一种变电站仪表识读系统技术方案

本发明专利技术公开了一种变电站仪表识读系统，包括识别装置，其包括若干数量的直读仪，直读仪用于定点位采集变电站待识别仪表的图像数据；通信装置，包括网关及交换机，用于接收图像数据；运维工作站，其与通信装置通信连接，且运维工作站用于对通信装置发送过来的图像数据进行智能表计识别，并将智能表计识别结果发送至用户前端进行展示；数据中心，其与运维工作站通信连接，且数据中心用于存储图像数据

【技术实现步骤摘要】
一种变电站仪表识读系统


[0001]本专利技术涉及电网图像识别
，尤其是涉及一种变电站仪表识读系统
。

技术介绍

[0002]近几年，远程智能监视系统通过智能化
、
数字化手段，改变传统作业方式，推动作业智能化转型，将运维人员从繁杂低效的劳动中解放出来，提高监视的工作效率
。
远程智能技术的应用，替代了人工巡视，极大的提高了变电站设备的运维效率，有效提升了变电站的智能监视水平
。
[0003]变电站的设备种类多种多样，其中指针式仪表是变电站最典型的设备，在运维巡视中占重要位置
。
现有的识别系统只能对一个或两个指针的仪表进行常规读数，读数方式较为单一，由此可见，如何设计一种变电站仪表识读系统，智能识别并读取变电站各个设备的仪表读数，已成为本领域技术人员所要亟待解决的技术问题
。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供一种变电站仪表识读系统，通过设计由识别装置
、
通信装置
、
运维工作站和数据中心相互配合的系统架构，完善了变电站仪表读数的远程获取过程，推进了变电站监视系统的智能化进程
。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术实施例提供了一种变电站仪表识读系统，包括：
[0006]识别装置，其包括若干数量的直读仪，且所述直读仪用于定点位采集变电站待识别仪表的图像数据；
[0007]通信装置，其与所述直读仪通信连接，且所述通信装置包括网关及交换机，用于接收所述图像数据；
[0008]运维工作站，其与所述通信装置通信连接，且所述运维工作站用于对所述通信装置发送过来的所述图像数据进行智能表计识别，并将智能表计识别结果发送至用户前端进行展示；
[0009]数据中心，其与所述运维工作站通信连接，且所述数据中心用于存储所述图像数据
、
所述智能表计识别结果和相关的工作日志
。
[0010]作为其中一种优选方案，若干数量的所述直读仪至少分别用于采集避雷器泄露电流表的图像数据
、
电容器避雷计数器的图像数据
、SF6
气压表的图像数据
、
有载调压继电器的图像数据
、
主变油温油位表的图像数据和
SF6
密度继电器的图像数据
。
[0011]作为其中一种优选方案，所述直读仪包括前置相机模组和通信模组；
[0012]所述前置相机模组包括机壳
、
电源
、
摄像头
、
红外传感器和网络接口；
[0013]所述通信模组与所述网络接口通信连接，其包括边缘计算网关，所述边缘计算网关采用3路独立的
433
无线自组网模块收发通道技术，其支持2路以太网通讯接口
。
[0014]作为其中一种优选方案，所述直读仪使用
ARM Cortex M4
核心进行构建，并采用
RMII
接口进行控制与通信
。
[0015]作为其中一种优选方案，所述运维工作站使用中高性能搭载
Windows/Linux
系统的工作站，在所述运维工作站上部署有后端和算法端
。
[0016]作为其中一种优选方案，所述后端采用
C
语言和
Lua
脚本语言实现，通过
C
语言完成所述后端的底层开发，通过
Lua
脚本实现所述后端的业务层开发
。
[0017]作为其中一种优选方案，所述算法端部署有基于关键点检测的表计识别算法，所述算法具体包括：
[0018]通过
MobileNetv2
作为特征提取网络，将其最后两层卷积层舍弃，直接将网络倒数第三层卷积层的输出作为特征图使用；
[0019]使用
RPN
网络用来产生
RoIs
，生成的
RoIs
经过
RoIAlign
层被池化为固定大小的二维特征矩阵；
[0020]将网络分为两路，其中一路接全连接层，用于检测框的分类和坐标回归；另一路接连续的卷积层，用于预测检测框中反映表针的关键点位置；
[0021]根据得到的所述关键点位置拟合对应的圆弧，以实现表针的识别
。
[0022]作为其中一种优选方案，所述根据得到的所述关键点位置拟合对应的圆弧，具体包括：
[0023]基于最小二乘法，根据如下公式对所述关键点位置进行求解；
[0024][0025]其中，
(x
c
,y
c
)
为拟合的圆弧的圆心，
R
为拟合的圆弧的半径，
(x
i
,y
i
),i
＝
1,...,N
s
为刻度关键点
。
[0026]作为其中一种优选方案，所述用户前端设有交互界面，所述交互界面集成有实时设备标签栏
、
设备信息标签栏
、
历史巡检标签栏
、
历史汇总标签栏
、
系统维护标签栏和结果预览标签栏
。
[0027]作为其中一种优选方案，所述数据中心采用华为
TaiShan200
服务器作为数据存储服务器
。
[0028]相比于现有技术，本专利技术实施例的有益效果在于以下所述中的至少一点：首先，根据用户输入的需求信息向识别装置发送请求信号，随后直读仪采集图像数据并通过通信装置中的网关及交换机发送给运维工作站，运维工作站接收到数据后，由数据中心更新数据，并对所述图像数据进行智能表计识别，在得到智能表计识别结果后，将识别结果传输至用户前端进行展示
。
整个过程完善了变电站仪表读数的远程获取过程，识读系统能够针对变电站的多个设备的仪表进行识读，实现多数据的远程并行获取，节省变电站人工表计读数时间，提高变电站设备运维安全，推进了变电站监视系统的智能化进程
。
附图说明
[0029]图1是本专利技术其中一种实施例中的变电站仪表识读系统的结构框图；
[0030]图2是本专利技术其中一种实施例中直读仪在各个变电站表盘的结构框图；
[0031]图3是本专利技术其中一种实施例中的直读仪的正视图；
[0032]图4是本专利技术其中一种实施例中的直读仪的俯视图；
[0033]图5是本专利技术其中一种实施例中的直读仪的侧视图；
[0034]图6是本专利技术其中一种实施例中的用户前端的交互界面的示意图；
[0035]附图标记：
[0036]1、
识别装置；
2、
通信装置；
3、
运维工作站；
4、
数据中心；
11、
直读仪；<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种变电站仪表识读系统，其特征在于，包括：识别装置，其包括若干数量的直读仪，且所述直读仪用于定点位采集变电站待识别仪表的图像数据；通信装置，其与所述直读仪通信连接，且所述通信装置包括网关及交换机，用于接收所述图像数据；运维工作站，其与所述通信装置通信连接，且所述运维工作站用于对所述通信装置发送过来的所述图像数据进行智能表计识别，并将智能表计识别结果发送至用户前端进行展示；数据中心，其与所述运维工作站通信连接，且所述数据中心用于存储所述图像数据
、
所述智能表计识别结果和相关的工作日志
。2.
如权利要求1所述的变电站仪表识读系统，其特征在于，若干数量的所述直读仪至少分别用于采集避雷器泄露电流表的图像数据
、
电容器避雷计数器的图像数据
、SF6
气压表的图像数据
、
有载调压继电器的图像数据
、
主变油温油位表的图像数据和
SF6
密度继电器的图像数据
。3.
如权利要求1所述的变电站仪表识读系统，其特征在于，所述直读仪包括前置相机模组和通信模组；所述前置相机模组包括机壳
、
电源
、
摄像头
、
红外传感器和网络接口；所述通信模组与所述网络接口通信连接，其包括边缘计算网关，所述边缘计算网关采用3路独立的
433
无线自组网模块收发通道技术，其支持2路以太网通讯接口
。4.
如权利要求1所述的变电站仪表识读系统，其特征在于，所述直读仪使用
ARM Cortex M4
核心进行构建，并采用
RMII
接口进行控制与通信
。5.
如权利要求1所述的变电站仪表识读系统，其特征在于，所述运维工作站使用中高性能搭载
Windows/Linux
系统的工作站，在所述运维工作站上部署有后端和算法端
。6.
如权利要求5所述的变电站仪表识读系统，其特征在于，所述后端采用
C
语...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈巧勇，钟宇峰，林楠，陈炜，茅俊，侯伟宏，丁敬，崔俊杰，刘晓泽，汪铭峰，刘敏，何颖梅，王一博，周焕，罗骏杰，周亮，黄恺，王雄伟，赖柏竹，周军杰，郭世晓，
申请(专利权)人：国网浙江省电力有限公司杭州供电公司，
类型：发明
国别省市：