隔离开关工作状态监测方法、系统、介质、设备及应用技术方案

本发明专利技术属于智能监控技术领域，公开了一种隔离开关工作状态监测方法、系统、介质、设备及应用，在预设的指定位置安装摄像头，每个摄像头独立对应一个隔离开关，并将摄像头、服务端、开发板均连接到路由器上，且设置为同一网段；在开发板上输入预设参数，之后启动算法服务；算法服务会自动连接摄像头获取图像数据，并判断每个摄像头对应的隔离开关的分/合闸状态，若状态发生改变，则发送信号到服务端上；服务端会根据接收到信号自动显示警告或正常，供使用者判断当前隔离开关状态。本发明专利技术采用了轻量化网络，减少了模型运行时的硬件要求，使其可以直接在开发板上运行；同时能够保证安装的便捷性，并能降低成本。

【技术实现步骤摘要】
隔离开关工作状态监测方法、系统、介质、设备及应用
本专利技术属于智能监控
，尤其涉及一种隔离开关工作状态监测方法、系统、介质、设备及应用。
技术介绍
目前，隔离开关是变电站核心设备，主要是为了隔离高压电流，保证工人检修设备及安装各类电器时的安全。在上述作业过程中，由于变电站中线路电压均为高压，隔离开关需要达到指定的位置才能保证安全性，因此隔离开关是否运动到指定位置直接影响设备的使用寿命及工作人员的生命安全。目前，对于判断隔离开关是否达到指定位置一般是通过电机信号和人眼观察两者相结合的方式来进行的。当电机旋转时可以通过其行程开关来判断是否到位，然后再由人工观察以达到二次确认的效果。但是现有的电机开关的机械装置在实际生产、加工、安装和运行过程中，存在不同程度的磨损、误差，在实际应用中，会存在误判的情况，错误率较高；同时由人工进行二次确认需要耗费大量的人力，且完全由工人自身的经验来判断，无法保证标准性。通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：(1)现有的隔离开关的机械装置在实际生产、加工、安装和运行过程中，存在不同程度的磨损、误差，在实际应用中，存在误判的情况，错误率较高。(2)现有的隔离开关由人工进行二次确认需要耗费大量的人力，且完全由工人自身的经验判断，无法保证标准性。解决以上问题及缺陷的难度为：(1)测距电机在制造和运行过程中，不可避免的会产生不可逆的磨损，同时由于安装时由工人手工安装，误差也会较大，且这些磨损和误差造成的电机测距误差也都是千变万化且随着运行会逐渐增加，从物理层面上来说不可避免的会产生误判，将分/合闸未到位时判断为到位；(2)工人人工确认时需要肉眼观测，由于隔离开关是应用与高压电环境下，由很高的危险性，为保证生命安全，只能在一定距离外进行肉眼观测，分/合闸是否到位的细节很难准确判断；解决以上问题及缺陷的意义为：由于隔离开关的工作环境处于高压电下，如果在分/合闸未到位的情况下通电，则会对隔离开关的使用寿命造成损耗，且威胁高压电的输电线路，若此时有工人在附近也可能会对工人的人身安全造成威胁，因此，解决该问题后，可以有效地避免这些危险，保障设备的寿命及工人的人身安全。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种隔离开关工作状态监测方法、系统、介质、设备及应用。本专利技术是这样实现的，一种隔离开关工作状态监测方法，所述隔离开关工作状态监测方法，包括：步骤一，在预设的指定位置安装摄像头，每个摄像头独立对应一个隔离开关，并将摄像头、服务端、开发板均连接到路由器上，且设置为同一网段；步骤二，在开发板上输入预设参数，包括摄像头ip、服务端ip、摄像头对应的隔离开关类型/编号，识别区域的坐标，之后启动算法服务；步骤三，算法服务会自动连接摄像头获取图像数据，并判断每个摄像头对应的隔离开关的分/合闸状态，若状态发生改变，则发送信号到服务端pc上；步骤四，服务端pc会根据接收到信号自动显示警告或正常，供使用者判断当前隔离开关状态。进一步，所述步骤三中，在运行过程中，首先摄像头实时获取当前图像帧，在截取预设的分/合闸判断区域图像，将图像分别输入深度学习模型对当前状态进行判断；进一步，通过提取预设的分/合闸判断区域图像的特征，结合深度学习网络为当前状态进行分类。(1)截取图像灰度化并resize到32*32(2)建立top-bottom网络，经过连续3个阶段的卷积池化，构建出26*26的feature-map(3)将得到特征图像数据送入InnerProduct层内与预训练得到的参数相乘(4)最后由softmax函数得到图像的分类概率，取最大概率为分类结果然后通过对分/合闸区域状态的逻辑判断，来确定当前隔离开关的状态，对比预先记录的隔离开关状态；若状态发生变化则将信号发送给服务端并更新开关状态，之后获取下一帧图像继续判断；若状态未发生改变，则直接获取下一帧图像继续判断。本专利技术的另一目的在于提供一种实施所述隔离开关工作状态监测方法的隔离开关工作状态监测系统，所述隔离开关工作状态监测系统包括：开发板、路由器、若干摄像头及一个作为服务端的pc；路由器分别与摄像头、服务端和开发板连接。进一步，所述开发板、路由器、若干摄像头和服务端pc均通过路由器连接且处于同一个局域网内。结合上述的所有技术方案，本专利技术所具备的优点及积极效果为：本专利技术通过采集固定角度下隔离开关分/合闸过程的视频，将分/合闸到位时隔离开关的图像作为输入数据，利用深度学习的方法训练判断模型。在这一过程中，通过对输入数据进行不同光照强度、噪声强度、位置偏移、角度偏移等可能存在的影响模拟进行数据增广，增强了模型对于不同光照、噪声、安装位置偏移的鲁棒性；最终使模型可以在不同误差影响下可以有效地判断隔离开关当前的分/合闸状态及是否运动到位，并且通过网络将状态同步传输到指定的服务端。本专利技术采用了轻量化网络，减少了模型运行时的硬件要求，使其可以直接在tx2的开发板上运行；同时能够保证安装的便捷性，并能降低成本。同时本专利技术安装简易，采用固定焦距及水平视场角的摄像头安装在指定位置即可，允许存在一定的误差适应能力强，由于采用了深度学习的方案，该算法可以有效地适应不同场景扩展简易，深度学习框架下，可以在已有模型的基础上进行增量训练，若出现识别效果差的情况，只需要用摄像头录取分/合闸的视频后，再对数据进行标注即可增量训练，使模型适应该场景轻量化，本模型采用了轻量化网络的方案，使模型可以在较低配置的开发板上直接运行，而不用在服务器上运行，降低的安装难度和成本。具体运行效果图见附图5。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本申请的一些实施例，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的附图。图1是本专利技术实施例提供的隔离开关工作状态监测方法流程图。图2是本专利技术实施例提供的隔离开关工作状态监测系统中的软件流程图。图3是本专利技术实施例提供的隔离开关工作状态监测系统结构示意图。图中：1、摄像头；2、服务端；3、路由器；4、开发板。图4是本专利技术实施例提供的实时场景图像实时检测的网络结构示意图。图5是本专利技术实施例提供的隔离开关分闸状态系统应用效果图。图6是本专利技术实施例提供的隔离开关中间状态系统应用效果图。图7是本专利技术实施例提供的隔离开关合闸状态系统应用效果图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。针对现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种隔离开关工作状态监测方法、系统、介质、设备及应用，下面结合附图对本专利技术作详细的描述。如图1所示，本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种隔离开关工作状态监测方法，其特征在于，所述隔离开关工作状态监测方法包括：/n在预设的指定位置安装摄像头，每个摄像头独立对应一个隔离开关，并将摄像头、服务端、开发板均连接到路由器上，且设置为同一网段；/n在开发板上输入预设参数，包括摄像头ip、服务端ip、摄像头对应的隔离开关类型/编号，之后启动算法服务；/n算法服务会自动连接摄像头获取图像数据，并判断每个摄像头对应的隔离开关的分/合闸状态，若状态发生改变，则发送信号到服务端pc上；/n服务端pc会根据接收到信号自动显示警告/正常，供使用者判断当前隔离开关状态。/n

【技术特征摘要】
1.一种隔离开关工作状态监测方法，其特征在于，所述隔离开关工作状态监测方法包括：
在预设的指定位置安装摄像头，每个摄像头独立对应一个隔离开关，并将摄像头、服务端、开发板均连接到路由器上，且设置为同一网段；
在开发板上输入预设参数，包括摄像头ip、服务端ip、摄像头对应的隔离开关类型/编号，之后启动算法服务；
算法服务会自动连接摄像头获取图像数据，并判断每个摄像头对应的隔离开关的分/合闸状态，若状态发生改变，则发送信号到服务端pc上；
服务端pc会根据接收到信号自动显示警告/正常，供使用者判断当前隔离开关状态。


2.如权利要求1所述隔离开关工作状态监测方法，其特征在于，在运行过程中，首先摄像头实时获取当前图像帧，在截取预设的分/合闸判断区域图像，将图像分别输入深度学习模型对当前状态进行判断；
然后通过对分/合闸区域状态的逻辑判断，确定当前隔离开关的状态，对比预先记录的隔离开关状态；
若状态发生变化则将信号发送给服务端并更新开关状态，之后获取下一帧图像继续判断；若状态未发生改变，则直接获取下一帧图像继续判断。


3.一种计算机设备，其特征在于，所述计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行如下步骤：
在预设的指定位置安装摄像头，每个摄像头独立对应一个隔离开关，并将摄像头、服务端、开发板均连接到路由器上，且设置为同一网段；
在开发板上输入预设参数，包括摄像头ip、服务端ip、摄像头对应的隔离开关类型/编号，之后启动算法服务；
算法服务会...

【专利技术属性】
技术研发人员：高圣哲，
申请(专利权)人：西安咏圣达电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61