試論應(yīng)用于智能變電站的智能視覺系統(tǒng)

【摘要】變電站智能化運(yùn)行，提高了變電站的工作效率，而且還降低了人力成本和物資成本。但是，中國(guó)的智能化技術(shù)尚處于發(fā)展階段，要確保變電站安全可靠運(yùn)行，就要采用智能視覺系統(tǒng)對(duì)變電站的運(yùn)行狀況進(jìn)行監(jiān)控，以確保變電站的設(shè)備運(yùn)行環(huán)境良好。本論文針對(duì)智能變電站的智能視覺系統(tǒng)進(jìn)行研究。

【關(guān)鍵詞】變電站；智能技術(shù)；視覺系統(tǒng)

引言

智能變電站是對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行調(diào)度，以確保其能夠安全穩(wěn)定地向電能用戶供電。特別是電網(wǎng)處于智能化運(yùn)行狀態(tài)，需要根據(jù)電能用戶的需要對(duì)電流進(jìn)行調(diào)整，并對(duì)電能進(jìn)行優(yōu)化分配。智能變電站匯集了電網(wǎng)的信息流、業(yè)務(wù)流、電力流，而網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)則發(fā)揮著通信信息傳輸?shù)淖饔?。具體操作中，就是智能變電站通過傳感技術(shù)采集設(shè)備運(yùn)行過程中所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信息。當(dāng)智能電網(wǎng)處于運(yùn)行狀態(tài)的時(shí)候，就會(huì)啟動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)智能電網(wǎng)以及電網(wǎng)上所連接的設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)督管理，以使得變電站與外部環(huán)境協(xié)同，使得智能電網(wǎng)的運(yùn)行效率有所提高。

一、智能變電站的設(shè)備監(jiān)控子系統(tǒng)

智能變電站的設(shè)備監(jiān)控子系統(tǒng)可以對(duì)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控。監(jiān)控原理是，應(yīng)用紅外熱像儀將智能變電站處于運(yùn)行狀態(tài)的設(shè)備拍攝下來，形成紅外圖像。雖然紅外圖像是由于是可見光圖像，設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)得以呈現(xiàn)，但是，如果處于運(yùn)行狀態(tài)的設(shè)備產(chǎn)生故障，使用紅外圖像無法定位。所以，紅外圖像僅僅能夠提供表示設(shè)備的輪廓以及外觀的數(shù)據(jù)。

在對(duì)智能變電站的設(shè)備監(jiān)控子系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，要做到圖像與技術(shù)特征相匹配。智能變電設(shè)備的紅外圖像結(jié)合見光圖像對(duì)產(chǎn)生運(yùn)行故障的設(shè)備進(jìn)行定位，就能夠?qū)ψ冸娬粳F(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)行故障設(shè)備做出準(zhǔn)確的判斷。此外，智能變電站的設(shè)備監(jiān)控子系統(tǒng)還可以定位巡檢設(shè)備，使得變電站的設(shè)備檢修人員能夠提前獲得設(shè)備故障隱患的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，并對(duì)處于運(yùn)行狀態(tài)的變電設(shè)備進(jìn)行診斷，對(duì)設(shè)備的描述提取出來，采用特征變換尺度不變算法進(jìn)行計(jì)算，根據(jù)所獲得的數(shù)據(jù)信息對(duì)設(shè)備的紅外圖像的特征點(diǎn)進(jìn)行描述，同時(shí)還可以將可見光圖像的特征點(diǎn)描述出來，將紅外圖像與可見光圖像充分結(jié)合，通過將特征點(diǎn)所在位置確定下來，就測(cè)算出空間尺度，使用相似性度量函數(shù)對(duì)所獲得的特征點(diǎn)進(jìn)行描述。在建立變換模型時(shí)，可以采用一致性算法估計(jì)模型的變換參數(shù)，以對(duì)幾何變化以準(zhǔn)確描述。

二、智能變電站的環(huán)境監(jiān)控子系統(tǒng)

如果對(duì)圖像進(jìn)行遠(yuǎn)距離觀察，觀察的質(zhì)量是非常不好的，況且室外的環(huán)境比較復(fù)雜，參照物不同，所觀察的圖像也會(huì)存在著不同，觀察目標(biāo)不同，觀察的結(jié)果也會(huì)發(fā)生變化。智能環(huán)境監(jiān)控子系統(tǒng)與傳統(tǒng)的監(jiān)控環(huán)境系統(tǒng)有所不同，智能環(huán)境監(jiān)控子系統(tǒng)在運(yùn)行技術(shù)上所采用的是視覺跟蹤技術(shù)，在數(shù)據(jù)的處理上所采用的是機(jī)器學(xué)習(xí)算法，根據(jù)所獲得的數(shù)據(jù)信息對(duì)變電站的運(yùn)行狀態(tài)做出判斷，既能夠確保智能變電站的運(yùn)行安全，也能夠?qū)χ悄茏冸娬驹O(shè)備運(yùn)行現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)物體進(jìn)行識(shí)別，這是視覺跟蹤系統(tǒng)在發(fā)揮作用。對(duì)于變電站運(yùn)行現(xiàn)場(chǎng)的估計(jì)，可以根據(jù)粒子濾波算法所獲得的結(jié)果做出判斷。這樣做可以對(duì)通過計(jì)算所獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行向量處理，并根據(jù)數(shù)據(jù)對(duì)有關(guān)信息進(jìn)行描述。在應(yīng)用粒子濾波算法的時(shí)候，如果存在粒子退化的問題，就會(huì)對(duì)算法的準(zhǔn)確準(zhǔn)確性起到了負(fù)面影響。為了避免這一現(xiàn)象，可以采用高斯過程回歸模型，可以使得視覺跟蹤技術(shù)更好地發(fā)揮作用，工作人員可以對(duì)現(xiàn)場(chǎng)工作的檢修人員進(jìn)行監(jiān)控，并對(duì)設(shè)備的運(yùn)行狀況以準(zhǔn)確識(shí)別，從而確保了視頻內(nèi)容完整。

三、智能變電站的門禁子系統(tǒng)

電網(wǎng)處于運(yùn)行狀態(tài)的時(shí)候，如果采用傳統(tǒng)的識(shí)別方式，如身份證識(shí)別方法、鑰匙識(shí)別方法，就必然會(huì)存在局限性而導(dǎo)致識(shí)別有誤。一旦這些識(shí)別方法遭到破解，非法入侵的現(xiàn)象存在，就會(huì)導(dǎo)致信息丟失或者資料被篡改，對(duì)智能變電站的安全性影響嚴(yán)重。智能變電站運(yùn)行中，采用門禁子系統(tǒng)，就是利用智能視覺系統(tǒng)對(duì)人的行為特征進(jìn)行識(shí)別，并能夠?qū)θ说男睦硖卣饕悦枋?，基于此而獲得個(gè)人資料，經(jīng)過綜合分析后對(duì)人的身份加以確定[3]。智能門禁子系統(tǒng)所獲得的信息成為對(duì)人的特征進(jìn)行判斷的最基本條件，也是進(jìn)入到智能變電站的重地，諸如高壓室、接地變室、主控室等重要之地的有效憑證。

智能門禁子系統(tǒng)所采用的識(shí)別技術(shù)包括虹膜識(shí)別技術(shù)、人臉識(shí)別技術(shù)和指紋識(shí)別技術(shù)。虹膜識(shí)別技術(shù)是基于每個(gè)人都有屬于自己的虹膜結(jié)構(gòu)，可以基于此而對(duì)人的生理?xiàng)l件做出判斷。人臉識(shí)別技術(shù)是通過對(duì)人臉進(jìn)行分析，通過獲取的圖像對(duì)人臉定位，能夠?qū)⑷说纳矸菘焖俚卣J(rèn)證。指紋識(shí)別技術(shù)是利用了每個(gè)人的指紋都有所不同的特點(diǎn)進(jìn)行個(gè)體身份認(rèn)證，包括指紋的曲率、短紋、起點(diǎn)、終點(diǎn)、結(jié)合點(diǎn)等等。智能變電站采用智能門禁子系統(tǒng)，通過識(shí)別技術(shù)的運(yùn)行可以確保智變電站的安全可靠運(yùn)行。

結(jié)束語

綜上所述，變電站智能化運(yùn)行，不僅降低了變電站的運(yùn)行成本，而且還提高了運(yùn)行效率。但是，智能變電站處于運(yùn)行狀態(tài)的時(shí)候，安全可靠性依然是需要關(guān)注的問題。將智能視覺系統(tǒng)應(yīng)用于智能變電站，對(duì)變電設(shè)備的運(yùn)行實(shí)施視頻監(jiān)控，可以確保變電站的運(yùn)行都處于監(jiān)控之下，而能夠做到發(fā)現(xiàn)故障及時(shí)解決，從而保證了智能變電站高效率、高質(zhì)量運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)：

[1]馮堅(jiān).基于智能變電站的智能視覺系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2014（05）：170—170.

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[3]洪鳴.基于智能變電站的繼電保護(hù)分析[J].中國(guó)電業(yè)（技術(shù)版），2012（14）：35—36.