一種輸變電設(shè)備監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種輸變電設(shè)備監(jiān)測系統(tǒng)，包括：(1)采集器，用于采集需溫度監(jiān)測的輸變電設(shè)備的溫度、所處環(huán)境的溫度和濕度；(2)服務(wù)器，用于接收采集器采集的數(shù)據(jù)，并存儲(chǔ)至數(shù)據(jù)庫；(3)監(jiān)測端，用于對數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、分析和顯示，以實(shí)現(xiàn)監(jiān)測端對需溫度監(jiān)測的輸變電設(shè)備的溫度、所處環(huán)境的溫度和濕度的實(shí)時(shí)監(jiān)測；所述采集器通過無線網(wǎng)絡(luò)與所述服務(wù)器相連，所述服務(wù)器通過無線網(wǎng)絡(luò)與所述監(jiān)測端連接。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)對需溫度監(jiān)測的輸變電設(shè)備的溫度、所處環(huán)境的溫度和濕度的實(shí)時(shí)監(jiān)測，自動(dòng)化程度高。
【專利說明】
一種輸變電設(shè)備監(jiān)測系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及電力技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種輸變電設(shè)備監(jiān)測系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 變電站是電力系統(tǒng)中較為重要的一部分，變電站的高壓開關(guān)柜、母線接頭、電纜接 頭、輸變電線路接頭、室外刀閘開關(guān)等重要的設(shè)備，對環(huán)境的要求度較高，且在長期運(yùn)行過 程中容易因絕緣老化、接觸電阻過大而發(fā)熱，從而導(dǎo)致火災(zāi)和大面積的停電事故，造成重大 的經(jīng)濟(jì)損失及嚴(yán)重的社會(huì)影響。相關(guān)技術(shù)中，變電站設(shè)備溫度、健康狀況及環(huán)境監(jiān)測只能依 靠有線方式通過人工值守進(jìn)行，監(jiān)測效率和可靠性較低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 為解決上述問題，本發(fā)明旨在提供一種輸變電設(shè)備監(jiān)測系統(tǒng)。
[0004] 本發(fā)明的目的采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：
[0005] -種輸變電設(shè)備監(jiān)測系統(tǒng)，包括：
[0006] (1)采集器，用于采集需溫度監(jiān)測的輸變電設(shè)備的溫度、所處環(huán)境的溫度和濕度；
[0007] (2)服務(wù)器，用于接收采集器采集的數(shù)據(jù)，并存儲(chǔ)至數(shù)據(jù)庫；
[0008] (3)監(jiān)測端，用于對數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、分析和顯示，以實(shí)現(xiàn)監(jiān)測端對需溫 度監(jiān)測的輸變電設(shè)備的溫度、所處環(huán)境的溫度和濕度的實(shí)時(shí)監(jiān)測;所述采集器通過無線網(wǎng) 絡(luò)與所述服務(wù)器相連，所述服務(wù)器通過無線網(wǎng)絡(luò)與所述監(jiān)測端連接。
[0009] 本發(fā)明的有益效果為:通過設(shè)置采集器、服務(wù)器、監(jiān)測端，實(shí)現(xiàn)對需溫度監(jiān)測的輸 變電設(shè)備的溫度、所處環(huán)境的溫度和濕度的實(shí)時(shí)監(jiān)測，自動(dòng)化程度高，且監(jiān)測端通過無線網(wǎng) 對服務(wù)器上的數(shù)據(jù)進(jìn)行查看，監(jiān)測端可靈活設(shè)置，從而解決了上述的技術(shù)問題。
【附圖說明】
[0010] 利用附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但附圖中的應(yīng)用場景不構(gòu)成對本發(fā)明的任何限 制，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)以下附圖獲得 其它的附圖。
[0011] 圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012] 圖2是本發(fā)明健康狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的運(yùn)作流程示意圖。
[0013] 附圖標(biāo)記：
[0014] 采集器1、服務(wù)器2、監(jiān)測端3、環(huán)境參數(shù)調(diào)節(jié)器4、溫度預(yù)警設(shè)備5、健康狀態(tài)監(jiān)測系 統(tǒng)6、數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊61、數(shù)據(jù)分析模塊62、數(shù)據(jù)評(píng)估模塊63、數(shù)據(jù)顯示模塊64。
【具體實(shí)施方式】
[0015] 結(jié)合以下應(yīng)用場景對本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
[0016] 應(yīng)用場景1
[0017] 參見圖1、圖2，本應(yīng)用場景中的一個(gè)實(shí)施例的輸變電設(shè)備監(jiān)測系統(tǒng)，包括：
[0018] (1)采集器1，用于采集需溫度監(jiān)測的輸變電設(shè)備的溫度、所處環(huán)境的溫度和濕度；
[0019] (2)服務(wù)器2,用于接收采集器1采集的數(shù)據(jù)，并存儲(chǔ)至數(shù)據(jù)庫；
[0020] (3)監(jiān)測端3,用于對數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、分析和顯示，以實(shí)現(xiàn)監(jiān)測端3對需 溫度監(jiān)測的輸變電設(shè)備的溫度、所處環(huán)境的溫度和濕度的實(shí)時(shí)監(jiān)測;所述采集器1通過無線 網(wǎng)絡(luò)與所述服務(wù)器2相連，所述服務(wù)器2通過無線網(wǎng)絡(luò)與所述監(jiān)測端3連接。
[0021] 本發(fā)明的上述實(shí)施例通過設(shè)置采集器1、服務(wù)器2、監(jiān)測端3,實(shí)現(xiàn)對需溫度監(jiān)測的 輸變電設(shè)備的溫度、所處環(huán)境的溫度和濕度的實(shí)時(shí)監(jiān)測，自動(dòng)化程度高，且監(jiān)測端3通過無 線網(wǎng)對服務(wù)器2上的數(shù)據(jù)進(jìn)行查看，監(jiān)測端3可靈活設(shè)置，從而解決了上述的技術(shù)問題。
[0022] 優(yōu)選的，所述輸變電設(shè)備監(jiān)測系統(tǒng)還包括環(huán)境參數(shù)調(diào)節(jié)器4,所述環(huán)境參數(shù)調(diào)節(jié)器 4連接監(jiān)測端3,在所處環(huán)境的溫度和濕度超出預(yù)定范圍時(shí)，進(jìn)行所處環(huán)境的溫度和濕度的 調(diào)節(jié)。
[0023] 本優(yōu)選實(shí)施例完成了對輸變電設(shè)備所處環(huán)境的參數(shù)調(diào)整。
[0024] 優(yōu)選的，所述輸變電設(shè)備監(jiān)測系統(tǒng)，還包括溫度預(yù)警設(shè)備5,所述溫度預(yù)警設(shè)備5與 監(jiān)測端3連接，用于在需溫度監(jiān)測的輸變電設(shè)備的溫度不在設(shè)定的溫度安全范圍時(shí)，進(jìn)行實(shí) 時(shí)報(bào)警并顯示異常位置。
[0025]本優(yōu)選實(shí)施例增加了系統(tǒng)的智能化預(yù)警功能，提高了監(jiān)測的安全性。
[0026]優(yōu)選的，所述采集器1還用于采集監(jiān)測各輸變電設(shè)備工作的視頻圖像，所述監(jiān)測端 3包括用于檢測輸變電設(shè)備健康狀態(tài)的健康狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)6,所述健康狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)6包括 依次連接的數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊61、數(shù)據(jù)分析模塊62、數(shù)據(jù)評(píng)估模塊63和數(shù)據(jù)顯示模塊64,所述 數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊61用于將采集到的視頻圖像轉(zhuǎn)化到灰度空間，并使轉(zhuǎn)換后的圖像通過高斯 濾波器進(jìn)行濾波處理;所述數(shù)據(jù)分析模塊62用于對預(yù)處理后的視頻圖像進(jìn)行分析和處理， 以得到輸變電設(shè)備的振動(dòng)位移曲線;所述數(shù)據(jù)評(píng)估模塊63用于對所述振動(dòng)位移曲線進(jìn)行健 康分析并判斷輸變電設(shè)備的振動(dòng)位移是否處于健康狀態(tài)，輸出輸變電設(shè)備健康狀態(tài)結(jié)果； 所述數(shù)據(jù)顯示模塊64用于顯示所述輸變電設(shè)備健康狀態(tài)結(jié)果。
[0027]本優(yōu)選實(shí)施例構(gòu)建了健康狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的模塊架構(gòu)。
[0028]優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)分析模塊62包括算法選擇子模塊、主算法子模塊、副算法子模 塊、位移修正子模塊和顯示子模塊，具體為：
[0029] (1)算法選擇子模塊:與主算法子模塊、副算法子模塊連接，用于對視頻中各楨圖 像的位移提取算法進(jìn)行選擇，其遵循的選取原則為：當(dāng)前幀圖像與前一楨圖像相比不滿足 亮度恒定、空間一致和楨間位移差小于設(shè)定閾值!^的任一項(xiàng)條件時(shí)，選取主算法子模塊進(jìn) 行追蹤目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)位移的提?。划?dāng)前幀圖像與前一楨圖像相比滿足亮度恒定、空間一致和 楨間位移差小于設(shè)定閾值Ti條件時(shí)，選取副算法子模塊進(jìn)行追蹤目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)位移的提取，Ti 的取值范圍為(〇, 1mm];
[0030] (2)主算法子模塊:用于通過圖像配準(zhǔn)的方式來提取追蹤目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)位移，設(shè)視頻 共有η楨圖像，選取視頻中的第一幀中的追蹤目標(biāo)圖像作為模板圖像Ρ(σ)，后續(xù)幀圖像為込 (〇)，j = 2，...n，多次扭曲所述后續(xù)幀圖像1」(〇)，使其與模板圖像P(〇)對齊，每次扭曲后所 述后續(xù)幀圖像以σ)與模板圖像Ρ(σ)之間的增量Αδ^/ :
[0031]
[0032]其中，Φ(σ;δ」）為模板圖像ρ(σ)的像素坐標(biāo)0(x，y)映射到后續(xù)幀圖像Ij(o)的亞像 素坐標(biāo)，δ」表示扭曲變換的參數(shù)向量，Ij(iK〇; δ」））為從后續(xù)幀圖像Ι」（σ)中截取的扭曲部 分，V/5為扭曲部分在亞像素坐標(biāo)Φ( σ; δ」)處的梯度；
[0033] 所述主算法子模塊通過不斷迭代計(jì)算增量Δδ」來更新以逐漸實(shí)現(xiàn)圖像配準(zhǔn)，更 新過程為:Α δ」，每次更新后對變換參數(shù)\的小數(shù)點(diǎn)后一位進(jìn)行四舍五入取整，停止 更新的條件為I I Αδ」| |<Τ2，Τ2為設(shè)定的閾值，Τ2的取值范圍為[0.4,0.5]，最后更新的變換 參數(shù)\即為后續(xù)幀圖像Ι』(σ)中要提取的追蹤目標(biāo)的復(fù)雜運(yùn)動(dòng)位移；
[0034] (3)副算法子模塊:用于通過模板匹配的方式來提取追蹤目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)位移，設(shè)視頻 共有η楨圖像，選取視頻中的第一幀圖像為匹配圖像，后續(xù)幀的有效區(qū)域?yàn)槟０鍒D像Pi，i = 2,. . .η,各楨圖像中追蹤目標(biāo)的簡單運(yùn)動(dòng)位移(xi，yi)為：
[0035]
[0036] 其中，（XQ，yQ)為通過計(jì)算模板圖像?,與第一幀圖像的NCC相關(guān)系數(shù)矩陣得到的最 大位置點(diǎn)的坐標(biāo)，1111，1]12，1113，1114，1115為(1()，7())周圍8個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)^，71〇的相關(guān)系數(shù)，1^=1，...，8， (xo，yo)與所述相關(guān)系數(shù)的關(guān)系為 c (xk，yk) =m〇+mixk+m2yk+m3Xk2+m4Xkyk+m5yk2;
[0037] (4)位移修正子模塊，考慮到當(dāng)?shù)販囟葘斪冸娫O(shè)備位移的影響，引入溫度修正系 數(shù)L對上述提取的運(yùn)動(dòng)位移進(jìn)行修正，經(jīng)驗(yàn)值L的取值范圍是[0.95，1.05]:
[0038] 修正后的復(fù)雜運(yùn)動(dòng)位移:δ'」= δ」XL
[0039] 修正后的簡單運(yùn)動(dòng)位移"xm/zUijOXL;
[0040] (5)顯示子模塊，與主算法子模塊、副算法子模塊連接，用于處理并顯示與追蹤目 標(biāo)相關(guān)的運(yùn)動(dòng)位移數(shù)據(jù)和輸變電設(shè)備的振動(dòng)位移曲線。
[0041] 本優(yōu)選實(shí)施例設(shè)置副算法子模塊，對滿足亮度恒定、空間一致和楨間位移差小于 設(shè)定閾值!^條件的相鄰楨圖像進(jìn)行位移提取，只需選擇模板圖像進(jìn)行計(jì)算，簡單、直觀，自 動(dòng)化能力強(qiáng)，且提出了簡單運(yùn)動(dòng)位移( Xl，yi)的計(jì)算公式，提高了計(jì)算的速度;通過設(shè)置主算 法子模塊，對不滿足亮度恒定、空間一致和楨間位移差小于設(shè)定閾值h任一項(xiàng)條件的相鄰 楨圖像進(jìn)行位移提取，提取過程較為簡單，可以快速被執(zhí)行，可以實(shí)現(xiàn)高速攝像的實(shí)時(shí)位移 提取;通過設(shè)置算法選擇子模塊，對視頻中各楨圖像的位移提取算法進(jìn)行優(yōu)化選擇，減少了 對圖像處理的依賴，提高了位移提取的效率，算法對每楨圖像的位移提取時(shí)間可以降低到 0. lms以下;通過設(shè)置位移修正子模塊，消除了溫度對位移的影響，計(jì)算結(jié)果更為準(zhǔn)確。 [0042]優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)評(píng)估模塊63包括主評(píng)估子模塊和副評(píng)估子模塊：
[0043] a、主評(píng)估子模塊:對顯示子模塊中的振動(dòng)位移曲線進(jìn)行評(píng)估，若振動(dòng)位移曲線評(píng) 估合格，則不再對運(yùn)動(dòng)位移數(shù)據(jù)進(jìn)行評(píng)估；
[0044] b、副評(píng)估子模塊：當(dāng)振動(dòng)位移曲線評(píng)估不合格時(shí)，對顯示子模塊中的運(yùn)動(dòng)位移數(shù) 據(jù)進(jìn)行評(píng)估，找出異常數(shù)據(jù)。
[0045 ]本優(yōu)選實(shí)施例提尚了評(píng)估的精度。
[0046]本應(yīng)用場景中的上述實(shí)施例取1'1 = 0.1，1'2 = 0.5，對輸變電設(shè)備健康狀況的分析速 度相對提高了 5 %，分析精度相對提高了 4.2 %。
[0047]應(yīng)用場景2
[0048] 參見圖1、圖2，本應(yīng)用場景中的一個(gè)實(shí)施例的輸變電設(shè)備監(jiān)測系統(tǒng)，包括：
[0049] (1)采集器1，用于采集需溫度監(jiān)測的輸變電設(shè)備的溫度、所處環(huán)境的溫度和濕度；
[0050] (2)服務(wù)器2,用于接收采集器1采集的數(shù)據(jù)，并存儲(chǔ)至數(shù)據(jù)庫；
[0051] (3)監(jiān)測端3,用于對數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、分析和顯示，以實(shí)現(xiàn)監(jiān)測端3對需 溫度監(jiān)測的輸變電設(shè)備的溫度、所處環(huán)境的溫度和濕度的實(shí)時(shí)監(jiān)測;所述采集器1通過無線 網(wǎng)絡(luò)與所述服務(wù)器2相連，所述服務(wù)器2通過無線網(wǎng)絡(luò)與所述監(jiān)測端3連接。
[0052]本發(fā)明的上述實(shí)施例通過設(shè)置采集器1、服務(wù)器2、監(jiān)測端3,實(shí)現(xiàn)對需溫度監(jiān)測的 輸變電設(shè)備的溫度、所處環(huán)境的溫度和濕度的實(shí)時(shí)監(jiān)測，自動(dòng)化程度高，且監(jiān)測端3通過無 線網(wǎng)對服務(wù)器2上的數(shù)據(jù)進(jìn)行查看，監(jiān)測端3可靈活設(shè)置，從而解決了上述的技術(shù)問題。 [0053]優(yōu)選的，所述輸變電設(shè)備監(jiān)測系統(tǒng)還包括環(huán)境參數(shù)調(diào)節(jié)器4,所述環(huán)境參數(shù)調(diào)節(jié)器 4連接監(jiān)測端3,在所處環(huán)境的溫度和濕度超出預(yù)定范圍時(shí)，進(jìn)行所處環(huán)境的溫度和濕度的 調(diào)節(jié)。
[0054] 本優(yōu)選實(shí)施例完成了對輸變電設(shè)備所處環(huán)境的參數(shù)調(diào)整。
[0055] 優(yōu)選的，所述輸變電設(shè)備監(jiān)測系統(tǒng)，還包括溫度預(yù)警設(shè)備5,所述溫度預(yù)警設(shè)備5與 監(jiān)測端3連接，用于在需溫度監(jiān)測的輸變電設(shè)備的溫度不在設(shè)定的溫度安全范圍時(shí)，進(jìn)行實(shí) 時(shí)報(bào)警并顯示異常位置。
[0056] 本優(yōu)選實(shí)施例增加了系統(tǒng)的智能化預(yù)警功能，提高了監(jiān)測的安全性。
[0057]優(yōu)選的，所述采集器1還用于采集監(jiān)測各輸變電設(shè)備工作的視頻圖像，所述監(jiān)測端 3包括用于檢測輸變電設(shè)備健康狀態(tài)的健康狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)6,所述健康狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)6包括 依次連接的數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊61、數(shù)據(jù)分析模塊62、數(shù)據(jù)評(píng)估模塊63和數(shù)據(jù)顯示模塊64,所述 數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊61用于將采集到的視頻圖像轉(zhuǎn)化到灰度空間，并使轉(zhuǎn)換后的圖像通過高斯 濾波器進(jìn)行濾波處理;所述數(shù)據(jù)分析模塊62用于對預(yù)處理后的視頻圖像進(jìn)行分析和處理， 以得到輸變電設(shè)備的振動(dòng)位移曲線;所述數(shù)據(jù)評(píng)估模塊63用于對所述振動(dòng)位移曲線進(jìn)行健 康分析并判斷輸變電設(shè)備的振動(dòng)位移是否處于健康狀態(tài)，輸出輸變電設(shè)備健康狀態(tài)結(jié)果； 所述數(shù)據(jù)顯示模塊64用于顯示所述輸變電設(shè)備健康狀態(tài)結(jié)果。
[0058]本優(yōu)選實(shí)施例構(gòu)建了健康狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的模塊架構(gòu)。
[0059] 優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)分析模塊62包括算法選擇子模塊、主算法子模塊、副算法子模 塊、位移修正子模塊和顯示子模塊，具體為：
[0060] (1)算法選擇子模塊:與主算法子模塊、副算法子模塊連接，用于對視頻中各楨圖 像的位移提取算法進(jìn)行選擇，其遵循的選取原則為：當(dāng)前幀圖像與前一楨圖像相比不滿足 亮度恒定、空間一致和楨間位移差小于設(shè)定閾值!^的任一項(xiàng)條件時(shí)，選取主算法子模塊進(jìn) 行追蹤目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)位移的提??；當(dāng)前幀圖像與前一楨圖像相比滿足亮度恒定、空間一致和 楨間位移差小于設(shè)定閾值Ti條件時(shí)，選取副算法子模塊進(jìn)行追蹤目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)位移的提取，Ti 的取值范圍為(〇, 1mm];
[0061 ] (2)主算法子模塊:用于通過圖像配準(zhǔn)的方式來提取追蹤目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)位移，設(shè)視頻 共有η楨圖像，選取視頻中的第一幀中的追蹤目標(biāo)圖像作為模板圖像Ρ(σ)，后續(xù)幀圖像為込 (〇)，j = 2，...n，多次扭曲所述后續(xù)幀圖像1」(〇)，使其與模板圖像P(〇)對齊，每次扭曲后所 述后續(xù)幀圖像以σ)與模板圖像Ρ(σ)之間的增量Αδ^/:
[0062]
[0063]其中，Φ(σ;δ」）為模板圖像ρ(σ)的像素坐標(biāo)0(x，y)映射到后續(xù)幀圖像Ij(o)的亞像 素坐標(biāo)，δ」表示扭曲變換的參數(shù)向量，Ij(iK〇; δ」））為從后續(xù)幀圖像Ι」（σ)中截取的扭曲部 分，Vi3為扭曲部分在亞像素坐標(biāo)Φ(σ; δ」)處的梯度；
[0064] 所述主算法子模塊通過不斷迭代計(jì)算增量Δδ」來更新以逐漸實(shí)現(xiàn)圖像配準(zhǔn)，更 新過程為:Α δ」，每次更新后對變換參數(shù)\的小數(shù)點(diǎn)后一位進(jìn)行四舍五入取整，停止 更新的條件為I I Αδ」| |<Τ2，Τ2為設(shè)定的閾值，Τ2的取值范圍為[0.4,0.5]，最后更新的變換 參數(shù)\即為后續(xù)幀圖像Ι』(σ)中要提取的追蹤目標(biāo)的復(fù)雜運(yùn)動(dòng)位移；
[0065] (3)副算法子模塊:用于通過模板匹配的方式來提取追蹤目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)位移，設(shè)視頻 共有η楨圖像，選取視頻中的第一幀圖像為匹配圖像，后續(xù)幀的有效區(qū)域?yàn)槟０鍒D像Pi，i = 2,. . .η,各楨圖像中追蹤目標(biāo)的簡單運(yùn)動(dòng)位移(xi，yi)為：
[0066]
[0067] 其中，（XQ，yQ)為通過計(jì)算模板圖像?,與第一幀圖像的NCC相關(guān)系數(shù)矩陣得到的最 大位置點(diǎn)的坐標(biāo)，1111，1]12，1113，1114，1115為(1()，7())周圍8個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)^，71〇的相關(guān)系數(shù)，1^=1，...，8， (xo，yo)與所述相關(guān)系數(shù)的關(guān)系為 c (xk，yk) =m〇+mixk+m2yk+m3Xk2+m4Xkyk+m5yk2;
[0068] (4)位移修正子模塊，考慮到當(dāng)?shù)販囟葘斪冸娫O(shè)備位移的影響，引入溫度修正系 數(shù)L對上述提取的運(yùn)動(dòng)位移進(jìn)行修正，經(jīng)驗(yàn)值L的取值范圍是[0.95，1.05]:
[0069] 修正后的復(fù)雜運(yùn)動(dòng)位移:δ'」= δ」XL
[0070] 修正后的簡單運(yùn)動(dòng)位移"Xiji/zUijOXL;
[0071] (5)顯示子模塊，與主算法子模塊、副算法子模塊連接，用于處理并顯示與追蹤目 標(biāo)相關(guān)的運(yùn)動(dòng)位移數(shù)據(jù)和輸變電設(shè)備的振動(dòng)位移曲線。
[0072]本優(yōu)選實(shí)施例設(shè)置副算法子模塊，對滿足亮度恒定、空間一致和楨間位移差小于 設(shè)定閾值!^條件的相鄰楨圖像進(jìn)行位移提取，只需選擇模板圖像進(jìn)行計(jì)算，簡單、直觀，自 動(dòng)化能力強(qiáng)，且提出了簡單運(yùn)動(dòng)位移( Xl，yi)的計(jì)算公式，提高了計(jì)算的速度;通過設(shè)置主算 法子模塊，對不滿足亮度恒定、空間一致和楨間位移差小于設(shè)定閾值h任一項(xiàng)條件的相鄰 楨圖像進(jìn)行位移提取，提取過程較為簡單，可以快速被執(zhí)行，可以實(shí)現(xiàn)高速攝像的實(shí)時(shí)位移 提取;通過設(shè)置算法選擇子模塊，對視頻中各楨圖像的位移提取算法進(jìn)行優(yōu)化選擇，減少了 對圖像處理的依賴，提高了位移提取的效率，算法對每楨圖像的位移提取時(shí)間可以降低到 0. lms以下;通過設(shè)置位移修正子模塊，消除了溫度對位移的影響，計(jì)算結(jié)果更為準(zhǔn)確。
[0073] 優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)評(píng)估模塊63包括主評(píng)估子模塊和副評(píng)估子模塊：
[0074] a、主評(píng)估子模塊:對顯示子模塊中的振動(dòng)位移曲線進(jìn)行評(píng)估，若振動(dòng)位移曲線評(píng) 估合格，則不再對運(yùn)動(dòng)位移數(shù)據(jù)進(jìn)行評(píng)估；
[0075] b、副評(píng)估子模塊：當(dāng)振動(dòng)位移曲線評(píng)估不合格時(shí)，對顯示子模塊中的運(yùn)動(dòng)位移數(shù) 據(jù)進(jìn)行評(píng)估，找出異常數(shù)據(jù)。
[0076 ]本優(yōu)選實(shí)施例提尚了評(píng)估的精度。
[0077]本應(yīng)用場景中的上述實(shí)施例取^二。.09，T2 = 0.5時(shí)，對輸變電設(shè)備健康狀況的分 析速度相對提高了 4.5 %，分析精度相對提高了 4.2 %。
[0078]應(yīng)用場景3
[0079] 參見圖1、圖2，本應(yīng)用場景中的一個(gè)實(shí)施例的輸變電設(shè)備監(jiān)測系統(tǒng)，包括：
[0080] (1)采集器1，用于采集需溫度監(jiān)測的輸變電設(shè)備的溫度、所處環(huán)境的溫度和濕度；
[0081] (2)服務(wù)器2,用于接收采集器1采集的數(shù)據(jù)，并存儲(chǔ)至數(shù)據(jù)庫；
[0082] (3)監(jiān)測端3,用于對數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、分析和顯示，以實(shí)現(xiàn)監(jiān)測端3對需 溫度監(jiān)測的輸變電設(shè)備的溫度、所處環(huán)境的溫度和濕度的實(shí)時(shí)監(jiān)測;所述采集器1通過無線 網(wǎng)絡(luò)與所述服務(wù)器2相連，所述服務(wù)器2通過無線網(wǎng)絡(luò)與所述監(jiān)測端3連接。
[0083]本發(fā)明的上述實(shí)施例通過設(shè)置采集器1、服務(wù)器2、監(jiān)測端3,實(shí)現(xiàn)對需溫度監(jiān)測的 輸變電設(shè)備的溫度、所處環(huán)境的溫度和濕度的實(shí)時(shí)監(jiān)測，自動(dòng)化程度高，且監(jiān)測端3通過無 線網(wǎng)對服務(wù)器2上的數(shù)據(jù)進(jìn)行查看，監(jiān)測端3可靈活設(shè)置，從而解決了上述的技術(shù)問題。
[0084] 優(yōu)選的，所述輸變電設(shè)備監(jiān)測系統(tǒng)還包括環(huán)境參數(shù)調(diào)節(jié)器4,所述環(huán)境參數(shù)調(diào)節(jié)器 4連接監(jiān)測端3,在所處環(huán)境的溫度和濕度超出預(yù)定范圍時(shí)，進(jìn)行所處環(huán)境的溫度和濕度的 調(diào)節(jié)。
[0085] 本優(yōu)選實(shí)施例完成了對輸變電設(shè)備所處環(huán)境的參數(shù)調(diào)整。
[0086] 優(yōu)選的，所述輸變電設(shè)備監(jiān)測系統(tǒng)，還包括溫度預(yù)警設(shè)備5,所述溫度預(yù)警設(shè)備5與 監(jiān)測端3連接，用于在需溫度監(jiān)測的輸變電設(shè)備的溫度不在設(shè)定的溫度安全范圍時(shí)，進(jìn)行實(shí) 時(shí)報(bào)警并顯示異常位置。
[0087]本優(yōu)選實(shí)施例增加了系統(tǒng)的智能化預(yù)警功能，提高了監(jiān)測的安全性。
[0088]優(yōu)選的，所述采集器1還用于采集監(jiān)測各輸變電設(shè)備工作的視頻圖像，所述監(jiān)測端 3包括用于檢測輸變電設(shè)備健康狀態(tài)的健康狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)6,所述健康狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)6包括 依次連接的數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊61、數(shù)據(jù)分析模塊62、數(shù)據(jù)評(píng)估模塊63和數(shù)據(jù)顯示模塊64,所述 數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊61用于將采集到的視頻圖像轉(zhuǎn)化到灰度空間，并使轉(zhuǎn)換后的圖像通過高斯 濾波器進(jìn)行濾波處理;所述數(shù)據(jù)分析模塊62用于對預(yù)處理后的視頻圖像進(jìn)行分析和處理， 以得到輸變電設(shè)備的振動(dòng)位移曲線;所述數(shù)據(jù)評(píng)估模塊63用于對所述振動(dòng)位移曲線進(jìn)行健 康分析并判斷輸變電設(shè)備的振動(dòng)位移是否處于健康狀態(tài)，輸出輸變電設(shè)備健康狀態(tài)結(jié)果； 所述數(shù)據(jù)顯示模塊64用于顯示所述輸變電設(shè)備健康狀態(tài)結(jié)果。
[0089]本優(yōu)選實(shí)施例構(gòu)建了健康狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的模塊架構(gòu)。
[0090]優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)分析模塊62包括算法選擇子模塊、主算法子模塊、副算法子模 塊、位移修正子模塊和顯示子模塊，具體為：
[0091] (1)算法選擇子模塊:與主算法子模塊、副算法子模塊連接，用于對視頻中各楨圖 像的位移提取算法進(jìn)行選擇，其遵循的選取原則為：當(dāng)前幀圖像與前一楨圖像相比不滿足 亮度恒定、空間一致和楨間位移差小于設(shè)定閾值!^的任一項(xiàng)條件時(shí)，選取主算法子模塊進(jìn) 行追蹤目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)位移的提?。划?dāng)前幀圖像與前一楨圖像相比滿足亮度恒定、空間一致和 楨間位移差小于設(shè)定閾值Ti條件時(shí)，選取副算法子模塊進(jìn)行追蹤目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)位移的提取，Ti 的取值范圍為(〇, 1mm];
[0092] (2)主算法子模塊:用于通過圖像配準(zhǔn)的方式來提取追蹤目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)位移，設(shè)視頻 共有η楨圖像，選取視頻中的第一幀中的追蹤目標(biāo)圖像作為模板圖像Ρ(σ)，后續(xù)幀圖像為込 (〇)，j = 2，...n，多次扭曲所述后續(xù)幀圖像L(〇)，使其與模板圖像P(〇)對齊，每次扭曲后所 述后續(xù)幀圖像以σ)與模板圖像Ρ(σ)之間的增量Αδ^/:
[0093]
[0094]其中，Φ(σ ; δj)為模板圖像ρ(σ)的像素坐標(biāo)σ (X，y)映射到后續(xù)幀圖像I j (σ)的亞像 素坐標(biāo)，δ」表示扭曲變換的參數(shù)向量，Ij(iK〇; δ」））為從后續(xù)幀圖像Ι」（σ)中截取的扭曲部 分，為扭曲部分在亞像素坐標(biāo)Φ(σ; δ」)處的梯度；
[0095] 所述主算法子模塊通過不斷迭代計(jì)算增量Δδ」來更新以逐漸實(shí)現(xiàn)圖像配準(zhǔn)，更 新過程為:Α δ」，每次更新后對變換參數(shù)\的小數(shù)點(diǎn)后一位進(jìn)行四舍五入取整，停止 更新的條件為I I Αδ」| |<Τ2，Τ2為設(shè)定的閾值，Τ2的取值范圍為[0.4,0.5]，最后更新的變換 參數(shù)\即為后續(xù)幀圖像Ι』(σ)中要提取的追蹤目標(biāo)的復(fù)雜運(yùn)動(dòng)位移；
[0096] (3)副算法子模塊:用于通過模板匹配的方式來提取追蹤目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)位移，設(shè)視頻 共有η楨圖像，選取視頻中的第一幀圖像為匹配圖像，后續(xù)幀的有效區(qū)域?yàn)槟０鍒D像Pi，i = 2,. . .η,各楨圖像中追蹤目標(biāo)的簡單運(yùn)動(dòng)位移(xi，yi)為：
[0097]
[0098] 其中，（XQ，yQ)為通過計(jì)算模板圖像?,與第一幀圖像的NCC相關(guān)系數(shù)矩陣得到的最 大位置點(diǎn)的坐標(biāo)，1111，1]12，1113，1114，1115為(1()，7())周圍8個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)^，71〇的相關(guān)系數(shù)，1^=1，...，8， (xo，yo)與所述相關(guān)系數(shù)的關(guān)系為 c (xk，yk) =m〇+mixk+m2yk+m3Xk2+m4Xkyk+m5yk2;
[0099] (4)位移修正子模塊，考慮到當(dāng)?shù)販囟葘斪冸娫O(shè)備位移的影響，引入溫度修正系 數(shù)L對上述提取的運(yùn)動(dòng)位移進(jìn)行修正，經(jīng)驗(yàn)值L的取值范圍是[0.95，1.05]:
[0100] 修正后的復(fù)雜運(yùn)動(dòng)位移
[01 01 ]修正后的簡單運(yùn)動(dòng)位移：（Xi，yiy = (Xi，yi) XL;
[0102] (5)顯示子模塊，與主算法子模塊、副算法子模塊連接，用于處理并顯示與追蹤目 標(biāo)相關(guān)的運(yùn)動(dòng)位移數(shù)據(jù)和輸變電設(shè)備的振動(dòng)位移曲線。
[0103] 本優(yōu)選實(shí)施例設(shè)置副算法子模塊，對滿足亮度恒定、空間一致和楨間位移差小于 設(shè)定閾值!^條件的相鄰楨圖像進(jìn)行位移提取，只需選擇模板圖像進(jìn)行計(jì)算，簡單、直觀，自 動(dòng)化能力強(qiáng)，且提出了簡單運(yùn)動(dòng)位移( Xl，yi)的計(jì)算公式，提高了計(jì)算的速度;通過設(shè)置主算 法子模塊，對不滿足亮度恒定、空間一致和楨間位移差小于設(shè)定閾值h任一項(xiàng)條件的相鄰 楨圖像進(jìn)行位移提取，提取過程較為簡單，可以快速被執(zhí)行，可以實(shí)現(xiàn)高速攝像的實(shí)時(shí)位移 提取;通過設(shè)置算法選擇子模塊，對視頻中各楨圖像的位移提取算法進(jìn)行優(yōu)化選擇，減少了 對圖像處理的依賴，提高了位移提取的效率，算法對每楨圖像的位移提取時(shí)間可以降低到 0. lms以下;通過設(shè)置位移修正子模塊，消除了溫度對位移的影響，計(jì)算結(jié)果更為準(zhǔn)確。 [0104]優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)評(píng)估模塊63包括主評(píng)估子模塊和副評(píng)估子模塊：
[0105] a、主評(píng)估子模塊:對顯示子模塊中的振動(dòng)位移曲線進(jìn)行評(píng)估，若振動(dòng)位移曲線評(píng) 估合格，則不再對運(yùn)動(dòng)位移數(shù)據(jù)進(jìn)行評(píng)估；
[0106] b、副評(píng)估子模塊：當(dāng)振動(dòng)位移曲線評(píng)估不合格時(shí)，對顯示子模塊中的運(yùn)動(dòng)位移數(shù) 據(jù)進(jìn)行評(píng)估，找出異常數(shù)據(jù)。
[0107]本優(yōu)選實(shí)施例提尚了評(píng)估的精度。
[0108]本應(yīng)用場景中的上述實(shí)施例取!^ = 0.06，T2 = 0.45時(shí)，對輸變電設(shè)備健康狀況的分 析速度相對提高了 3.5 %，分析精度相對提高了 4 %。
[0109]應(yīng)用場景4
[011 0]參見圖1、圖2，本應(yīng)用場景中的一個(gè)實(shí)施例的輸變電設(shè)備監(jiān)測系統(tǒng)，包括：
[0111] (1)采集器1，用于采集需溫度監(jiān)測的輸變電設(shè)備的溫度、所處環(huán)境的溫度和濕度；
[0112] (2)服務(wù)器2,用于接收采集器1采集的數(shù)據(jù)，并存儲(chǔ)至數(shù)據(jù)庫；
[0113] (3)監(jiān)測端3,用于對數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、分析和顯示，以實(shí)現(xiàn)監(jiān)測端3對需 溫度監(jiān)測的輸變電設(shè)備的溫度、所處環(huán)境的溫度和濕度的實(shí)時(shí)監(jiān)測;所述采集器1通過無線 網(wǎng)絡(luò)與所述服務(wù)器2相連，所述服務(wù)器2通過無線網(wǎng)絡(luò)與所述監(jiān)測端3連接。
[0114] 本發(fā)明的上述實(shí)施例通過設(shè)置采集器1、服務(wù)器2、監(jiān)測端3,實(shí)現(xiàn)對需溫度監(jiān)測的 輸變電設(shè)備的溫度、所處環(huán)境的溫度和濕度的實(shí)時(shí)監(jiān)測，自動(dòng)化程度高，且監(jiān)測端3通過無 線網(wǎng)對服務(wù)器2上的數(shù)據(jù)進(jìn)行查看，監(jiān)測端3可靈活設(shè)置，從而解決了上述的技術(shù)問題。
[0115] 優(yōu)選的，所述輸變電設(shè)備監(jiān)測系統(tǒng)還包括環(huán)境參數(shù)調(diào)節(jié)器4,所述環(huán)境參數(shù)調(diào)節(jié)器 4連接監(jiān)測端3,在所處環(huán)境的溫度和濕度超出預(yù)定范圍時(shí)，進(jìn)行所處環(huán)境的溫度和濕度的 調(diào)節(jié)。
[0116]本優(yōu)選實(shí)施例完成了對輸變電設(shè)備所處環(huán)境的參數(shù)調(diào)整。
[0117] 優(yōu)選的，所述輸變電設(shè)備監(jiān)測系統(tǒng)，還包括溫度預(yù)警設(shè)備5,所述溫度預(yù)警設(shè)備5與 監(jiān)測端3連接，用于在需溫度監(jiān)測的輸變電設(shè)備的溫度不在設(shè)定的溫度安全范圍時(shí)，進(jìn)行實(shí) 時(shí)報(bào)警并顯示異常位置。
[0118] 本優(yōu)選實(shí)施例增加了系統(tǒng)的智能化預(yù)警功能，提高了監(jiān)測的安全性。
[0119] 優(yōu)選的，所述采集器1還用于采集監(jiān)測各輸變電設(shè)備工作的視頻圖像，所述監(jiān)測端 3包括用于檢測輸變電設(shè)備健康狀態(tài)的健康狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)6,所述健康狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)6包括 依次連接的數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊61、數(shù)據(jù)分析模塊62、數(shù)據(jù)評(píng)估模塊63和數(shù)據(jù)顯示模塊64,所述 數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊61用于將采集到的視頻圖像轉(zhuǎn)化到灰度空間，并使轉(zhuǎn)換后的圖像通過高斯 濾波器進(jìn)行濾波處理;所述數(shù)據(jù)分析模塊62用于對預(yù)處理后的視頻圖像進(jìn)行分析和處理， 以得到輸變電設(shè)備的振動(dòng)位移曲線;所述數(shù)據(jù)評(píng)估模塊63用于對所述振動(dòng)位移曲線進(jìn)行健 康分析并判斷輸變電設(shè)備的振動(dòng)位移是否處于健康狀態(tài)，輸出輸變電設(shè)備健康狀態(tài)結(jié)果； 所述數(shù)據(jù)顯示模塊64用于顯示所述輸變電設(shè)備健康狀態(tài)結(jié)果。
[0120]本優(yōu)選實(shí)施例構(gòu)建了健康狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的模塊架構(gòu)。
[0121]優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)分析模塊62包括算法選擇子模塊、主算法子模塊、副算法子模 塊、位移修正子模塊和顯示子模塊，具體為：
[0122] (1)算法選擇子模塊:與主算法子模塊、副算法子模塊連接，用于對視頻中各楨圖 像的位移提取算法進(jìn)行選擇，其遵循的選取原則為：當(dāng)前幀圖像與前一楨圖像相比不滿足 亮度恒定、空間一致和楨間位移差小于設(shè)定閾值!^的任一項(xiàng)條件時(shí)，選取主算法子模塊進(jìn) 行追蹤目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)位移的提??；當(dāng)前幀圖像與前一楨圖像相比滿足亮度恒定、空間一致和 楨間位移差小于設(shè)定閾值Ti條件時(shí)，選取副算法子模塊進(jìn)行追蹤目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)位移的提取，Ti 的取值范圍為(〇, 1mm];
[0123] (2)主算法子模塊:用于通過圖像配準(zhǔn)的方式來提取追蹤目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)位移，設(shè)視頻 共有η楨圖像，選取視頻中的第一幀中的追蹤目標(biāo)圖像作為模板圖像Ρ(σ)，后續(xù)幀圖像為Ij (〇)，j = 2，...n，多次扭曲所述后續(xù)幀圖像1」(〇)，使其與模板圖像P(〇)對齊，每次扭曲后所 述后續(xù)幀圖像以σ)與模板圖像Ρ(σ)之間的增量Αδ^/ :
[0124
[0125]其中，Φ(σ ; δj)為模板圖像Ρ(σ)的像素坐標(biāo)σ (X，y)映射到后續(xù)幀圖像I j (σ)的亞像 素坐標(biāo)，δ」表示扭曲變換的參數(shù)向量，Ij(iK〇; δ」））為從后續(xù)幀圖像Ι」（σ)中截取的扭曲部 分，VP為扭曲部分在亞像素坐標(biāo)Φ(σ; δ」)處的梯度；
[0126] 所述主算法子模塊通過不斷迭代計(jì)算增量Δδ」來更新以逐漸實(shí)現(xiàn)圖像配準(zhǔn)，更 新過程為:Α δ」，每次更新后對變換參數(shù)\的小數(shù)點(diǎn)后一位進(jìn)行四舍五入取整，停止 更新的條件為I I Αδ」| |<Τ2，Τ2為設(shè)定的閾值，Τ2的取值范圍為[0.4,0.5]，最后更新的變換 參數(shù)\即為后續(xù)幀圖像Ι』(σ)中要提取的追蹤目標(biāo)的復(fù)雜運(yùn)動(dòng)位移；
[0127] (3)副算法子模塊:用于通過模板匹配的方式來提取追蹤目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)位移，設(shè)視頻 共有η楨圖像，選取視頻中的第一幀圖像為匹配圖像，后續(xù)幀的有效區(qū)域?yàn)槟０鍒D像Pi，i = 2,. . .η,各楨圖像中追蹤目標(biāo)的簡單運(yùn)動(dòng)位移(xi，yi)為：
[0128]
[0129] 其中，（XQ，yQ)為通過計(jì)算模板圖像?,與第一幀圖像的NCC相關(guān)系數(shù)矩陣得到的最 大位置點(diǎn)的坐標(biāo)，1111，1]12，1113，1114，1115為(1()，7())周圍8個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)^，71〇的相關(guān)系數(shù)，1^=1，...，8， (xo，yo)與所述相關(guān)系數(shù)的關(guān)系為 c (xk，yk) =m〇+mixk+m2yk+m3Xk2+m4Xkyk+m5yk2;
[0130] (4)位移修正子模塊，考慮到當(dāng)?shù)販囟葘斪冸娫O(shè)備位移的影響，引入溫度修正系 數(shù)L對上述提取的運(yùn)動(dòng)位移進(jìn)行修正，經(jīng)驗(yàn)值L的取值范圍是[0.95，1.05]:
[0131] 修正后的復(fù)雜運(yùn)動(dòng)位移:δ、= δ」XL
[0132] 修正后的簡單運(yùn)動(dòng)位移"xm/zUijOXL;
[0133] (5)顯示子模塊，與主算法子模塊、副算法子模塊連接，用于處理并顯示與追蹤目 標(biāo)相關(guān)的運(yùn)動(dòng)位移數(shù)據(jù)和輸變電設(shè)備的振動(dòng)位移曲線。
[0134] 本優(yōu)選實(shí)施例設(shè)置副算法子模塊，對滿足亮度恒定、空間一致和楨間位移差小于 設(shè)定閾值!^條件的相鄰楨圖像進(jìn)行位移提取，只需選擇模板圖像進(jìn)行計(jì)算，簡單、直觀，自 動(dòng)化能力強(qiáng)，且提出了簡單運(yùn)動(dòng)位移( Xl，yi)的計(jì)算公式，提高了計(jì)算的速度;通過設(shè)置主算 法子模塊，對不滿足亮度恒定、空間一致和楨間位移差小于設(shè)定閾值h任一項(xiàng)條件的相鄰 楨圖像進(jìn)行位移提取，提取過程較為簡單，可以快速被執(zhí)行，可以實(shí)現(xiàn)高速攝像的實(shí)時(shí)位移 提取;通過設(shè)置算法選擇子模塊，對視頻中各楨圖像的位移提取算法進(jìn)行優(yōu)化選擇，減少了 對圖像處理的依賴，提高了位移提取的效率，算法對每楨圖像的位移提取時(shí)間可以降低到 0. lms以下;通過設(shè)置位移修正子模塊，消除了溫度對位移的影響，計(jì)算結(jié)果更為準(zhǔn)確。
[0135] 優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)評(píng)估模塊63包括主評(píng)估子模塊和副評(píng)估子模塊：
[0136] a、主評(píng)估子模塊:對顯示子模塊中的振動(dòng)位移曲線進(jìn)行評(píng)估，若振動(dòng)位移曲線評(píng) 估合格，則不再對運(yùn)動(dòng)位移數(shù)據(jù)進(jìn)行評(píng)估；
[0137] b、副評(píng)估子模塊：當(dāng)振動(dòng)位移曲線評(píng)估不合格時(shí)，對顯示子模塊中的運(yùn)動(dòng)位移數(shù) 據(jù)進(jìn)行評(píng)估，找出異常數(shù)據(jù)。
[0138]本優(yōu)選實(shí)施例提尚了評(píng)估的精度。
[0139] 本應(yīng)用場景中的上述實(shí)施例取1'1 = 0.06，T2 = 0.4時(shí)，對輸變電設(shè)備健康狀況的分 析速度相對提高了 4 %，分析精度相對提高了 4.5 %。
[0140] 應(yīng)用場景5
[0141] 參見圖1、圖2,本應(yīng)用場景中的一個(gè)實(shí)施例的輸變電設(shè)備監(jiān)測系統(tǒng)，包括：
[0142] (1)采集器1，用于采集需溫度監(jiān)測的輸變電設(shè)備的溫度、所處環(huán)境的溫度和濕度；
[0143] (2)服務(wù)器2,用于接收采集器1采集的數(shù)據(jù)，并存儲(chǔ)至數(shù)據(jù)庫；
[0144] (3)監(jiān)測端3,用于對數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、分析和顯示，以實(shí)現(xiàn)監(jiān)測端3對需 溫度監(jiān)測的輸變電設(shè)備的溫度、所處環(huán)境的溫度和濕度的實(shí)時(shí)監(jiān)測;所述采集器1通過無線 網(wǎng)絡(luò)與所述服務(wù)器2相連，所述服務(wù)器2通過無線網(wǎng)絡(luò)與所述監(jiān)測端3連接。
[0145] 本發(fā)明的上述實(shí)施例通過設(shè)置采集器1、服務(wù)器2、監(jiān)測端3,實(shí)現(xiàn)對需溫度監(jiān)測的 輸變電設(shè)備的溫度、所處環(huán)境的溫度和濕度的實(shí)時(shí)監(jiān)測，自動(dòng)化程度高，且監(jiān)測端3通過無 線網(wǎng)對服務(wù)器2上的數(shù)據(jù)進(jìn)行查看，監(jiān)測端3可靈活設(shè)置，從而解決了上述的技術(shù)問題。
[0146] 優(yōu)選的，所述輸變電設(shè)備監(jiān)測系統(tǒng)還包括環(huán)境參數(shù)調(diào)節(jié)器4,所述環(huán)境參數(shù)調(diào)節(jié)器 4連接監(jiān)測端3,在所處環(huán)境的溫度和濕度超出預(yù)定范圍時(shí)，進(jìn)行所處環(huán)境的溫度和濕度的 調(diào)節(jié)。
[0147] 本優(yōu)選實(shí)施例完成了對輸變電設(shè)備所處環(huán)境的參數(shù)調(diào)整。
[0148] 優(yōu)選的，所述輸變電設(shè)備監(jiān)測系統(tǒng)，還包括溫度預(yù)警設(shè)備5,所述溫度預(yù)警設(shè)備5與 監(jiān)測端3連接，用于在需溫度監(jiān)測的輸變電設(shè)備的溫度不在設(shè)定的溫度安全范圍時(shí)，進(jìn)行實(shí) 時(shí)報(bào)警并顯示異常位置。
[0149] 本優(yōu)選實(shí)施例增加了系統(tǒng)的智能化預(yù)警功能，提高了監(jiān)測的安全性。
[0150]優(yōu)選的，所述采集器1還用于采集監(jiān)測各輸變電設(shè)備工作的視頻圖像，所述監(jiān)測端 3包括用于檢測輸變電設(shè)備健康狀態(tài)的健康狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)6,所述健康狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)6包括 依次連接的數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊61、數(shù)據(jù)分析模塊62、數(shù)據(jù)評(píng)估模塊63和數(shù)據(jù)顯示模塊64,所述 數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊61用于將采集到的視頻圖像轉(zhuǎn)化到灰度空間，并使轉(zhuǎn)換后的圖像通過高斯 濾波器進(jìn)行濾波處理;所述數(shù)據(jù)分析模塊62用于對預(yù)處理后的視頻圖像進(jìn)行分析和處理， 以得到輸變電設(shè)備的振動(dòng)位移曲線;所述數(shù)據(jù)評(píng)估模塊63用于對所述振動(dòng)位移曲線進(jìn)行健 康分析并判斷輸變電設(shè)備的振動(dòng)位移是否處于健康狀態(tài)，輸出輸變電設(shè)備健康狀態(tài)結(jié)果； 所述數(shù)據(jù)顯示模塊64用于顯示所述輸變電設(shè)備健康狀態(tài)結(jié)果。
[0151]本優(yōu)選實(shí)施例構(gòu)建了健康狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的模塊架構(gòu)。
[0152] 優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)分析模塊62包括算法選擇子模塊、主算法子模塊、副算法子模 塊、位移修正子模塊和顯示子模塊，具體為：
[0153] (1)算法選擇子模塊:與主算法子模塊、副算法子模塊連接，用于對視頻中各楨圖 像的位移提取算法進(jìn)行選擇，其遵循的選取原則為：當(dāng)前幀圖像與前一楨圖像相比不滿足 亮度恒定、空間一致和楨間位移差小于設(shè)定閾值!^的任一項(xiàng)條件時(shí)，選取主算法子模塊進(jìn) 行追蹤目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)位移的提??；當(dāng)前幀圖像與前一楨圖像相比滿足亮度恒定、空間一致和 楨間位移差小于設(shè)定閾值Ti條件時(shí)，選取副算法子模塊進(jìn)行追蹤目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)位移的提取，Ti 的取值范圍為(〇, 1mm];
[0154] (2)主算法子模塊:用于通過圖像配準(zhǔn)的方式來提取追蹤目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)位移，設(shè)視頻 共有η楨圖像，選取視頻中的第一幀中的追蹤目標(biāo)圖像作為模板圖像Ρ(σ)，后續(xù)幀圖像為込 (〇)，j = 2，...n，多次扭曲所述后續(xù)幀圖像1」(〇)，使其與模板圖像P(〇)對齊，每次扭曲后所 述后續(xù)幀圖像TJo)與樽板圖像的增量Δδ、*，
[0155]
[015?]其中，Φ(σ ; δj)為模板圖像Ρ(σ)的像素坐標(biāo)σ (X，y)映射到后續(xù)幀圖像I j (σ)的亞像 素坐標(biāo)，δ」表示扭曲變換的參數(shù)向量，Ij(iK〇; δ」））為從后續(xù)幀圖像Ι」（σ)中截取的扭曲部 分，V/3為扭曲部分在亞像素坐標(biāo)Φ(σ; δ」)處的梯度；
[0157] 所述主算法子模塊通過不斷迭代計(jì)算增量Δδ」來更新以逐漸實(shí)現(xiàn)圖像配準(zhǔn)，更 新過程為:Α δ」，每次更新后對變換參數(shù)\的小數(shù)點(diǎn)后一位進(jìn)行四舍五入取整，停止 更新的條件為I I Αδ」| |<Τ2，Τ2為設(shè)定的閾值，Τ2的取值范圍為[0.4,0.5]，最后更新的變換 參數(shù)\即為后續(xù)幀圖像Ι』(σ)中要提取的追蹤目標(biāo)的復(fù)雜運(yùn)動(dòng)位移；
[0158] (3)副算法子模塊:用于通過模板匹配的方式來提取追蹤目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)位移，設(shè)視頻 共有η楨圖像，選取視頻中的第一幀圖像為匹配圖像，后續(xù)幀的有效區(qū)域?yàn)槟０鍒D像Pi，i = 2,. . .η,各楨圖像中追蹤目標(biāo)的簡單運(yùn)動(dòng)位移(xi，yi)為：
[0159]
[0160]其中，（XQ，yQ)為通過計(jì)算模板圖像?1與第一幀圖像的NCC相關(guān)系數(shù)矩陣得到的最 大位置點(diǎn)的坐標(biāo)，1111，1]12，1113，1114，1115為(1()，7())周圍8個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)^，71〇的相關(guān)系數(shù)，1^=1，...，8， (xo，yo)與所述相關(guān)系數(shù)的關(guān)系為 c (xk，yk) =m〇+mixk+m2yk+m3Xk2+m4Xkyk+m5yk2;
[0161] (4)位移修正子模塊，考慮到當(dāng)?shù)販囟葘斪冸娫O(shè)備位移的影響，引入溫度修正系 數(shù)L對上述提取的運(yùn)動(dòng)位移進(jìn)行修正，經(jīng)驗(yàn)值L的取值范圍是[0.95，1.05]:
[0162] 修正后的復(fù)雜運(yùn)動(dòng)位移:δ'」= δ」XL
[0163] 修正后的簡單運(yùn)動(dòng)位移"xm/zUijOXL;
[0164] (5)顯示子模塊，與主算法子模塊、副算法子模塊連接，用于處理并顯示與追蹤目 標(biāo)相關(guān)的運(yùn)動(dòng)位移數(shù)據(jù)和輸變電設(shè)備的振動(dòng)位移曲線。
[0165] 本優(yōu)選實(shí)施例設(shè)置副算法子模塊，對滿足亮度恒定、空間一致和楨間位移差小于 設(shè)定閾值!^條件的相鄰楨圖像進(jìn)行位移提取，只需選擇模板圖像進(jìn)行計(jì)算，簡單、直觀，自 動(dòng)化能力強(qiáng)，且提出了簡單運(yùn)動(dòng)位移( Xl，yi)的計(jì)算公式，提高了計(jì)算的速度;通過設(shè)置主算 法子模塊，對不滿足亮度恒定、空間一致和楨間位移差小于設(shè)定閾值h任一項(xiàng)條件的相鄰 楨圖像進(jìn)行位移提取，提取過程較為簡單，可以快速被執(zhí)行，可以實(shí)現(xiàn)高速攝像的實(shí)時(shí)位移 提取;通過設(shè)置算法選擇子模塊，對視頻中各楨圖像的位移提取算法進(jìn)行優(yōu)化選擇，減少了 對圖像處理的依賴，提高了位移提取的效率，算法對每楨圖像的位移提取時(shí)間可以降低到 0. lms以下;通過設(shè)置位移修正子模塊，消除了溫度對位移的影響，計(jì)算結(jié)果更為準(zhǔn)確。
[0166] 優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)評(píng)估模塊63包括主評(píng)估子模塊和副評(píng)估子模塊：
[0167] a、主評(píng)估子模塊:對顯示子模塊中的振動(dòng)位移曲線進(jìn)行評(píng)估，若振動(dòng)位移曲線評(píng) 估合格，則不再對運(yùn)動(dòng)位移數(shù)據(jù)進(jìn)行評(píng)估；
[0168] b、副評(píng)估子模塊：當(dāng)振動(dòng)位移曲線評(píng)估不合格時(shí)，對顯示子模塊中的運(yùn)動(dòng)位移數(shù) 據(jù)進(jìn)行評(píng)估，找出異常數(shù)據(jù)。
[0169]本優(yōu)選實(shí)施例提尚了評(píng)估的精度。
[0170]本應(yīng)用場景中的上述實(shí)施例取1'1 = 0.03，T2 = 0.4時(shí)，對輸變電設(shè)備健康狀況的分 析速度相對提高了 4.7 %，分析精度相對提高了 4.5 %。
[0171]最后應(yīng)當(dāng)說明的是，以上應(yīng)用場景僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對本發(fā)明 保護(hù)范圍的限制，盡管參照較佳應(yīng)用場景對本發(fā)明作了詳細(xì)地說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人 員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案 的實(shí)質(zhì)和范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種輸變電設(shè)備監(jiān)測系統(tǒng)，其特征是，包括： (1) 采集器，用于采集需溫度監(jiān)測的輸變電設(shè)備的溫度、所處環(huán)境的溫度和濕度； (2) 服務(wù)器，用于接收采集器采集的數(shù)據(jù)，并存儲(chǔ)至數(shù)據(jù)庫； (3) 監(jiān)測端，用于對數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、分析和顯示，以實(shí)現(xiàn)監(jiān)測端對需溫度監(jiān) 測的輸變電設(shè)備的溫度、所處環(huán)境的溫度和濕度的實(shí)時(shí)監(jiān)測;所述采集器通過無線網(wǎng)絡(luò)與 所述服務(wù)器相連，所述服務(wù)器通過無線網(wǎng)絡(luò)與所述監(jiān)測端連接。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種輸變電設(shè)備監(jiān)測系統(tǒng)，其特征是，還包括環(huán)境參數(shù)調(diào)節(jié) 器，所述環(huán)境參數(shù)調(diào)節(jié)器連接監(jiān)測端，在所處環(huán)境的溫度和濕度超出預(yù)定范圍時(shí)，進(jìn)行所處 環(huán)境的溫度和濕度的調(diào)節(jié)。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種輸變電設(shè)備監(jiān)測系統(tǒng)，其特征是，還包括溫度預(yù)警設(shè)備， 所述溫度預(yù)警設(shè)備與監(jiān)測端連接，用于在需溫度監(jiān)測的輸變電設(shè)備的溫度不在設(shè)定的溫度 安全范圍時(shí)，進(jìn)行實(shí)時(shí)報(bào)警并顯示異常位置。
【文檔編號(hào)】G01D21/02GK105974249SQ201610590867
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年7月25日
【發(fā)明人】肖銳
【申請人】肖銳