本發(fā)明涉及電力設(shè)備監(jiān)控，尤其是指一種電力試驗檢測儀器儀表實時采錄方法、裝置及設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、隨著電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展和擴(kuò)大，電力設(shè)備的數(shù)量和種類也越來越多；電力設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測和指標(biāo)測量是電力安全生產(chǎn)和智能化運(yùn)維的重要保障手段之一，是新型電力系統(tǒng)的關(guān)鍵組成部分。通過對電力設(shè)備的實時監(jiān)測和指標(biāo)測量，可以及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備的潛在故障，預(yù)防重大事故的發(fā)生，確保電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

2、然而，對于不具備網(wǎng)絡(luò)通信能力的電力試驗檢測儀器儀表，仍有一部分設(shè)備由于技術(shù)局限或設(shè)計年代較早，缺乏必要的數(shù)據(jù)接口，無法準(zhǔn)確讀取器儀表數(shù)據(jù)，因此難以直接納入數(shù)字化管理范疇，無法實現(xiàn)檢測設(shè)備終端的靈活實時接入與數(shù)據(jù)互聯(lián)互通；這阻礙了數(shù)據(jù)的即時共享與整合分析，也給試驗過程的協(xié)調(diào)與優(yōu)化帶來了實質(zhì)性困難。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為此，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于克服現(xiàn)有技術(shù)中對于不具備網(wǎng)絡(luò)通信能力的電力試驗檢測儀器儀表，無法及時讀取其儀表數(shù)據(jù)，導(dǎo)致數(shù)據(jù)讀取不及時，降低了儀器儀表工作效率的問題。

2、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種電力試驗檢測儀器儀表實時采錄方法，包括：

3、從實時采集的背景圖像中，獲取包含類型為非通訊型的電力試驗檢測儀器儀表的背景圖像，作為目標(biāo)圖像；

4、利用訓(xùn)練好的目標(biāo)檢測識別模型對目標(biāo)圖像進(jìn)行識別，獲取目標(biāo)圖像中非通訊型的電力試驗檢測儀器儀表的類型；

5、若類型為指針式儀表，基于指針與刻度，提取雙通道圖像，利用讀數(shù)計算方法，獲取指針式儀表的數(shù)據(jù)，完成實時采錄；

6、若類型為數(shù)顯式儀表，提取數(shù)字文本，利用文字定位識別方法，獲取數(shù)顯式儀表的數(shù)據(jù)，完成實時采錄。

7、優(yōu)選地，提取指針式儀表的雙通道圖像，包括：

8、將指針式儀表的目標(biāo)圖像輸入u-net網(wǎng)絡(luò)模型中，獲取分割掩碼圖；

9、遍歷分割掩碼圖中每個像素點(diǎn)，將像素值為1的像素點(diǎn)劃分至指針通道，將像素值為2的像素點(diǎn)劃分至刻度通道，獲取雙通道圖像。

10、優(yōu)選地，所述利用讀數(shù)計算方法，獲取指針式儀表的數(shù)據(jù)，包括：

11、基于指針式儀表的雙通道圖像，令指針式儀表的指針中心軸線平行于其相鄰刻度線，以指針式儀表的中心為極坐標(biāo)系的原點(diǎn)；

12、將極坐標(biāo)系中的電轉(zhuǎn)換至直角坐標(biāo)系中，所述直角坐標(biāo)系以原點(diǎn)豎直向下的方向為y軸負(fù)方向；

13、以y軸負(fù)方向為起始線，順時針旋轉(zhuǎn)掃描指針式儀表的雙通道圖像；

14、根據(jù)表示刻度、指針與背景的像素值的不同，累計指針式儀表對應(yīng)的總刻度數(shù)；

15、基于指針偏轉(zhuǎn)角度，計算指針左側(cè)的刻度線數(shù)量與總刻度數(shù)的比值，獲取指針讀數(shù)，作為指針式儀表的數(shù)據(jù)。

16、優(yōu)選地，提取數(shù)顯式儀表的數(shù)字文本，包括：利用圖像分割技術(shù)，從數(shù)顯式儀表的目標(biāo)圖像中，提取數(shù)字文本。

17、優(yōu)選地，所述利用文字定位識別方法，獲取數(shù)顯式儀表的數(shù)據(jù)，包括：利用orc技術(shù)對數(shù)顯式儀表中提取的數(shù)字文本進(jìn)行識別，獲取數(shù)顯式儀表的數(shù)據(jù)。

18、優(yōu)選地，利用訓(xùn)練好的單階段目標(biāo)檢測yolov5模型對目標(biāo)圖像進(jìn)行識別，獲取目標(biāo)圖像中非通訊型的電力試驗檢測儀器儀表的類型，包括：

19、將目標(biāo)圖像輸入至輸入端的進(jìn)行mosaic數(shù)據(jù)增強(qiáng)，獲取增強(qiáng)圖像；

20、將增強(qiáng)圖像輸入骨干網(wǎng)絡(luò)中，依次經(jīng)過cspdarknet53模塊與mish激活函數(shù)，獲取激活特征圖；

21、將激活特征圖輸入neck層，利用fpn通過自頂向下的方式將高層語義特征逐層融合到低層特征中，獲取下采樣特征；利用pan通過自底向上的方式獲取上采樣特征；將上采樣特征與下采樣特征進(jìn)行融合，獲取融合特征圖；

22、將融合特征圖輸入輸出層，以ciou_loss為損失函數(shù)，進(jìn)行加權(quán)非最大抑制，獲取目標(biāo)圖像中非通訊型的電力試驗檢測儀器儀表的類型。

23、優(yōu)選地，利用訓(xùn)練好的二階段目標(biāo)檢測模型對目標(biāo)圖像進(jìn)行識別，獲取目標(biāo)圖像中非通訊型的電力試驗檢測儀器儀表的類型，包括：

24、從目標(biāo)圖像中獲取多個候選框區(qū)域；

25、利用非極大值抑制消除重合度高的冗余候選框區(qū)域，保留多個有可能候選框區(qū)域；

26、利用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)提取每個有可能候選框區(qū)域的區(qū)域特征；

27、基于每個有可能候選框區(qū)域的區(qū)域特征，利用分類器進(jìn)行分類，獲取目標(biāo)圖像中非通訊型的電力試驗檢測儀器儀表的類型。

28、優(yōu)選地，獲取目標(biāo)圖像后，還包括：對目標(biāo)圖像進(jìn)行預(yù)處理，包括對目標(biāo)圖像進(jìn)行噪聲去除與傾斜矯正；所述傾斜矯正包括對目標(biāo)圖像進(jìn)行模板匹配與仿射變換。

29、本實施例提供了一種電力試驗檢測儀器儀表實時采錄裝置，包括：

30、目標(biāo)圖像獲取模塊，用于從實時采集的背景圖像中，獲取包含類型為非通訊型的電力試驗檢測儀器儀表的背景圖像，作為目標(biāo)圖像；

31、類型識別模塊，用于利用訓(xùn)練好的目標(biāo)檢測識別模型對目標(biāo)圖像進(jìn)行識別，獲取目標(biāo)圖像中非通訊型的電力試驗檢測儀器儀表的類型；

32、采錄模塊，若類型為指針式儀表，基于指針與刻度，提取雙通道圖像，利用讀數(shù)計算方法，獲取指針式儀表的數(shù)據(jù)，完成實時采錄；若類型為數(shù)顯式儀表，提取數(shù)字文本，利用文字定位識別方法，獲取數(shù)顯式儀表的數(shù)據(jù)，完成實時采錄。

33、本實施例提供了一種電力試驗檢測儀器儀表實時采錄設(shè)備，包括：

34、處理器；以及

35、存儲器，用于存儲計算機(jī)程序指令；

36、其中，當(dāng)所述計算機(jī)程序指令由所述處理器加載并運(yùn)行時，所述處理器執(zhí)行如上述所述的電力試驗檢測儀器儀表實時采錄方法。

37、本發(fā)明的上述技術(shù)方案相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下有益效果：

38、本發(fā)明所述的電力試驗檢測儀器儀表實時采錄方法，通過目標(biāo)檢測識別模型，識別出目標(biāo)圖像中不同類型的非通訊型電力試驗檢測儀器儀表；對于指針式儀表，基于指針與刻度，提取雙通道圖像，利用讀數(shù)計算方法，獲取指針式儀表的數(shù)據(jù)；對于數(shù)顯式儀表，提取數(shù)字文本，利用文字定位識別方法，獲取數(shù)顯式儀表的數(shù)據(jù)。本發(fā)明針對不具備網(wǎng)絡(luò)通信能力的電力試驗檢測儀器儀表的不同類型，構(gòu)建了對應(yīng)的數(shù)據(jù)讀取方法，實現(xiàn)了電力試驗檢測儀器儀表的靈活實時接入與數(shù)據(jù)互聯(lián)互通，優(yōu)化試驗檢測流程，提高試驗檢測效率，提升電力設(shè)備試驗檢測智能化水平，同時降低了人力與時間成本，提升試驗數(shù)據(jù)采錄的安全性和可靠性。

技術(shù)特征：

1.一種電力試驗檢測儀器儀表實時采錄方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力試驗檢測儀器儀表實時采錄方法，其特征在于，提取指針式儀表的雙通道圖像，包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電力試驗檢測儀器儀表實時采錄方法，其特征在于，所述利用讀數(shù)計算方法，獲取指針式儀表的數(shù)據(jù)，包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力試驗檢測儀器儀表實時采錄方法，其特征在于，提取數(shù)顯式儀表的數(shù)字文本，包括：利用圖像分割技術(shù)，從數(shù)顯式儀表的目標(biāo)圖像中，提取數(shù)字文本。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電力試驗檢測儀器儀表實時采錄方法，其特征在于，所述利用文字定位識別方法，獲取數(shù)顯式儀表的數(shù)據(jù)，包括：利用orc技術(shù)對數(shù)顯式儀表中提取的數(shù)字文本進(jìn)行識別，獲取數(shù)顯式儀表的數(shù)據(jù)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力試驗檢測儀器儀表實時采錄方法，其特征在于，利用訓(xùn)練好的單階段目標(biāo)檢測yolov5模型對目標(biāo)圖像進(jìn)行識別，獲取目標(biāo)圖像中非通訊型的電力試驗檢測儀器儀表的類型，包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力試驗檢測儀器儀表實時采錄方法，其特征在于，利用訓(xùn)練好的二階段目標(biāo)檢測模型對目標(biāo)圖像進(jìn)行識別，獲取目標(biāo)圖像中非通訊型的電力試驗檢測儀器儀表的類型，包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力試驗檢測儀器儀表實時采錄方法，其特征在于，獲取目標(biāo)圖像后，還包括：對目標(biāo)圖像進(jìn)行預(yù)處理，包括對目標(biāo)圖像進(jìn)行噪聲去除與傾斜矯正；所述傾斜矯正包括對目標(biāo)圖像進(jìn)行模板匹配與仿射變換。

9.一種電力試驗檢測儀器儀表實時采錄裝置，其特征在于，包括：

10.一種電力試驗檢測儀器儀表實時采錄設(shè)備，其特征在于，包括：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及電力設(shè)備監(jiān)控技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種電力試驗檢測儀器儀表實時采錄方法、裝置及設(shè)備，包括：從實時采集的背景圖像中，獲取包含類型為非通訊型的電力試驗檢測儀器儀表的背景圖像，作為目標(biāo)圖像；利用訓(xùn)練好的目標(biāo)檢測識別模型對目標(biāo)圖像進(jìn)行識別，獲取目標(biāo)圖像中非通訊型的電力試驗檢測儀器儀表的類型；若類型為指針式儀表，基于指針與刻度，提取雙通道圖像，利用讀數(shù)計算方法，獲取指針式儀表的數(shù)據(jù)，完成實時采錄；若類型為數(shù)顯式儀表，提取數(shù)字文本，利用文字定位識別方法，獲取數(shù)顯式儀表的數(shù)據(jù)，完成實時采錄。

技術(shù)研發(fā)人員：楊姝,高偉,楊大哲,常瀟,薛強(qiáng),王少博,柴雯,李瑞,張雪芹,何壯壯
受保護(hù)的技術(shù)使用者：國網(wǎng)山西省電力公司電力科學(xué)研究院
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19