基于方向性目标检测的机柜装配质量评价系统及其方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于方向性目标检测的机柜装配质量评价系统及其方法，涉及电信电力线缆设备智慧检测领域。本发明专利技术包括依次连通的数据采集模块、目标检测模块、空间信息检测模块和装配质量评价模块；数据采集模块内嵌有依次交互的相机采集模块和数据预处理模块；目标检测模块内嵌有依次交互的伪装目标检测模块和旋转目标检测模块；空间信息检测模块内嵌有依次交互的轮廓检测模块和距离检测模块；装配质量评价模块内嵌有依次交互的配线质量评价模块、设备安全评价模块和标签管理评价模块。本发明专利技术具有：1、构建了方向性目标检测模块；2、设计了装配质量评价方法；3、适用于现代电力或电信的机房、机柜等设备的智能监管领域。机柜等设备的智能监管领域。机柜等设备的智能监管领域。

【技术实现步骤摘要】
基于方向性目标检测的机柜装配质量评价系统及其方法


[0001]本专利技术涉及电信电力线缆设备智慧检测领域，尤其涉及一种基于方向性目标检测的机柜装配质量评价系统及其方法。

技术介绍

[0002]现代城市及工业化的发展离不开电信、电力的部署和发展。为规范网络布线工程，国家住房及城乡建设部制定了从大的干线系统到具体的楼宇电信间、电力间的布线规范标准。但由于不同地区、公司对机柜内部布线要求不一，机柜中的布线方式尚无统一的标准，导致部分机柜布线杂乱，设备间隔不合理、散热差，不利于后期机柜维护，留下了巨大安全隐患。依据整洁、安全易管理的原则制定机柜装配质量评价方法，符合安全生产的要求，可降低后期维护管理的成本；基于方向性的目标检测使标定框准确地限定机柜各类线缆和设备，有助于电信间、电力间的装配指导和管理维护。
[0003]随着人工智能技术的快速发展，线缆目标检测不断改进提升，但尚存一些问题和不足。如Zhiyong Dai等人在Applied Intelligence 50，4688
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4707(2020)期刊上发表论文“Fast and accurate cable detection using CNN”，使用卷积神经网络通过关键点检测实现对户外线缆的快速检测，但其检测图像线缆密度小且其平均准确率不足60％；如李继东等人在杭州电子科技大学学报(自然科学版).2021,41(04)上发表期刊论文“基于Faster R
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CNN的环网柜电缆相序检测”，通过神经网络提取接线颜色特征实现对接线相序的精确检测，但环网柜内部线缆仅为几根cm级线缆、特征明显。当前线缆检测的研究主要在简单环境下开展，对于线缆密集的电信电力机柜的线缆检测研究及其配线评价标准极少。
[0004]针对电信电力网络进行智能装配质量评价的研究较少、欠缺具体规范和检测方法的问题。本专利技术参考了2016年国家住房和城乡建设部公布的编号为GB50311
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2016的《综合布线系统工程设计规范》的国家标准，并基于方向性目标检测构建了一套机柜装配质量评价系统及其方法。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于克服现有技术存在的缺点和不足，提供一种基于方向性目标检测的机柜装配质量评价系统及其方法，规范机柜线缆安装并指导复杂电信电力设备的智慧安装检测。
[0006]为实现上述目的，本专利技术的技术方案为：
[0007]一、基于方向性目标检测的机柜装配质量评价系统(简称系统)
[0008]本系统包括依次连通的数据采集模块、目标检测模块、空间信息检测模块和装配质量评价模块；
[0009]数据采集模块内嵌有依次交互的相机采集模块和数据预处理模块；
[0010]目标检测模块内嵌有依次交互的伪装目标检测模块和旋转目标检测模块；
[0011]空间信息检测模块内嵌有依次交互的轮廓检测模块和距离检测模块；
[0012]装配质量评价模块内嵌有依次交互的配线质量评价模块、设备安全评价模块和标签管理评价模块。
[0013]二、基于方向性目标检测的机柜装配质量评价方法(简称方法)
[0014]本方法包括下列步骤：
[0015]①
数据采集模块通过相机采集模块中的相机拍摄机柜图像并将其传输至数据预处理模块对图像进行初步的裁剪、增强等预处理操作；
[0016]②
目标检测模块接收来自数据预处理模块处理后的图像，并将其输入训练好的目标检测模型，检测伪装目标和旋转目标；
[0017]③
轮廓检测模块利用目标像素坐标等信息进一步检测目标轮廓，然后距离检测模块依据目标轮廓信息及目标检测结果计算目标间的相对距离；
[0018]④
装配质量评价模块的配线质量评价模块依据目标轮廓及方向性信息进行配线质量判别、设备安全评价模块预计设备间相对距离进行安全判别、标签管理评价模块依据检测的线缆与标签数比值进行判别。
[0019]本专利技术具有下列优点和积极效果：
[0020]1、构建了方向性目标检测模块
[0021]本专利技术针对现有线缆目标检测的方法，结合实际应用中机柜线缆的高密度、多方向特征，构建了基于神经网络提取的边缘特征方向性实现对机柜各类线缆及连接设备的方向性目标检测，最终结合空间信息检测模块共同为装配质量评价提供数字化特征及判断信息。
[0022]2、设计了装配质量评价方法
[0023]本专利技术基于电信电力机柜特征及国家配线布线标准，依据安全、整洁和易管理的原则设计了配线质量评价标准，从线缆整洁、设备距离和标签管理三个方面对装配质量进行评价，避免因机柜布线无统一规范带来的安全隐患和维护成本的增加，反馈直观且易于进行数字化管理。
[0024]3、系统实现了对电信间或电力间机柜、线缆装配的智能评价与指导，预防了线缆、设备的安全隐患，降低了后期维护的人力，可适用于现代电力或电信的机房、机柜等设备的智能监管领域，具有广阔应用和发展前景。
附图说明
[0025]图1是本系统的结构方框图，图中：
[0026]10—数据采集模块，
[0027]11—相机采集模块，
[0028]12—数据预处理模块；
[0029]20—目标检测模块，
[0030]21—伪装目标检测模块，
[0031]22—旋转目标检测模块；
[0032]30—空间信息检测模块，
[0033]31—轮廓检测模块，
[0034]32—距离检测模块；
[0035]40—装配质量评价模块，
[0036]41—配线质量评价模块，
[0037]42—设备安全评价模块，
[0038]43—标签管理评价模块。
[0039]图2是本方法的步骤图。
[0040]图3是计算设备相对距离示意图。
[0041]图4是本方法步骤
④
的说明图；
[0042]w1、w2—两交换机设备的宽度；
[0043]L—两个交换机设备中心点间距离。
具体实施方式
[0044]下面结合附图和实施例详细说明：
[0045]一、系统
[0046]1、总体
[0047]如图1，本系统包括依次连通的数据采集模块10、目标检测模块20、空间信息检测模块30和装配质量评价模块40；
[0048]数据采集模块10内嵌有依次交互的相机采集模块11和数据预处理模块12；
[0049]目标检测模块20内嵌有依次交互的伪装目标检测模块21和旋转目标检测模块22；
[0050]空间信息检测模块30内嵌有依次交互的轮廓检测模块31和距离检测模块32；
[0051]装配质量评价模块40内嵌有依次交互的配线质量评价模块41、设备安全评价模块42和标签管理评价模块43。
[0052]2、功能部件
[0053]1)数据采集模块10
[0054]数据采集模块10本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于方向性目标检测的机柜装配质量评价系统，其特征在于：包括依次连通的数据采集模块(10)、目标检测模块(20)、空间信息检测模块(30)和装配质量评价模块(40)；数据采集模块(10)内嵌有依次交互的相机采集模块(11)和数据预处理模块(12)；目标检测模块(20)内嵌有依次交互的伪装目标检测模块(21)和旋转目标检测模块(22)；空间信息检测模块(30)内嵌有依次交互的轮廓检测模块(31)和距离检测模块(32)；装配质量评价模块(40)内嵌有依次交互的配线质量评价模块(41)、设备安全评价模块(42)和标签管理评价模块(43)。2.按权利要求1所述的机柜装配质量评价系统，其特征在于：所述的相机采集模块(11)包括一款常用的工业摄像头，其功能是对实际电信、电力间机柜设备图像信息进行采集；所述的数据预处理模块(12)是基于计算机视觉算法对相机采集的机柜图像进行预处理及格式统一处理；所述的伪装目标检测模块(21)是基于图像特征和语义信息，对与机柜颜色相近的电源线等目标进行伪装检测；所述的旋转目标检测模块(22)是基于方向性目标检测模型，其功能是对线缆、设备进行具有方向性的目标检测；所述的轮廓检测模块(31)利用目标检测像素位置、类别和角度结果，基于图像处理算法提取目标轮廓信息；所述的距离检测模块(32)利用目标检测像素位置、类别结果及轮廓检测结果计算设备间的相对距离信息；所述的配线质量评价模块(41)利用目标轮廓、方向性综合对配线质量等级进行判别；所述的设备安全评价模块(42)利用距离检测结果，基于用户设定的设备间相对距离进行安全评定；所述的标签管理评价模块(4...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨春勇，田永胜，倪文军，
申请(专利权)人：中南民族大学，
类型：发明
国别省市：