本實(shí)用新型涉及高壓配電柜的開關(guān)狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)，具體為高壓配電柜視頻識(shí)別監(jiān)控系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

高壓配電柜，顧名思義就是高壓電力供電系統(tǒng)中用于進(jìn)行電能分配、控制、計(jì)量以及連接線纜的配電設(shè)備。一般供電局、變電所都是用高壓開關(guān)柜，然后經(jīng)變壓器降壓低壓側(cè)引出到低壓配電柜，低壓配電柜再到各個(gè)用電的配電盤、控制箱及開關(guān)箱。配電柜里面就是通過將一些開關(guān)、斷路器、熔斷器、按鈕、指示燈、儀表、電線之類保護(hù)器件組裝成一體，達(dá)到設(shè)計(jì)功能要求的配電設(shè)備。

隨著經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，供電可靠性要求也越來越高；因此，為滿足對(duì)供電可靠性要求非常高的地方的需求，配電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)已經(jīng)由原來的單一電源供電結(jié)構(gòu)，向多電源供電結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變。這就要求配電柜內(nèi)的斷路器開關(guān)必須可靠動(dòng)作，否則有可能由于開關(guān)動(dòng)作失誤造成非常嚴(yán)重的短路事故，或由于斷路器切斷不及時(shí)，擴(kuò)大事故范圍，對(duì)生產(chǎn)、生活造成巨大損失。

目前，開關(guān)狀態(tài)監(jiān)測主要有干接點(diǎn)與濕接點(diǎn)采集方式。干接點(diǎn)采集需為開關(guān)配置輔助觸點(diǎn)，價(jià)格比較貴，切占用空間大，優(yōu)點(diǎn)是監(jiān)控與一次電氣相隔離完全分開。濕接點(diǎn)采集即有源采集(電壓)，直接在開關(guān)輸出端與一次線并接即可(采集相線的)，便宜、不占空間，缺點(diǎn)是與一次線并接，監(jiān)控沒有完全隔離，且易導(dǎo)致接線不牢而出現(xiàn)誤告警。

配電柜屬于高壓環(huán)境，工況復(fù)雜，無論是干接點(diǎn)還是濕接點(diǎn)，都有失誤的可能。一旦失誤，有可能造成現(xiàn)有遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)中顯示的開關(guān)狀態(tài)與實(shí)際開關(guān)狀態(tài)不符合，就會(huì)可能造成嚴(yán)重事故。因此，需要盡力避免。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供高壓配電柜視頻識(shí)別監(jiān)控系統(tǒng)，利用視頻識(shí)別技術(shù)更加可靠地判斷配電柜內(nèi)的開關(guān)實(shí)際狀態(tài)，減小事故發(fā)生的可能性。

本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：高壓配電柜視頻識(shí)別監(jiān)控系統(tǒng)，包括監(jiān)控中心和設(shè)置在高壓配電柜內(nèi)的監(jiān)控模塊，所述監(jiān)控中心包括相連接的遠(yuǎn)程監(jiān)控終端和第二無線通信模塊；所述監(jiān)控模塊包括攝像頭、數(shù)字視頻采集卡、工控機(jī)和第一無線通信模塊，攝像頭與數(shù)字視頻采集卡連接，工控機(jī)分別與視頻采集卡和第一無線通信模塊連接；所述第一無線通信模塊與第二無線通信模塊通過無線通信方式連接；所述攝像頭對(duì)準(zhǔn)開關(guān)位置并固定在高壓配電柜內(nèi)，所述數(shù)字視頻采集卡將攝像頭所拍攝的視頻信息傳輸給工控機(jī)；所述工控機(jī)每隔一定時(shí)間截取視頻信息中的畫面，并對(duì)畫面的圖像進(jìn)行預(yù)處理，根據(jù)開關(guān)位置像素的灰度值是否變化來判斷開關(guān)是否動(dòng)作；所述第一無線通信模塊將工控機(jī)的判斷結(jié)果發(fā)送給第二無線通信模塊。

本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)和有益效果：

1、采用本實(shí)用新型可以幫助運(yùn)維人員，確保監(jiān)測到實(shí)際開關(guān)狀態(tài)，防止在電力檢修作業(yè)中出現(xiàn)維修人員傷亡事故，以及避免電力系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行過程中出現(xiàn)由于開關(guān)無法正常動(dòng)作造成的重大電力事故，減少經(jīng)濟(jì)損失。

2、本實(shí)用新型可以作為獨(dú)立模塊運(yùn)行，不影響既有的傳統(tǒng)開關(guān)狀態(tài)的運(yùn)行模式的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)了開關(guān)狀態(tài)的遠(yuǎn)程監(jiān)控。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)框圖；

圖2是本實(shí)用新型的監(jiān)控模塊對(duì)開關(guān)狀態(tài)的監(jiān)控流程圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式不限于此。

實(shí)施例

如圖1所示，本實(shí)用新型包括監(jiān)控模塊和監(jiān)控中心。監(jiān)控模塊設(shè)置在高壓配電柜內(nèi)，包括攝像頭、數(shù)字視頻采集卡、工控機(jī)、電源管理模塊和無線通信模塊，攝像頭與數(shù)字視頻采集卡連接，工控機(jī)與數(shù)字視頻采集卡、電源模塊及無線通信模塊連接。監(jiān)控中心設(shè)有相連接的遠(yuǎn)程監(jiān)控終端和無線通信模塊。在圖1中，監(jiān)控模塊的無線通信模塊標(biāo)示為第一無線通信模塊，監(jiān)控中心的無線通信模塊標(biāo)示為第二無線通信模塊，第一無線通信模塊與第二無線通信模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)和命令的無線傳輸。

在監(jiān)控模塊中，將攝像頭對(duì)準(zhǔn)開關(guān)位置并固定在配電柜內(nèi)，然后通過HDMI總線連接到數(shù)字視頻采集卡，數(shù)字視頻采集卡將攝像頭所拍攝的視頻信息通過PCI總線傳輸給工控機(jī)，工控機(jī)每隔1分鐘(該時(shí)間用戶可以自定義，如5分鐘等)，來截取視頻中的畫面，并將彩色畫面轉(zhuǎn)換為灰度圖像，然后將該灰度圖像二值化。二值化的具體過程是對(duì)原始灰度圖像作中低通濾波，進(jìn)行圖像的預(yù)處理，之后降低或去除噪聲。然后工控機(jī)根據(jù)開關(guān)所在位置像素的灰度值是否變化來進(jìn)行開關(guān)是否動(dòng)作的判斷，灰度值變化的閾值可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)定。判斷結(jié)果由第一無線通信模塊通過無線通信方式發(fā)送給第二無線通信模塊，第二無線通信模塊再將判斷結(jié)果發(fā)送給監(jiān)控中心。

監(jiān)控中心通過第二無線通信模塊接收信息(如視頻分析結(jié)果)或發(fā)送查詢命令給第一無線通信模塊，當(dāng)出現(xiàn)要求開關(guān)所處狀態(tài)和開關(guān)實(shí)際狀態(tài)不相符合的時(shí)候，進(jìn)行報(bào)警。

高壓柜內(nèi)的監(jiān)控模塊對(duì)開關(guān)狀態(tài)的相關(guān)控制流程如圖2所示。監(jiān)控模塊有兩種工作模式：定時(shí)輪詢檢測和接收監(jiān)控中心查詢命令檢測。其中定時(shí)輪詢檢測模式是根據(jù)事先約定的時(shí)間間隔(如1小時(shí))，每隔1個(gè)小時(shí)定時(shí)檢測一次開關(guān)狀態(tài)；接收監(jiān)控中心查詢命令檢測模式指的是如果接收到監(jiān)控中心發(fā)送的開關(guān)狀態(tài)檢測指令，就立即執(zhí)行開關(guān)狀態(tài)檢測。

監(jiān)控中心判斷基于傳統(tǒng)模式檢測的開關(guān)狀態(tài)與視頻識(shí)別的開關(guān)狀態(tài)是否一致，即基于現(xiàn)有的開關(guān)狀態(tài)監(jiān)測方式干接點(diǎn)或濕接點(diǎn)采集方式得到的開關(guān)狀態(tài)是否與視頻識(shí)別模塊檢測的開關(guān)狀態(tài)是否一致。如果一致，則繼續(xù)監(jiān)測，不一致則報(bào)警；可以采用聲音、圖像和短信等報(bào)警方式。

上述實(shí)施例為本實(shí)用新型較佳的實(shí)施方式，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制，其他的任何未背離本實(shí)用新型的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。