一种排油注氮灭火装置压力表运行状态监测方法及监测系统制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种排油注氮灭火装置压力表运行状态监测方法及监测系统，属于智能识别技术领域。所述监测方法包括获取压力表图像、对获取的图像进行预处理、从预处理后图像中识别出刻度盘的真实圆心、利用刻度盘的真实圆心对预处理后图像进行校正处理、从校正处理后的图像中识别出指针位置、根据指针位置计算出指针角度、根据指针角度计算出压力值；所述监测系统包括采集模块、传输模块、处理模块、存储模块和交互模块。所述监测方法能够实现对压力值的准确识别，所述监测系统能够实现对压力值的自动监控，当压力值低于或高于预设值时，能够及时向工作人员发出报警信息；本发明专利技术可以降低运维人员工作量，在保证监测效果的同时实现精细化运维。

【技术实现步骤摘要】
一种排油注氮灭火装置压力表运行状态监测方法及监测系统
本专利技术属于智能识别
，具体涉及一种排油注氮灭火装置压力表运行状态监测方法及监测系统。
技术介绍
目前电力系统中在运行的变压器大多是油浸式变压器，《火力发电厂与变电站设计防火规范》(GB50229-2019)中规定：“单台容量为125MV·A及以上的油浸变压器、200Mvar及以上的油浸电抗器应设置水喷雾灭火系统或其他固定式灭火装置”，排油注氮灭火装置就是固定设置在油浸变压器旁的一种灭火装置。油浸式变压器在遇到绝缘故障时，极易产生电弧放电、局部高温，促使变压器油分解，产生大量瓦斯气体，导致变压器内部压力骤增。随着油温的升高，变压器爆炸和燃烧的危险急剧增加。传统的水喷淋、水喷雾和泡沫等灭火系统无法处理油浸式变压器内部危险情况，而排油注氮灭火装置能够在收到紧急信号后，自动启动排油系统，先排油泄压，随后立即注入氮气灭火，避免油浸式变压器发生爆炸，避免造成更大损失。随着排油注氮灭火装置的大量使用，对运维人员提出了新的要求。目前的运维现场规程对排油注氮灭火装置的维护要求较为简单，该装置功能校验周期为一年(随年检进行)。但同时应当注意到，由于该装置的排油管路直接与油浸式变压器本体相连，一旦该装置内部出现异常而没有及时排除，很可能造成装置误动开启排油阀，进而影响变压器的正常运行，因此需要加强排油注氮灭火装置的日常运维管理。排油注氮灭火装置日常运维工作主要是每周一次的氮气瓶压力巡视，进行这项巡视需要打开排油注氮灭火装置的设备箱箱门，人工查验压力读数及装置状态。这样操作不仅步骤繁琐，受恶劣天气影响大，并且不具有连续性，存在较长的检查空窗期。因此急需一种可以辅助运维人员对排油注氮灭火装置运行状态进行实时监测的方法。如公告号为CN201533958U的技术专利提出一种智能型排油注氮式变压器灭火装置，所述灭火装置的氮气瓶上设有氮气压力传感器，所述氮气压力传感器可实时显示氮气瓶内氮气的压力参数，并可上传到中央处理器和触摸屏，所述中央处理器具有RS-485通信接口，可接入变电站综合自动化系统，可以实现对氮气压力的实时监控。又如公告号为CN208519296U的技术专利提出一种带远程监控功能的瓶阀及排油注氮灭火装置，所述瓶阀包括与压力表连接的瓶阀本体，瓶阀本体上设置有充装口、监测口及介质出口，所述瓶阀本体上还设置有压力开关，所述压力开关在线监测瓶组压力。该专利技术所述排油注氮灭火装置利用带远程监控功能的瓶阀实现对气瓶压力的实时在线监控。但如果需要在现有排油注氮灭火装置上实现上述专利提到的氮气压力实时监测功能，则需要对现有氮气瓶进行拆装改造，改造的成本高，并且改造后会影响氮气瓶的完整性，增加设备故障几率。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，针对现有技术的不足，提供一种排油注氮灭火装置压力表运行状态监测方法及监测系统。为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：一种排油注氮灭火装置压力表运行状态监测方法，包括：获取压力表图像；对获取的图像进行预处理；从预处理后图像中识别出刻度盘的真实圆心；利用刻度盘的真实圆心对预处理后图像进行校正处理；从校正处理后的图像中识别出指针位置；根据指针位置计算出指针角度；根据指针角度计算出压力值。进一步的，对获取图像进行预处理的方法包括：对图像进行归一化处理。进一步的，从预处理后图像中识别出刻度盘的真实圆心的方法包括：从图像中识别出刻度盘中的刻度线；对刻度线进行直线拟合；从拟合直线的交点处识别出刻度盘的真实圆心。进一步的，对预处理后图像进行校正处理的方法包括：从图像中识别出刻度盘所在的椭圆；利用刻度盘真实圆心和椭圆位置获取待透视变换的四个角点；根据四个角点的坐标对图像进行透视变换处理，将刻度盘变换为圆形，并且纠正刻度盘倾斜。一种排油注氮灭火装置压力表运行状态监测系统，用于执行所述监测方法，包括：采集模块、传输模块、处理模块、存储模块和交互模块；所述采集模块包括摄像机，所述摄像机用于获取压力表的实时图像；所述传输模块用于将所述摄像机获取图像传输至所述处理模块；所述处理模块用于分析处理所述摄像机获取的图像，并识别出压力值；所述存储模块用于存储压力表图像和识别出的压力值；所述交互模块用于实现处理模块和工作终端之间的数据交互。进一步的，所述传输模块采用4G网络进行数据传输。进一步的，所述摄像机为针孔摄像机。进一步的，所述采集模块还包括补光灯。进一步的，所述工作终端包括电脑和手机。目前排油注氮灭火装置现场运维时，需要运维人员定期查看记录氮气瓶的压力，但人工查看时有较长的时间间隔，无法做到实时监控。现有技术对排油注氮灭火装置氮气压力的实时监控，多采用在氮气瓶上增加压力传感器或改造气阀的方式，但对于现场已安装的排油注氮灭火装置，需要关停设备并对氮气瓶进行改造，并且氮气瓶要求承受的压力达15Mpa，对其进行改造后必然会影响其承压能力，造成安全隐患，因此这些方法可操作性不强。本专利技术人根据运维需要、现有设备情况和现有技术情况，决定研究出一种不需要对现有设备进行改动，仍能实现实时监控的方法。本专利技术人参考现有视频监控的技术方案，拟在氮气瓶所在设备箱内安装摄像机，使摄像机对准氮气瓶的压力表，并将监控图像传输至变电站的控制中心，运维人员在控制中心即可实时查看指针的读数。但在实施过程中，发现以下问题：常规摄像机焦距太大，拍摄的刻度盘不清晰，读数无法识别；设备箱内空间太小，常规摄像机安装不便；设备箱内光线很暗，需采取补光措施，但压力表表面为玻璃，如果直接使用摄像机上自带的红外补光灯，压力表玻璃会反射光线，拍摄的刻度盘上有白色光斑，影响指针读数的识别。针对上述问题，本专利技术人采用体积小巧的针孔摄像机，并在压力表侧面单独设置补光灯，防止玻璃反光影响拍摄效果。采取上述措施后，运维人员可以在控制中心实时查看氮气瓶指针的压力读数，但这种方式完全依靠人工参与，自动化效率较低。所以本专利技术人对从压力表图像中自动识别指针读数的方法进行研究。如图1所示为排油注氮灭火装置的压力表，所述压力表为电接点压力表，压力表中同轴设置有三个指针，最左侧指针是设置的压力下限，最右侧指针是设置的压力上限，中间的指针指示是实际压力数值。当实际压力超过上限或低于下限时，就能触发对应的电信号。在对压力表进行识别时，需要识别出三个指针的读数，用于判断当前压力数值，以及设置的压力上限及下限是否正确。现有技术中已经出现了一些解决方法，如公布号为CN111539329A、CN111160256A等专利技术专利均提出了一些对变电站指针式仪表自动识别的方法，但这些专利主要是针对直线型表针，而排油注氮灭火装置的三根指针均为不规则的形状，仅针尖部位为直线型，加上压力表上干扰元素较多，采用上述专利的方法无法实现对指针及读数的自动识别。并且当摄像机无法正对刻度盘时，由于透视投影变换的原因，此时圆形刻度盘在拍摄的图像中显示为椭圆形，为保证读数识别的准确性，需要对图像进行校正处理，将图像本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种排油注氮灭火装置压力表运行状态监测方法，其特征在于：所述监测方法包括：/n获取压力表图像；/n对获取的图像进行预处理；/n从预处理后图像中识别出刻度盘的真实圆心；/n利用刻度盘的真实圆心对预处理后图像进行校正处理；/n从校正处理后的图像中识别出指针位置；/n根据指针位置计算出指针角度；/n根据指针角度计算出压力值。/n

【技术特征摘要】
1.一种排油注氮灭火装置压力表运行状态监测方法，其特征在于：所述监测方法包括：
获取压力表图像；
对获取的图像进行预处理；
从预处理后图像中识别出刻度盘的真实圆心；
利用刻度盘的真实圆心对预处理后图像进行校正处理；
从校正处理后的图像中识别出指针位置；
根据指针位置计算出指针角度；
根据指针角度计算出压力值。


2.根据权利要求1所述的排油注氮灭火装置压力表运行状态监测方法，其特征在于：对获取图像进行预处理的方法包括：对图像进行归一化处理。


3.根据权利要求1所述的排油注氮灭火装置压力表运行状态监测方法，其特征在于：从预处理后图像中识别出刻度盘的真实圆心的方法包括：
从图像中识别出刻度盘中的刻度线；
对刻度线进行直线拟合；
从拟合直线的交点处识别出刻度盘的真实圆心。


4.根据权利要求1所述的排油注氮灭火装置压力表运行状态监测方法，其特征在于：对预处理后图像进行校正处理的方法包括：
从图像中识别出刻度盘所在的椭圆；
利用刻度盘真实圆心和椭圆位置获取待透视变换的四个角点；
根据四个角点的坐标对图像进行透...

【专利技术属性】
技术研发人员：阎显伟，王会琳，李静，尚西华，甘红庆，白杨，刘彬，李伟，马啸，王波寒，宋丹，于海，刘锦蕙，董梁，魏来，秦刚，
申请(专利权)人：国网河南省电力公司检修公司，国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41