一种基于图像判别技术的变电站智能巡检方法技术

本发明专利技术公开了一种基于图像判别技术的变电站智能巡检方法，获取待巡检区域的实时画面信息并建立巡检任务；在站内各巡检任务开启后对所有巡检区域的一个整体呈现汇总；利用视觉领域中的热图生成与深度学习领域中的语义分割相结合的方式，对实时画面进行智能检测分析，判断画面中是否存在异常；若发现画面中出现异常，则进行即时告警。本发明专利技术极大减轻了人工工作量，提升了巡检效率，巡检标准明确统一且有记录可查，避免了潜在的人为因素导致的无效巡检。效巡检。效巡检。

【技术实现步骤摘要】
一种基于图像判别技术的变电站智能巡检方法


[0001]本专利技术涉及变电站巡检
，更具体涉及一种基于图像判别技术的变电站智能巡检方法。

技术介绍

[0002]随着我国电网规模不断扩大，变电设备数量和种类逐渐增多，组网复杂程度提高，使其运行压力增大，安全隐患也随之增加，对其安全可靠运行提出了更高要求，变电设备巡检和检测是保障变电设备可靠运行的重要手段之一。变电站的设备巡检工作一直以来都是整个变电站在运行过程中的核心工作，这项工作的主要目的是为了对当前设备的运行状态进行检查，从而第一时间发现设备运行过程中所存在的缺陷，促使设备能够安全、可靠、稳定地运行。
[0003]传统的变电站巡检方式多为人工巡检，需要人工全天候监视，工作量大，人力成本高，巡检效率低下。工作人员能够对巡检记录进行故意篡改，并且工作人员在巡检过程中还会出现各种失误，造成各种无效的巡检。

技术实现思路

[0004]本专利技术需要解决的技术问题是提供一种基于图像判别技术的变电站智能巡检方法，以解决
技术介绍
中的问题，以减轻了人工工作量，提升了巡检效率，避免了潜在的人为因素导致的无效巡检。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术所采取的技术方案如下。
[0006]一种基于图像判别技术的变电站智能巡检方法，获取待巡检区域的实时画面信息并建立巡检任务；在站内各巡检任务开启后对所有巡检区域的一个整体呈现汇总；利用视觉领域中的热图生成与深度学习领域中的语义分割相结合的方式，对实时画面进行智能检测分析，判断画面中是否存在异常；若发现画面中出现异常，则进行即时告警。
[0007]进一步优化技术方案，获取待巡检区域的实时画面信息并建立巡检任务是通过变电站智能巡检系统终端进行的。
[0008]进一步优化技术方案，具体包括以下步骤：
[0009]S1、在巡检区域拍摄的画面，将拍摄的画面作为该区域基准图；
[0010]S2、将获取的实时图像与步骤S1中的基准图进行图像配准，建立实时图像与基准图的匹配关系；
[0011]S3、对配准后的图像及基准图进行语义分割，只提取配准后图像及基准图的前景目标区域；
[0012]S4、将步骤S3中提取的两图中的前景目标区域进行比较，找出两图存在差异的区域；
[0013]S5、对步骤S4中的区域进行结果筛选，区分该差异区域是否为真实异物入侵所导致的；
[0014]S6、对于确认的真实异物入侵，将异物信息进行告警，交由现场运维人员确认结果并进行处理。
[0015]进一步优化技术方案，所述步骤S1中，在需要巡检的场景内架设监控设备，视角覆盖需巡检区域，设定固定焦距与角度作为摄像头预制位，在预制位拍摄画面。
[0016]进一步优化技术方案，所述步骤S1中，对基准图定时进行更新。
[0017]进一步优化技术方案，所述步骤S2中，图像配准方法是先训练一个提取图像关键点的模型，再通过关键点匹配，建立实时图像与基准图的匹配关系。
[0018]进一步优化技术方案，所述步骤S3中，语义分割是通过语义分割模型进行，语义分割模型是由训练所得；语义分割的目的是区分图像中的背景区域以及前景目标，前景目标为重点关注的区域及设备。
[0019]进一步优化技术方案，所述步骤S4中，图像比较方法遵循以下步骤：计算两图的结构相似度，将数字结果转化为灰度图像，再进行二值化处理，并使用滤波器对二值化图像进行滤波去除噪点，最后从二值化图像中提取差异处轮廓。
[0020]进一步优化技术方案，所述步骤S5中，结果筛选的方法为：结合步骤S3中语义分割的结果，对差异区域进行类别及MSP值确认，差异超出设定阈值时即认为该差异是由异物入侵导致。
[0021]进一步优化技术方案，所述步骤S6中，在管理人员确认异常处理方式后，自动将检测结果在数据库中进行记录，定期生成巡检报告供相关人士查阅。
[0022]由于采用了以上技术方案，本专利技术所取得技术进步如下。
[0023]本专利技术以变电站智能巡检系统终端获取待巡检区域的实时画面信息并建立巡检任务。在站内各巡检任务开启后对所有巡检区域的一个整体呈现汇总。利用视觉领域中的热图生成与深度学习领域中的语义分割相结合的方式，对实时画面进行智能检测分析，判断画面中是否存在异常；若发现画面中出现异常，则进行即时告警。在管理人员确认异常处理方式后，自动将检测结果在数据库中进行记录，定期生成巡检报告供相关人士查阅。本专利技术极大减轻了人工工作量，提升了巡检效率，巡检标准明确统一且有记录可查，避免了潜在的人为因素导致的无效巡检。
附图说明
[0024]图1为本专利技术的整体流程图；
[0025]图2为本专利技术同一预制位不同时刻的两张图像；
[0026]图3为本专利技术对配准后的图像及基准图进行语义分割时的效果图；
[0027]图4为本专利技术对提取的两图中的前景目标区域进行比较并找出两图存在差异的区域时的图像；
[0028]图5为本专利技术第一时刻图像最左边的区域的图像；
[0029]图6为本专利技术第二时刻图像最左边的区域的图像；
[0030]图7为本专利技术第一时刻某一差异区域的图像；
[0031]图8为本专利技术第二时刻某一差异区域的图像；
[0032]图9为本专利技术遍历所有差异区域后筛选出异物导致的差异的图像。
具体实施方式
[0033]下面将结合附图和具体实施例对本专利技术进行进一步详细说明。
[0034]一种基于图像判别技术的变电站智能巡检方法，结合图1所示，以变电站智能巡检系统终端获取待巡检区域的实时画面信息并建立巡检任务。在站内各巡检任务开启后对所有巡检区域的一个整体呈现汇总。利用视觉领域中的热图生成与深度学习领域中的语义分割相结合的方式，对实时画面进行智能检测分析，判断画面中是否存在异常；若发现画面中出现异常，则进行即时告警。在管理人员确认异常处理方式后，自动将检测结果在数据库中进行记录，定期生成巡检报告供相关人士查阅。
[0035]本专利技术具体包括以下步骤：
[0036]S1、实时图像采集：在需要巡检的场景内架设监控设备，视角覆盖需巡检区域，设定固定焦距与角度作为摄像头预制位，在预制位拍摄画面。在巡检区域拍摄的画面，将拍摄的画面作为该区域基准图，对基准图定时进行更新。
[0037]进行图像采集后还需对图像进行预处理。预处理的主要作用是检测当前输入图像是否正常，具体检测图像的一些属性如：尺寸、图像清晰度、数据是否缺失，对已知的一些异常情况进行筛除。
[0038]1)异常情况一：输入图像尺寸与基准图尺寸不同
[0039]处理手段：将输入图尺寸进行变换与基准图保持一致即可。
[0040]2)异常情况二：输入图像(因传输等问题)数据异常
[0041]检测及处理手段：当前画面存在大量数据重复，以数据部分缺失和数据全部缺失为例，存在多行数据相同(大于50％)，该帧图像直接过滤不进行后续分析，等待下一帧数据。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于图像判别技术的变电站智能巡检方法，其特征在于，获取待巡检区域的实时画面信息并建立巡检任务；在站内各巡检任务开启后对所有巡检区域的一个整体呈现汇总；利用视觉领域中的热图生成与深度学习领域中的语义分割相结合的方式，对实时画面进行智能检测分析，判断画面中是否存在异常；若发现画面中出现异常，则进行即时告警。2.根据权利要求1所述的一种基于图像判别技术的变电站智能巡检方法，其特征在于，获取待巡检区域的实时画面信息并建立巡检任务是通过变电站智能巡检系统终端进行的。3.根据权利要求1所述的一种基于图像判别技术的变电站智能巡检方法，其特征在于，具体包括以下步骤：S1、在巡检区域拍摄的画面，将拍摄的画面作为该区域基准图；S2、将获取的实时图像与步骤S1中的基准图进行图像配准，建立实时图像与基准图的匹配关系；S3、对配准后的图像及基准图进行语义分割，只提取配准后图像及基准图的前景目标区域；S4、将步骤S3中提取的两图中的前景目标区域进行比较，找出两图存在差异的区域；S5、对步骤S4中的区域进行结果筛选，区分该差异区域是否为真实异物入侵所导致的；S6、对于确认的真实异物入侵，将异物信息进行告警，交由现场运维人员确认结果并进行处理。4.根据权利要求3所述的一种基于图像判别技术的变电站智能巡检方法，其特征在于，所述步骤S1中，在需要巡检的场景内架设监控设备，视角覆盖需巡检区域，设定固定焦距与角度作为摄像头预制位，在预制位拍摄画面...

【专利技术属性】
技术研发人员：王宇辉，张杰，马文波，张华宁，孔德锦，李峻宇，苗俊杰，张玉光，张世琦，叶宝安，龙彬，
申请(专利权)人：西安交通大学国网河北省电力有限公司武汉康普常青软件技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：