点在手车初始位置对应手车图像中的形心坐标计算出各时刻手车位移，然后根据手车图像的物面分辨率参数计算出各时刻手车实际位移；当要检测某时间段手车的运行速度时，根据该时间段各个时刻的手车实际位移计算得到该时间段手车的速度；检测手车运行直线度：当要检测某时间段手车的运行直线度时，首先获取两个标记点在该时间段起始时间和结束时间采集的手车图像中的形心坐标，根据两个标记点在该时间段起始时间和结束时间采集的手车图像中的形心坐标计算出两个标记点在该时间段的位移；根据两个标记点在该时间段的位移计算手车在该时间段的转角。2.根据权利要求1所述的开关柜底盘手车运动状态监测方法，其特征在于，根据两个标记点在该时间段的位移计算手车在该时间段的转角为：θ＝arctan(Ix/Iy)；其中分别为在时间段T其中一个标记点L在x和y两个坐标轴方向上的位移，分别为在时间段T另一标记点R在x和y两个坐标轴方向上的位移；根据手车在该时间段的转角确定手车运动的直线度。3.根据权利要求1所述的开关柜底盘手车运动状态监测方法，其特征在于，还包括如下步骤：分合闸到位参数设定：控制手车运动至分闸到位的位置，图像采集设备采集该位置下的手车图像，然后获取到两个标记点在手车图像中的形心坐标，将两个标记点的该形心坐标分别作为第一分闸到位参数和第二分闸到位参数；控制手车运动至合闸到位的位置，图像采集设备采集该位置下的手车图像，然后获取到两个标记点在手车图像中的形心坐标，将两个标记点该形心坐标分别作为第一合闸到位参数和第二合闸到位参数；检测手车位置：获取图像采集设备当前采集到的手车图像，获取到两个标记点在当前采集到的手车图像中的形心坐标，将上述获取到的两个标记点的形心坐标分别对应与第一分闸到位参数和第二分闸到位参数进行对比，若均处于第一分闸到位参数和第二分闸到位参数的预设范围内，则判定手车运动到分闸位置；将上述获取到的两个标记点的形心坐标分别对应与第一合闸到位参数和第二合闸到位参数进行对比，若均处于第一合闸到位参数和第二合闸到位参数的预设范围内，则判定手车运动到合闸位置。4.根据权利要求1所述的开关柜底盘手车运动状态监测方法，其特征在于，在设置有两个标记点的手车上方布置一个图像采集设备，定义为第一图像采集设备；第一图像采集设备观测范围覆盖手车上两个标记点的整个运动区域；定义手车上的两个标记点为第一标记点和第二标记点；在检测手车运行速度时，获取手车在初始位置时第一图像采集设备所采集到的手车图像中标记点的形心坐标，在手车运动过程中第一图像采集设备实时采集手车图像并且从中获取到其中一个标记点的形心坐标，根据该标记点在各时刻采集到的手车图像中的形心坐标以及该标记点在手车初始位置对应手车图像中的形心坐标计算出各时刻手车位移，然后根据手车图像的物面分辨率参数计算出各时刻手车实际位移；当要检测某时间段手车的运行速度时，根据该时间段各个时刻的手车实际位移计算得到该时间段手车的速度；当要检测某时间段手车的运行直线度时，首先获取第一标记点在该时间段起始时间和结束时间第一图像采集设备采集的手车图像中的形心坐标以及第二标记点在该时间段起始时间和结束时间第一图像采集设备采集的手车图像中的形心坐标；根据第一标记点在该时间段起始时间和结束时间第一图像采集设备采集的手车图像中的形心坐标计算出第一标记点在该时间段的位移；根据第二标记点在该时间段起始时间和结束时间第一图像采集设备采集的手车图像中的形心坐标计算出第二标记点在该时间段的位移。5.根据权利要求1所述的开关柜底盘手车运动状态监测方法，其特征在于，在设置有两个标记点的手车上方布置两个图像采集设备，分别定义为第一图像采集设备和第二图像采集设备；定义手车上的两个标记点为第一标记点和第二标记点；其中第一图像采集设备观测范围覆盖手车上第一标记点的整个运动区域，第二图像采集设备观测范围覆盖手车上第二标记点的整个运动区域；在检测手车运行速度时，获取手车在初始位置时第一图像采集设备所采集到的手车图像中第一标记点的形心坐标，在手车运动过程中第一图像采集设备实时采集手车图像并且从中获取到第一标记点的形心坐标，根据第一标记点在各时刻采集到的手车图像中的形心坐标以及第一标记点在手车初始位置对应手车图像中的形心坐标计算出各时刻手车位移，然后根据手车图像的物面分辨率参数计算出各时刻手车实际位移；当要检测某时间段手车的运行速度时，根据该时间段各个时刻的手车实际位移计算得到该时间段手车的速度，作为手车第一速度；同时，获取手车在初始位置时第二图像采集设备所采集到的手...

【专利技术属性】
技术研发人员：齐建辉，马沁威，陆勇，王海波，
申请(专利权)人：西安图玛智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西,61