一种基于边缘计算的变电站监测系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于边缘计算的变电站监测系统，包括外部监控装置、内部监控装置、采集装置、处理装置、判断装置、存储装置、第一警报装置及监管平台，外部监控装置设置在变电站监测点外；内部监控装置设置在变电站监测点内；采集装置、处理装置、判断装置、存储装置以及第一警报装置互相连接并对应设置在变电站监测点附近；处理装置用于对外部监控装置获取的图像数据进行预处理、匹配和识别；存储装置与监管平台无线连接，监管平台包括数据库、第二警报装置和显示终端。获得高质量的图像资源，实现多类不同部件和缺陷的检测识别，全面的对变电站各类因素进行监控，及时报警并备份至监管平台，缓解云处理中心的计算压力。缓解云处理中心的计算压力。缓解云处理中心的计算压力。

【技术实现步骤摘要】
一种基于边缘计算的变电站监测系统


[0001]本专利技术涉及变电站监测
，尤其涉及一种基于边缘计算的变电站监测系统。

技术介绍

[0002]变电站人员巡检成本高，目前逐步实现无人值守，参考CN107831712A公开了一种变电站远程监测系统，基于物联网的配电房监测系统中设置运行环境状态监测模块、配电房安防监测模块、设备运行状态监测模块，来获取配电房中的环境状态信息、安防状态信息、以及设备状态信息，并上述信息经处理后传输至互联网，使得员工能实现对配电房的远程监控；以及参考CN109193926A公开了一种变电站监测系统，通过数据采集单元和数据存储单元分别获取开关柜内监测点的电力信息以及各智能仪表的读数，再通过数据存储单元将监测点的电力信息以及各智能仪表的读数发送至云端的数据处理分析单元，经统计分析后即可得出待监测变电站的运行状态，实现变电站的全自动化监测，无需人工巡查。由于主要是基于各类传感装置获取数据信息并进行远程监测，但是对于变电站监测点附近的移动物或环境状态等无法进行有效掌控，所以一些外界因素可能会对变电站的正常运行和安全造成影响。

技术实现思路

[0003]为克服上述缺陷，本专利技术的目的在于提供一种基于边缘计算的变电站监测系统，获得高质量的图像资源，实现多类不同部件和缺陷的检测识别，全面的对变电站各类因素进行监控，及时报警并备份至监管平台，缓解云处理中心的计算压力。
[0004]为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种基于边缘计算的变电站监测系统，包括外部监控装置、内部监控装置、采集装置、处理装置、判断装置、存储装置、第一警报装置及监管平台，所述外部监控装置包括多个不同角度的摄像头，设置在变电站监测点外，并与所述采集装置通过物联网无线连接；所述内部监控装置包括多种传感器，设置在所述变电站监测点内，并与所述采集装置通过物联网无线连接；所述采集装置、所述处理装置、所述判断装置、所述存储装置以及所述第一警报装置互相连接并对应设置在所述变电站监测点附近；所述处理装置用于对所述外部监控装置获取的图像数据进行预处理、匹配和识别；所述存储装置与所述监管平台无线连接，所述监管平台包括数据库、第二警报装置和显示终端。
[0005]可选的，所述摄像头包括视频摄像头和热成像摄像头；所述视频摄像头和所述热成像摄像头分别与所述采集装置通过物联网无线连接。
[0006]可选的，所述处理装置以灰度为基础采用归一化的灰度匹配法以及幅度排序算法。
[0007]可选的，所述处理装置以特征为基础采用特征匹配法，处理的所述图像数据包括颜色特征、纹理特征、形状特征以及空间位置特征。
[0008]可选的，所述特征包括特征基元，所述特征基元包括点特征、边缘特征和区域特征；所述特征基元提取采用统计方法、几何法和模型法。
[0009]可选的，所述内部监控装置用于监控所述变电站监测点内部的状态信息，所述状态信息包括温度、湿度、电压、电流、频率、功率、功率因数、电能和谐波。
[0010]变电站巡检的最主要方式仍然是人工巡检，但是基于人员巡检成本高，巡检状态不稳定，因此部分变电站采用传感器等装置对变电站进行远程监控，但是对于变电站监测点附近的移动物或环境状态等无法进行有效掌控，所以一些外界因素可能会对变电站的正常运行和安全造成影响。但是一般的视屏监控需要运维人员进行异常检查和缺陷查找，不具备对设备外观等缺陷的自动检测能力，大量的巡视图像需要人工甄别,另一方面由于图像质量和图像分析水平不足的问题,更加难以有效发现设备隐患；而且变电站视频图像数据庞大，远距离传输速度受限，无法及时响应处理等，因此效果受限，特别是针对一些变电站监测点附近的移动物或环境状态等无法进行有效掌控，具有安全隐患。
[0011]本专利技术的积极有益效果：本专利技术基于边缘计算在变电站监测点附近设立内外监控装置，全面的对变电站内部设备因素和外部环境因素和不稳定因素进行监控，全方位的进行保障；采集装置、处理装置、判断装置、存储装置和第一警报装置都位于变电站监测点边缘，采集装置对内外监控装置的数据进行采集；处理装置实现对外部监控装置监测图像的预处理、匹配和识别，从而获得高质量的图像资源，使得判断装置对图像的判断更为准确以及利于后续处理，提高了整个系统的响应速度；判断装置则是对内部监控装置数据以及处理装置处理后的数据进行智能分析并可能触发附近的第一报警装置；存储装置则是短暂存储近期的监控数据，并将这部分监控数据远程传输至监管平台内的数据库，如有异常数据则触发监管平台的第二报警装置以及可以在显示终端上以图表或其它形式直观的显示对应变电站的数据信息或变化，如位置所在、问题所在、预知安全隐患等，实时在线远程监测。实现多类不同部件和缺陷的检测识别，并利用边缘计算技术，建立变电设备缺陷智能诊断系统终端，并具备典型部件和缺陷的检测能力，缓解云处理中心的计算压力，提高变电设备异常检测效率。
附图说明
[0012]图1是本专利技术的实施例1提供的一种基于边缘计算的变电站监测系统的结构框架示意图。
具体实施方式
[0013]下面结合一些具体实施方式，对本专利技术进一步说明。
[0014]实施例1如图1所示，一种基于边缘计算的变电站监测系统，包括外部监控装置、内部监控装置、采集装置、处理装置、判断装置、存储装置、第一警报装置及监管平台，所述外部监控装置包括多个不同角度的摄像头，设置在变电站监测点外，并与所述采集装置通过物联网无线连接；所述内部监控装置包括多种传感器，设置在所述变电站监测点内，并与所述采集装置通过物联网无线连接；所述采集装置、所述处理装置、所判断装置、所述存储装置以及所述第一警报装置互相连接并对应设置在所述变电站监测点附近；所述处理装置用于对所述外部
监控装置获取的图像数据进行预处理、匹配和识别；所述存储装置与所述监管平台无线连接，所述监管平台包括数据库、第二警报装置和显示终端。
[0015]由于人员巡检成本高且巡检效果不稳定，所以变电站逐步实现无人值守，一般的视屏监控需要运维人员进行异常检查和缺陷查找，且不具备对设备外观等缺陷的检测能力；而且变电站视频图像数据庞大，远距离传输速度受限，无法及时响应处理等。本实施例基于边缘计算对变电站实时低延迟的全面进行监测，通过物联网就近提供边缘智能监测。提高了传输效率和响应速度，对变电站监测点实时掌控，在靠近数据源变电站监测点的地方进行计算，融合网络、计算、存储和应用核心能力，满足敏捷联接、低延时、实时业务、数据优化、应用智能、安全与隐私保护等方面的关键需求。采集装置收集外部监控装置和内部监控装置所采集到的监控数据，并转交给处理装置进行处理或判断装置进行判断分析或存储装置进行短暂存储，存储周期一般不超过10小时，判断装置对获取内部监控装置的数据或处理装置处理后的数据进行智能分析，随时触发第一报警装置。为了提高外部监控装置的监测精度，构建多维图像智能匹配识别技术，通过处理装置实现监测点图像的预处理、匹配和识别，对获得的图像进行去雾、去噪、去抖动、增强及复原等操作，从而获得高质量的图像资源本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于边缘计算的变电站监测系统，其特征在于，包括外部监控装置、内部监控装置、采集装置、处理装置、判断装置、存储装置、第一警报装置及监管平台，所述外部监控装置包括多个不同角度的摄像头，设置在变电站监测点外，并与所述采集装置通过物联网无线连接；所述内部监控装置包括多种传感器，设置在所述变电站监测点内，并与所述采集装置通过物联网无线连接；所述采集装置、所述处理装置、所述判断装置、所述存储装置以及所述第一警报装置互相连接并对应设置在所述变电站监测点附近；所述处理装置用于对所述外部监控装置获取的图像数据进行预处理、匹配和识别；所述存储装置与所述监管平台无线连接，所述监管平台包括数据库、第二警报装置和显示终端。2.如权利要求1所述的一种基于边缘计算的变电站监测系统，其特征在于，所述摄像头包括视频摄像头和热成像摄像头；所述视频摄像头和所述热成...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘霄，李沛奇，董邦洲，段雨松，袁滨，李少华，张雍贇，张锋，
申请(专利权)人：国网山西省电力公司检修分公司，
类型：发明
国别省市：