变电站机械式表计数据采集及诊断系统的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种变电站机械式表计数据采集及诊断系统，该系统由实时摄像系统、图像采集系统、图像识别系统和状态诊断系统四部分构成，实时摄像系统安装在表计的表盘上，实时拍摄表计的表盘图像；所拍摄的信号由图像采集系统进行格式转换、编码压缩，处理后的图像数据通过通讯接口传送到图像识别系统；图像识别系统采用图像识别技术，识别出表计的示值；状态诊断系统对识别出的表计示值进行诊断，出现异常情况产生预报警。本发明自动采集表计数据，自动诊断表计示值所反映设备的状态，精度高，稳定性好，提高变电站运行管理的自动化程度，增加了运行人员的工作效率，节省了大量的人力、物力，且无需对表计进行更换或改造，成本低，应用简单。
【专利说明】变电站机械式表计数据采集及诊断系统
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及机械式表计的应用，尤其是一种通过采集变电站机械式表计的表盘图像，利用图像识别技术自动判读出表计的示值，然后采用智能技术诊断出表计示值所反映设备的状态，从而实现变电站表计数据采集及诊断的系统。
【背景技术】
[0002]由于具有无需工作电源、不受电磁干扰影响等优点，机械式表计在GIS、变压器等重要电力设备的压力、密度、温度测量应用中，占有绝对统治地位。在现有变电站中，大量的机械式表计如Sf6压力计、Sf6密度计、温度控制器等运行在现场，实时监控主设备的状态，对变电站的安全运行起着重要的作用。
[0003]相对于优点，机械式表计的不足也十分明显:这些表计无法将测量值直接输出。因此，如要了解设备的运行情况，必须到现场才能观测到表计的示值，现有的变电站监控系统无法实现遥测功能。
[0004]目前，通常解决方法是在变电站管理规范中做出明确要求，规定运行值班人员定期到现场巡视读取、记录表计的示值，然后分析表计示值，对于异常情况通知检修人员进行维修。这种方法主要存在以下不足:一个典型的IlOkV的内桥式GIS变电站中，大约就有40个左右的机械式表计，因此机械式表计巡视抄表、状态诊断工作量大，占用时间多，消耗了大量的人力、物力，降低了变电站自动化程度；人工巡视抄表有一定的主观性，对于同一表计示值，不同运行人员可能会得到不同结果，可能会出现误抄或漏抄的现象。

【发明内容】

[0005]本发明要解决的技术问题是:基于上述问题，本发明提供一种变电站机械式表计数据采集及诊断系统，该系统无需对原表计进行改造，即可实现表计示值的采集功能，继而诊断出表计示值所反映设备的状态，系统能够在强干扰环境中可靠运行，节省了人力、物力，同时提高了变电站管理的自动化程度。
[0006]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:提供一种变电站机械式表计数据采集及诊断系统，
[0007]由实时摄像系统、图像采集系统、图像识别系统和状态诊断系统四部分构成，
[0008]所述实时摄像系统安装在表计的表盘上，实时拍摄表计的表盘图像，
[0009]由上述实时摄像系统所拍摄的视频信号或数字信号，采用视频线或数据线传输至图像采集系统，
[0010]由上述图像采集系统进行格式转换、编码压缩，处理后的图像数据通过通讯接口传送至图像识别系统，
[0011]所述图像识别系统采用图像识别技术，识别出表计的示值，
[0012]表计为文字或字符式，示值自动判读可直接调用通用OCR程序完成；表计为指针式，则调用指针示值判读子程序，指针示值判读子程序流程如下:[0013]首先读取表计初始信息，包括:指针圆心位置(X。，y0)、指针起始点(xmin，Yfflin)、指针最大值点(Xmax，ymax)、起始点数值Nmin、最大点数值Nmax,这些信息在系统初始化时通过人工点取输入；
[0014]然后通过霍夫变化得到直线簇及其角度θ n，这些直线需包含在指针图像内，且经过直线的点数大于根据具体表计确定的阈值点数；对直线簇的角度9?求平均值，得到指针中心失径直线的角度Θ ;
[0015]最后通过下列公式计算得到表计示值N:
[0016]
【权利要求】
1.一种变电站机械式表计数据采集及诊断系统，其特征在于: 由实时摄像系统(2)、图像采集系统、图像识别系统(5)和状态诊断系统(6)四部分构成， 所述实时摄像系统(2)安装在表计(I)的表盘上，实时拍摄表计(I)的表盘图像，由上述实时摄像系统(2)所拍摄的视频信号或数字信号，采用视频线(7)或数据线传输至图像采集系统， 由上述图像采集系统进行格式转换、编码压缩，处理后的图像数据通过通讯接口传送至图像识别系统(5)， 所述图像识别系统(5)采用图像识别技术，识别出表计(I)的示值， 表计(I)为文字或字符式，示值自动判读可直接调用通用OCR程序完成；表计(I)为指针式，则调用指针示值判读子程序，指针示值判读子程序流程如下: 首先读取表计(I)初始信息，包括:指针圆心位置(Xt), yo)、指针起始点(xmin，ymin)、指针最大值点(xmax，ymax)、起始点数值Nmin、最大点数值Nmax,这些信息在系统初始化时通过人工点取输入； 然后通过霍夫变化得到直线簇及其角度θ n，这些直线需包含在指针图像内，且经过直线的点数大于根据具体表计确定的阈值点数；对直线簇的角度9?求平均值，得到指针中心失径直线的角度θ ； 最后通过下列公式计算得到表计(I)示值N:

2.根据权利要求1所述的变电站机械式表计数据采集及诊断系统，其特征在于:所述实时摄像系统(2)包括防护罩、镜头、控制电路、图像传感器和照明装置，所述防护罩上设有与镜头适配的通孔，所述图像传感器与控制电路电连接，所述照明装置安装于防护罩上。
3.根据权利要求1所述的变电站机械式表计数据采集及诊断系统，其特征在于:所述图像采集系统由多路复用模块、视频解码模块、主控模块、通讯模块组成，该系统通过多路复用模块取得的图像并识别的视频解码模块经主控模块控制将数据由通讯模块输出。
4.根据权利要求1所述的变电站机械式表计数据采集及诊断系统，其特征在于:所述图像识别系统(5)由通讯模块、数据管理模块、图像预处理模块和示值判读模块组成，该系统通过通讯模块接收的数据经数据管理模块整理后由图像处理模块处理并通过示值判读模块读出示值。
【文档编号】G01D5/39GK104006834SQ201410232674
【公开日】2014年8月27日 申请日期:2014年5月28日 优先权日:2014年5月28日
【发明者】王庆华, 张道清 申请人:常州中能电力科技有限公司