基于移动计算的电力二次压板状态检查系统及其使用方法
基于移动计算的电力二次压板状态检查系统及其使用方法
【专利说明】
[0001]所属
技术领域
本专利涉及一种能够检查电力二次设备屏柜上压板投退状态的系统及其使用方法。
【背景技术】
[0002]
电力系统中存在大量对一次设备进行测量控制和提供继电保护的二次设备屏柜，其上的压板(学名为连接片)的投退一般由电网调度员下令，再由厂站值班员进行实际投退操作。虽然在现行国标安规(GB 26860 — 2011《电力安全工作规程发电厂和变电站电气部分》)的7.3节规定了严格严谨的电气操作制度来保证操作正确，但是现实中因为操作人员细心、耐心或责任心不足，压板的错误投退情况还是时有发生，继而导致二次设备误动或拒动，甚至发生恶性事故，危及电网的安全经济稳定运行。
[0003]电力企业(含电厂企业和电网企业)现有的解决这个问题的措施一般是:在厂站进行了一次涉及二次设备屏柜压板操作后，做一遍二次设备屏柜压板投退状态核对检查并做纸质记录，或者周期性例行做一遍全厂站的二次设备屏柜压板投退检查并做纸质记录。人工检查的作业质量仍然取决于人员的细心、耐心以及责任心，由于整个电力系统有大量厂站，单个厂站的压板数量一般都是数以千计，由值班员人工核对的作业质量难以保障，故需引入自动化的设备和方法来进行压板状态核对。
[0004]关于解决这个问题，现有公开的专利和已有的产品普遍存在以下问题中的一点:
1、需要进行对已有压板进行改造，加装触点或磁力感应装置并布线采集电信号来获取压板状态，由于存量设备压板太多，改造成本太高，而且对大量正在运行中的设备进行改造可能带来的风险一般不为电力公司接受；
2、需要在集中存放二次设备屏柜的小室中布置额外的设备，如需要额外布置大量摄像机、需要布置网络路由器、需要工作人员手持设备连接一根网线在小室中移动、甚至在小室中布设无线网络发射装置以将图像数据传回服务器处理等等，这些一般也为电力公司抵触乃至禁止。
【发明内容】
[0005]
本发明针对目前压板状态由人工核对的不可靠性以及现有专利和产品的不足，提出了一种基于移动计算能力进行图像处理的二次屏柜压板投退状态识别系统。
[0006]其设计目标在于:
1、对压板状态判读核对工作由人工执行改为设备自动执行；
2、不依赖网络和后台服务器的计算能力，而是基于手持设备移动计算能力，在存放二次设备屏柜的小室现场直接由手持设备识别核对压板状态；
3、对压板的识别核对结果将同时以数字化记录和数码照片文件的方式存档，并上传至企业级服务器，以备企业技术管理人员可核查。
[0007]
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:该电力二次屏柜压板状态检查系统包括以下五个组成部分:
1、企业存储用服务器及服务器端软件；
2、厂站管理用计算机及厂站端软件；
3、企业管理用计算机及管理用软件；
4、手持移动设备及其上的移动端软件；
5、二次小室中二次设备屏柜上黏贴的辅助识别块。
[0008]所述的企业存储用服务器1安装在电力企业(厂站的上级单位)的机房中，通过网络与所述厂站管理用计算机2连接，同时通过网络与所述组企业管理用计算机3相连。其上运行服务器端软件功能之一是接收并保存由厂站管理用计算机上传的每次压板检查作业任务的结果数据，内容包含一次压板检查作业任务中需检查的每个屏柜的压板区域的照片、自动识别出的每块压板状态及与其正常运行时的投退状态的对比结果；服务器端软件的功能之二是向电力企业管理用计算机上的管理专用软件提供检查作业结果数据的检索、查看服务功能。
[0009]所述的厂站管理用计算机2安装在厂站主控室，通过网络与所述的企业存储用服务器1连接，通过USB线或WLAN与所述的手持移动设备4连接。运行于厂站管理计算上机的软件功能有四个:第一，建立并保存有关本厂站的二次设备屏柜上压板的数据，包括所有小室的信息，所有屏柜的信息，所有压板的信息，特别地，应包括压板的颜色信息及其正常运行时的投退状态；第二，选择需要检查的二次设备屏柜建立检查任务数据，通过USB线或WLAN无线网络向所述的手持移动设备4下载检查任务数据，任务数据包括该次任务需要检查的压板的所在小室编号、所在的屏柜号、以及该屏柜上所有压板的颜色信息及其正常运行时的投退状态；第三，通过USB线或WLAN无线网络从所述的手持移动设备4读取检查作业结果数据，并保存。第四，将第三种功能中所保存的作业检查结果打包后通过网线上传到所述1中的企业存储用服务器。
所述的厂站管理用计算机3安装在电力企业专业技术管理人员的办公室中，或由专业技术管理人员的便携式计算机充当，通过网络与所述的企业存储用服务器1联系，其上管理软件的功能是对已经保存在企业存储用服务器的检查作业结果数据进行检索和查看。
[0010]所述的手持移动设备及其上的移动端软件4具备以下功能和特征:应轻便易携带；具有摄像头可以对屏柜上压板区域进行拍照；具有移动处理器，可以对所拍压板区域的照片进行图像数据处理分析；具有触摸屏可进行人机交互；具有USB或WLAN连接功能，可与所述的厂站管理用计算机2进行连接进行数据传送；具有存储器，可以保存厂站管理用计算机下传来的检查任务数据，保存检查作业结果数据以供上传到厂站管理用计算机。
[0011]所述的辅助识别块5为固体长方体，二次屏柜的每行压板左右各粘一块用以辅助定位判断压板位置。
[0012]
本发明有益效果是:
1、对厂站值班人员而言，原本对一个厂站数以百千计的压板投退状态的检查工作由人工用眼检查核对改成只须持手持移动设备在相关屏柜前对压板区域拍照即可自动完成检查工作，降低了人员的劳动强度；
2、对电力企业技术管理人员而言，方便了对所辖厂站的二次设备屏柜压板投退状态检查作业的管理；
3、对电力企业本身而言，所辖各个厂站的二次设备屏柜压板投退检查结果由原来的纸质记录分散存放变成了照片和检查结果的数字化统一储存，各厂站中各二次设备的压板投退状态变化由不可追溯变成有照片为依据的可追溯，从而提高了所辖厂站的运行和管理水平。
[0013]
【附图说明】
[0014]下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
[0015]图1是本发明的系统构成示意图。
[0016]图2是本发明中的辅助识别块的黏贴位置示意图。
[0017]图3是本发明的总体使用流程图。
[0018]图4是本发明中移动端软件使用工作流程图。
[0019]
图1中，1是企业存储用服务器，2是厂站管理用计算机，3是企业管理用计算机，4是手持移动设备，5是辅助识别块。
[0020]图2中，所画为一个辅助识别块在有3行压板的屏柜的压板区域的黏贴位置的示意图，其中阿拉伯数字所标识的1到9列均为压板，压板左右两列用字母A和B标识的是辅助识别块。
[0021]
【具体实施方式】
[0022]下面结合附图和具体实施例对本发明提供的基于移动计算的电力二次设备屏柜压板投退状态检查系统及其使用方法进行进一步说明。
[0023]如图1所示和
【发明内容】
中所述，该发明主要通过对企业存储用服务器1、厂站管理用计算机2、企业管理用计算机3、手持移动设备4以及以上四种设备上的软件和辅助识别块5共同完成对压板状态核对工作。
[0024]图1中企业存储服务器1及其上软件。依据对本发明不同的应用规模应采取性能及价格匹配的计算机和数据库系统软件作为企业存储用服务器的硬件和系统软件构成。例如，对于准备部署本发明进行压板状态检查的厂站不多于100个厂站的企业，可采用性能较低的X86芯片服务器，使用开源linux操作系统和开源数据库系统，应可以满足性能需求；对于部署本发明在更多厂站进行压板检查的企业，如目前国内大多数省级电力公司，其管理厂站数量都是数以千计的量级，应采用从小型机到大型机在内的UNIX服务器以及高性能商业数据库软件。企业存储用服务器上有一个中间件软件，用以接受各厂站上传来的压板检查任务数据并对所接受数据进行合格性检查，检查合格后保存至数据库。企业存储用服务器还有一个或一组软件向企业管理人员提供对已执行压板检查任务的查询和详情查看功能。优选的，采用B/S结构(Browser/Server，浏览器/服务器模式)来提供查询查看服务，企业存储服务器上应安装一个Http服务器软件如Apache HTTP Server,并在其上部署运行一个由网页语言(例如HTML、JavaSCript、Java等)撰写的网络应用程序提供对已执行压板核查任务的查询查看服务。优选地，在查询任务返回结果时，应用醒目色高亮标识出其中记录有压板投退状态与正常运行时投退状态不一致的任务以提醒企业管理人员着重查看该任务的屏柜检查结果详情。优选地，查看任务中屏柜检查结果详情时提供该屏柜在执行任务时拍摄的照片，并在照片中把投退状态与正常运行时 投退状态不一致的压板用醒目色的圈如红圈标识出来。
[0025]图1中厂站管理用计算机及厂站端软件2。厂站端软件中包括一个数据库用以记录本站的小室、屏柜、压板、压板详情(类型、颜色、正常运行时投退状态、实际投退状态)相关信息。单个厂站中布置存放二次设备屏柜的小室数量一般是一个，若由于屏柜数量而多采取分布式布置时则至不超过十个；单个厂站的屏柜数量一般是数以十计；单块屏柜上压板的数量一般是数以十计(参考中国南方电网有限责任公司企业标准《南方电网继电保护通用技术规范Q/CSG 110010-2011》第5.3.4.5条)。鉴于这样的数据规模，优选地，采用轻量级文件数据库如SQLite对站内小室、屏柜、压板、压板详情做数据记录。厂站端软件提供数据管理功能包含对本站小室、屏柜、压板、压板详情等数据的建模、录入、修改管理操作。厂站软件的功能还包括:1、建立任务数据，即在已建模并录入数据的屏柜列表中选择需要检查压板投退状态的屏柜形成任务数据；2、下载任务数据至移动端，即通过USB线或厂站主控室的WLAN将任务数据下载到手持移动设备上；3、从移动端读取数据，即通过USB线或厂站主控室的WLAN从手持移动设备上接受已经完成检查的任务数据；4、上传数据至企业存储用服务器，即通过网络将任务数据上传至企业存储服务器。
[0026]图1中企业管理用计算机3及其上管理用软件。企业管理计算机上的管理用软件具有通过网络访问企业存储服务器上的压板检查任务数据的功能，并具有根据企业管理人员的查询要求呈现出结果数据的功能。优选地，采用B/S结构的网络应用程序来提供查询任务执行情况的功能，企业管理用计算机只需要具有网页浏览器软件即可。
[0027]图1中手持移动设备4及其上应用软件。对于手持移动设备的选择，该设备具有存储处理数据的功能，具有不低于200万以上像素分辨率彩色影像拍摄能力，具有彩色触摸显示屏，显示屏物理分辨率不低于1920点X 1080点，其硬件和操作系统有能力向其上运行的应用软件提供分辨率不低于1920点X 1080点的YUV格式的拍摄实时预览视频数据流。其上应用软件的功能主要是通过由人工手持设备对准屏柜压板区域拍摄时候，从操作系统提供的YUV格式数据流中抓取图像，通过对图像进行模式识别获取压板投退状态，再通过压板投退状态与该压板正常运行时投退状态比对，提醒检查作业人员哪些压板状态与正常运行时状态不一致，待检查作业人员确认后保存图片和数据以备上传存档查看。附图4为手持移动设备上软件的使用和工作流程。
[0028]本
【发明内容】
中的辅助识别块，是质轻、单面带指定识别色、无毒无臭的固体立方体。其长宽高三维尺寸的如下:对于长，应与压板长度一致；对于宽，可略宽于压板宽度以便于识别位置(优选地，1.2倍压板宽度为宜);对于高，应使其黏在屏柜上时，其突出屏柜面板的高度与压板突出于屏柜面板的高度一致。在每行压板的两侧各黏贴一块这样的辅助识别块，其黏贴位置如图2所示，不应占据最左边和最右边压板处于退出状态时候的位置。识别色可选色相上与压板颜色(朱红、深黄、绿、浅驼色)和屏柜面漆色(冰灰色)距离较远的颜色，以保证根据图像颜色进行模式识别的效果，优选地，识别色可采用淡蓝色。黏贴辅助识别块时，辅助识别块上有识别色的那一面应在面对检查人员的这一面。辅助识别块上无识别色的侧面应是与屏柜面漆色相上接近的颜色。优选地，可以采用作为包装材料的白色EPE发泡块切割成合适尺寸做为辅助识别块，将其长宽为两边的一面黏贴在屏柜上如图2所示的位置，再在其上面对检查人员的正面粘上一张长宽尺寸一样的淡蓝色的不干胶贴纸，即可实现辅助识别块的功能。辅助识别块黏贴好之后，辅助识别块上的具有识别色这一平面应与压板的正面处于在三维空间同一个平面里，并且每对辅助识别块上下边在空间位置上与同行的压板处于投入位置时候的上下边应是处于同一直线上。在忽视微小的镜头畸变的情况下，手持移动设备在拍摄压板区域正面的时候，处于同一平面的辅助识别块上具有识别色的平面区域和压板正面区域的相对位置关系与它们在手持移动设备的相机的CCD所成影像的相对位置关系应为射影变换，由于射影变换的性质((1)任何共线三点的象仍是共线三点；(2)共线四点的交比不变。)，可以由辅助识别块的成像位置快速定位每块压板的成像位置，从而极大地加快压板状态识别速度。图4中说明了在软件中如何利用辅助识别块定位。
[0029]该发明的系统整体使用方法如图3所示。
【主权项】
1.所述的基于移动计算的电力二次压板状态检查系统及其使用方法电力二次设备屏柜压板投退状态检查系统包含企业存储用服务器及服务器端软件(1)、厂站管理用计算机及厂站端软件(2)、企业管理用计算机和管理用软件(3)、手持移动计算设备及其上的移动端软件(4)、二次小室中二次设备屏柜上黏贴的辅助识别块(5);其中企业服务器及其上的软件(1)包含存放压板检查任务结果的数据库、中间件软件负责接受从厂站端管理用计算机传送来的任务数据，检查数据合法性并保存，还包括能实现通过网络向使用企业管理用计算机及其上软件的企业管理人员提供已完成压板检查任务的查询和详情查看功能的软件；厂站管理用计算机上厂站端软件(2)的功能包含厂站所有小室、屏柜、压板、压板详情的数据建模和录入，建立检查任务数据，下载任务至手持移动设备，从手持移动设备读取已完成的任务数据，上传已完成任务数据至企业数据存储用服务器；企业管理用计算机和管理用软件(3)的功能包含向企业管理人员提供对已完成检查任务的查询和详情查看功能；手持移动设备上软件(4)功能为通过对拍摄的实时视频留中的图像进行模式识别，获取压板的投退状态并与正常运行时投退状态进行对比，对存在状态不一致的情况给出提示，保存照片和识别的投退状态数据；辅助识别块(5)，被黏贴在每行压板的两侧，帮助手持移动设备上的软件对其间9块压板的位置进行定位识别。2.根据权利要求1所述的手持移动计算设备及其上的移动端软件(4)，其特征在于:设备自带处理器芯片，具有数据处理能力，可以在不将图像数据传回到其他计算机的情况下，自主地、实时地处理获取的视屏流中的画面，识别判断出压板的状态，并且与正常运行时投退状态进行对比，即时向检查作业人员返回异常情况，保存压板状态识别情况数据和照片文件。3.根据权利1所述的辅助识别块(5)，其特征是:质轻可以被黏贴在二次设备屏柜正面；其一面带有与压板颜色及屏柜面漆颜色色相相差较远的识别色(色相值相差大于60)，另外几面与屏柜面漆颜色色相相近(色相值相差小于60);其长与压板等长，其宽略宽于压板宽(1倍至1.5倍)，其高度为与压板突出于屏柜面的高度一致。4.根据权利1所述的辅助识别块的使用方法是:在每行压板两侧各黏贴一块，并不侵占最左、最右边上两块压板的处于退出状态时的位置；黏贴好后，其带识别色的那面应面向压板检查作业人员，并与压板正面处于同一平面内；在手持移动设备(4)上识别压板状态时，利用预览图像上画好的线定位辅助识别块的位置，再通过每对辅助识别块在图像中的位置应用射影变换的性质快速定位其间每块压板的位置。5.一种权利要求1所述的基于移动计算的电力二次设备屏柜压板投退状态检查系统的使用方法，其特征在于:所述的基于移动计算的电力二次设备屏柜压板投退状态检查系统的使用方法包含以下步骤: 1)首先在厂站端软件中建立厂站的二次小室、屏柜、压板、压板详情数据； 2)在厂站端软件中选择需要检查的屏柜建立检查任务数据，将任务数据下载到手持移动设备上； 3)携带手持移动设备前往二次小室，依次拍摄需要检查的屏柜编号名称牌和压板区域，保存保存图像，并即时由移动设备识别图像中压板的投退状态并与正常运行时投退状态比较，由操作人员确认无误后将识别数据保存； 4)将手持移动设备带回厂站主控室，连接厂站计管理计算机，把已完成的检查任务数据由手持移动设备读取到厂站计管理计算机，检查数据合格后再上传至企业存储用服务器；5 )企业存储用服务器接受各个厂站上传的数据，验证数据完整合格之后保存至数据库，并将数据整理好向企业管理人员提供查询和详情查看功能； 6)企业管理人员在企业管理用计算机上通过管理用软件对已经执行的任务进行所需要的查询查看。
【专利摘要】一种基于移动计算的电力二次设备屏柜压板投退状态检查系统及其使用方法。系统包含企业存储用服务器、厂站管理用计算机、企业管理用计算机、手持移动设备及它们上的软件和辅助识别块。通过辅助识别块的使用，通过对手持移动设备上预览视频流进行实时图像抓取并进行即时图像模式识别，本发明能够自动识别电力二次设备屏柜的压板投退状态并与正常运行时投退状态做比较，将其投退状态与正常运行时投退状态不一致的压板标识出来提醒压板检查作业人员注意，可以将检查结果和照片传至服务器，提供给企业管理人员查询及详情查看。该发明的使用可以减轻作业人员的工作量，方便了企业管理人员的管理工作，提高了电力企业对所辖厂站的运行管理水平。
【IPC分类】G06T7/00
【公开号】CN105488783
【申请号】CN201510622391
【发明人】许世昌, 陆妍妍, 马骏
【申请人】许世昌
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2015年9月28日
【专利说明】
[0001]所属
技术领域
本专利涉及一种能够检查电力二次设备屏柜上压板投退状态的系统及其使用方法。
【背景技术】
[0002]
电力系统中存在大量对一次设备进行测量控制和提供继电保护的二次设备屏柜，其上的压板(学名为连接片)的投退一般由电网调度员下令，再由厂站值班员进行实际投退操作。虽然在现行国标安规(GB 26860 — 2011《电力安全工作规程发电厂和变电站电气部分》)的7.3节规定了严格严谨的电气操作制度来保证操作正确，但是现实中因为操作人员细心、耐心或责任心不足，压板的错误投退情况还是时有发生，继而导致二次设备误动或拒动，甚至发生恶性事故，危及电网的安全经济稳定运行。
[0003]电力企业(含电厂企业和电网企业)现有的解决这个问题的措施一般是:在厂站进行了一次涉及二次设备屏柜压板操作后，做一遍二次设备屏柜压板投退状态核对检查并做纸质记录，或者周期性例行做一遍全厂站的二次设备屏柜压板投退检查并做纸质记录。人工检查的作业质量仍然取决于人员的细心、耐心以及责任心，由于整个电力系统有大量厂站，单个厂站的压板数量一般都是数以千计，由值班员人工核对的作业质量难以保障，故需引入自动化的设备和方法来进行压板状态核对。
[0004]关于解决这个问题，现有公开的专利和已有的产品普遍存在以下问题中的一点:
1、需要进行对已有压板进行改造，加装触点或磁力感应装置并布线采集电信号来获取压板状态，由于存量设备压板太多，改造成本太高，而且对大量正在运行中的设备进行改造可能带来的风险一般不为电力公司接受；
2、需要在集中存放二次设备屏柜的小室中布置额外的设备，如需要额外布置大量摄像机、需要布置网络路由器、需要工作人员手持设备连接一根网线在小室中移动、甚至在小室中布设无线网络发射装置以将图像数据传回服务器处理等等，这些一般也为电力公司抵触乃至禁止。
【发明内容】
[0005]
本发明针对目前压板状态由人工核对的不可靠性以及现有专利和产品的不足，提出了一种基于移动计算能力进行图像处理的二次屏柜压板投退状态识别系统。
[0006]其设计目标在于:
1、对压板状态判读核对工作由人工执行改为设备自动执行；
2、不依赖网络和后台服务器的计算能力，而是基于手持设备移动计算能力，在存放二次设备屏柜的小室现场直接由手持设备识别核对压板状态；
3、对压板的识别核对结果将同时以数字化记录和数码照片文件的方式存档，并上传至企业级服务器，以备企业技术管理人员可核查。
[0007]
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:该电力二次屏柜压板状态检查系统包括以下五个组成部分:
1、企业存储用服务器及服务器端软件；
2、厂站管理用计算机及厂站端软件；
3、企业管理用计算机及管理用软件；
4、手持移动设备及其上的移动端软件；
5、二次小室中二次设备屏柜上黏贴的辅助识别块。
[0008]所述的企业存储用服务器1安装在电力企业(厂站的上级单位)的机房中，通过网络与所述厂站管理用计算机2连接，同时通过网络与所述组企业管理用计算机3相连。其上运行服务器端软件功能之一是接收并保存由厂站管理用计算机上传的每次压板检查作业任务的结果数据，内容包含一次压板检查作业任务中需检查的每个屏柜的压板区域的照片、自动识别出的每块压板状态及与其正常运行时的投退状态的对比结果；服务器端软件的功能之二是向电力企业管理用计算机上的管理专用软件提供检查作业结果数据的检索、查看服务功能。
[0009]所述的厂站管理用计算机2安装在厂站主控室，通过网络与所述的企业存储用服务器1连接，通过USB线或WLAN与所述的手持移动设备4连接。运行于厂站管理计算上机的软件功能有四个:第一，建立并保存有关本厂站的二次设备屏柜上压板的数据，包括所有小室的信息，所有屏柜的信息，所有压板的信息，特别地，应包括压板的颜色信息及其正常运行时的投退状态；第二，选择需要检查的二次设备屏柜建立检查任务数据，通过USB线或WLAN无线网络向所述的手持移动设备4下载检查任务数据，任务数据包括该次任务需要检查的压板的所在小室编号、所在的屏柜号、以及该屏柜上所有压板的颜色信息及其正常运行时的投退状态；第三，通过USB线或WLAN无线网络从所述的手持移动设备4读取检查作业结果数据，并保存。第四，将第三种功能中所保存的作业检查结果打包后通过网线上传到所述1中的企业存储用服务器。
所述的厂站管理用计算机3安装在电力企业专业技术管理人员的办公室中，或由专业技术管理人员的便携式计算机充当，通过网络与所述的企业存储用服务器1联系，其上管理软件的功能是对已经保存在企业存储用服务器的检查作业结果数据进行检索和查看。
[0010]所述的手持移动设备及其上的移动端软件4具备以下功能和特征:应轻便易携带；具有摄像头可以对屏柜上压板区域进行拍照；具有移动处理器，可以对所拍压板区域的照片进行图像数据处理分析；具有触摸屏可进行人机交互；具有USB或WLAN连接功能，可与所述的厂站管理用计算机2进行连接进行数据传送；具有存储器，可以保存厂站管理用计算机下传来的检查任务数据，保存检查作业结果数据以供上传到厂站管理用计算机。
[0011]所述的辅助识别块5为固体长方体，二次屏柜的每行压板左右各粘一块用以辅助定位判断压板位置。
[0012]
本发明有益效果是:
1、对厂站值班人员而言，原本对一个厂站数以百千计的压板投退状态的检查工作由人工用眼检查核对改成只须持手持移动设备在相关屏柜前对压板区域拍照即可自动完成检查工作，降低了人员的劳动强度；
2、对电力企业技术管理人员而言，方便了对所辖厂站的二次设备屏柜压板投退状态检查作业的管理；
3、对电力企业本身而言，所辖各个厂站的二次设备屏柜压板投退检查结果由原来的纸质记录分散存放变成了照片和检查结果的数字化统一储存，各厂站中各二次设备的压板投退状态变化由不可追溯变成有照片为依据的可追溯，从而提高了所辖厂站的运行和管理水平。
[0013]
【附图说明】
[0014]下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
[0015]图1是本发明的系统构成示意图。
[0016]图2是本发明中的辅助识别块的黏贴位置示意图。
[0017]图3是本发明的总体使用流程图。
[0018]图4是本发明中移动端软件使用工作流程图。
[0019]
图1中，1是企业存储用服务器，2是厂站管理用计算机，3是企业管理用计算机，4是手持移动设备，5是辅助识别块。
[0020]图2中，所画为一个辅助识别块在有3行压板的屏柜的压板区域的黏贴位置的示意图，其中阿拉伯数字所标识的1到9列均为压板，压板左右两列用字母A和B标识的是辅助识别块。
[0021]
【具体实施方式】
[0022]下面结合附图和具体实施例对本发明提供的基于移动计算的电力二次设备屏柜压板投退状态检查系统及其使用方法进行进一步说明。
[0023]如图1所示和
【发明内容】
中所述，该发明主要通过对企业存储用服务器1、厂站管理用计算机2、企业管理用计算机3、手持移动设备4以及以上四种设备上的软件和辅助识别块5共同完成对压板状态核对工作。
[0024]图1中企业存储服务器1及其上软件。依据对本发明不同的应用规模应采取性能及价格匹配的计算机和数据库系统软件作为企业存储用服务器的硬件和系统软件构成。例如，对于准备部署本发明进行压板状态检查的厂站不多于100个厂站的企业，可采用性能较低的X86芯片服务器，使用开源linux操作系统和开源数据库系统，应可以满足性能需求；对于部署本发明在更多厂站进行压板检查的企业，如目前国内大多数省级电力公司，其管理厂站数量都是数以千计的量级，应采用从小型机到大型机在内的UNIX服务器以及高性能商业数据库软件。企业存储用服务器上有一个中间件软件，用以接受各厂站上传来的压板检查任务数据并对所接受数据进行合格性检查，检查合格后保存至数据库。企业存储用服务器还有一个或一组软件向企业管理人员提供对已执行压板检查任务的查询和详情查看功能。优选的，采用B/S结构(Browser/Server，浏览器/服务器模式)来提供查询查看服务，企业存储服务器上应安装一个Http服务器软件如Apache HTTP Server,并在其上部署运行一个由网页语言(例如HTML、JavaSCript、Java等)撰写的网络应用程序提供对已执行压板核查任务的查询查看服务。优选地，在查询任务返回结果时，应用醒目色高亮标识出其中记录有压板投退状态与正常运行时投退状态不一致的任务以提醒企业管理人员着重查看该任务的屏柜检查结果详情。优选地，查看任务中屏柜检查结果详情时提供该屏柜在执行任务时拍摄的照片，并在照片中把投退状态与正常运行时 投退状态不一致的压板用醒目色的圈如红圈标识出来。
[0025]图1中厂站管理用计算机及厂站端软件2。厂站端软件中包括一个数据库用以记录本站的小室、屏柜、压板、压板详情(类型、颜色、正常运行时投退状态、实际投退状态)相关信息。单个厂站中布置存放二次设备屏柜的小室数量一般是一个，若由于屏柜数量而多采取分布式布置时则至不超过十个；单个厂站的屏柜数量一般是数以十计；单块屏柜上压板的数量一般是数以十计(参考中国南方电网有限责任公司企业标准《南方电网继电保护通用技术规范Q/CSG 110010-2011》第5.3.4.5条)。鉴于这样的数据规模，优选地，采用轻量级文件数据库如SQLite对站内小室、屏柜、压板、压板详情做数据记录。厂站端软件提供数据管理功能包含对本站小室、屏柜、压板、压板详情等数据的建模、录入、修改管理操作。厂站软件的功能还包括:1、建立任务数据，即在已建模并录入数据的屏柜列表中选择需要检查压板投退状态的屏柜形成任务数据；2、下载任务数据至移动端，即通过USB线或厂站主控室的WLAN将任务数据下载到手持移动设备上；3、从移动端读取数据，即通过USB线或厂站主控室的WLAN从手持移动设备上接受已经完成检查的任务数据；4、上传数据至企业存储用服务器，即通过网络将任务数据上传至企业存储服务器。
[0026]图1中企业管理用计算机3及其上管理用软件。企业管理计算机上的管理用软件具有通过网络访问企业存储服务器上的压板检查任务数据的功能，并具有根据企业管理人员的查询要求呈现出结果数据的功能。优选地，采用B/S结构的网络应用程序来提供查询任务执行情况的功能，企业管理用计算机只需要具有网页浏览器软件即可。
[0027]图1中手持移动设备4及其上应用软件。对于手持移动设备的选择，该设备具有存储处理数据的功能，具有不低于200万以上像素分辨率彩色影像拍摄能力，具有彩色触摸显示屏，显示屏物理分辨率不低于1920点X 1080点，其硬件和操作系统有能力向其上运行的应用软件提供分辨率不低于1920点X 1080点的YUV格式的拍摄实时预览视频数据流。其上应用软件的功能主要是通过由人工手持设备对准屏柜压板区域拍摄时候，从操作系统提供的YUV格式数据流中抓取图像，通过对图像进行模式识别获取压板投退状态，再通过压板投退状态与该压板正常运行时投退状态比对，提醒检查作业人员哪些压板状态与正常运行时状态不一致，待检查作业人员确认后保存图片和数据以备上传存档查看。附图4为手持移动设备上软件的使用和工作流程。
[0028]本
【发明内容】
中的辅助识别块，是质轻、单面带指定识别色、无毒无臭的固体立方体。其长宽高三维尺寸的如下:对于长，应与压板长度一致；对于宽，可略宽于压板宽度以便于识别位置(优选地，1.2倍压板宽度为宜);对于高，应使其黏在屏柜上时，其突出屏柜面板的高度与压板突出于屏柜面板的高度一致。在每行压板的两侧各黏贴一块这样的辅助识别块，其黏贴位置如图2所示，不应占据最左边和最右边压板处于退出状态时候的位置。识别色可选色相上与压板颜色(朱红、深黄、绿、浅驼色)和屏柜面漆色(冰灰色)距离较远的颜色，以保证根据图像颜色进行模式识别的效果，优选地，识别色可采用淡蓝色。黏贴辅助识别块时，辅助识别块上有识别色的那一面应在面对检查人员的这一面。辅助识别块上无识别色的侧面应是与屏柜面漆色相上接近的颜色。优选地，可以采用作为包装材料的白色EPE发泡块切割成合适尺寸做为辅助识别块，将其长宽为两边的一面黏贴在屏柜上如图2所示的位置，再在其上面对检查人员的正面粘上一张长宽尺寸一样的淡蓝色的不干胶贴纸，即可实现辅助识别块的功能。辅助识别块黏贴好之后，辅助识别块上的具有识别色这一平面应与压板的正面处于在三维空间同一个平面里，并且每对辅助识别块上下边在空间位置上与同行的压板处于投入位置时候的上下边应是处于同一直线上。在忽视微小的镜头畸变的情况下，手持移动设备在拍摄压板区域正面的时候，处于同一平面的辅助识别块上具有识别色的平面区域和压板正面区域的相对位置关系与它们在手持移动设备的相机的CCD所成影像的相对位置关系应为射影变换，由于射影变换的性质((1)任何共线三点的象仍是共线三点；(2)共线四点的交比不变。)，可以由辅助识别块的成像位置快速定位每块压板的成像位置，从而极大地加快压板状态识别速度。图4中说明了在软件中如何利用辅助识别块定位。
[0029]该发明的系统整体使用方法如图3所示。
【主权项】
1.所述的基于移动计算的电力二次压板状态检查系统及其使用方法电力二次设备屏柜压板投退状态检查系统包含企业存储用服务器及服务器端软件(1)、厂站管理用计算机及厂站端软件(2)、企业管理用计算机和管理用软件(3)、手持移动计算设备及其上的移动端软件(4)、二次小室中二次设备屏柜上黏贴的辅助识别块(5);其中企业服务器及其上的软件(1)包含存放压板检查任务结果的数据库、中间件软件负责接受从厂站端管理用计算机传送来的任务数据，检查数据合法性并保存，还包括能实现通过网络向使用企业管理用计算机及其上软件的企业管理人员提供已完成压板检查任务的查询和详情查看功能的软件；厂站管理用计算机上厂站端软件(2)的功能包含厂站所有小室、屏柜、压板、压板详情的数据建模和录入，建立检查任务数据，下载任务至手持移动设备，从手持移动设备读取已完成的任务数据，上传已完成任务数据至企业数据存储用服务器；企业管理用计算机和管理用软件(3)的功能包含向企业管理人员提供对已完成检查任务的查询和详情查看功能；手持移动设备上软件(4)功能为通过对拍摄的实时视频留中的图像进行模式识别，获取压板的投退状态并与正常运行时投退状态进行对比，对存在状态不一致的情况给出提示，保存照片和识别的投退状态数据；辅助识别块(5)，被黏贴在每行压板的两侧，帮助手持移动设备上的软件对其间9块压板的位置进行定位识别。2.根据权利要求1所述的手持移动计算设备及其上的移动端软件(4)，其特征在于:设备自带处理器芯片，具有数据处理能力，可以在不将图像数据传回到其他计算机的情况下，自主地、实时地处理获取的视屏流中的画面，识别判断出压板的状态，并且与正常运行时投退状态进行对比，即时向检查作业人员返回异常情况，保存压板状态识别情况数据和照片文件。3.根据权利1所述的辅助识别块(5)，其特征是:质轻可以被黏贴在二次设备屏柜正面；其一面带有与压板颜色及屏柜面漆颜色色相相差较远的识别色(色相值相差大于60)，另外几面与屏柜面漆颜色色相相近(色相值相差小于60);其长与压板等长，其宽略宽于压板宽(1倍至1.5倍)，其高度为与压板突出于屏柜面的高度一致。4.根据权利1所述的辅助识别块的使用方法是:在每行压板两侧各黏贴一块，并不侵占最左、最右边上两块压板的处于退出状态时的位置；黏贴好后，其带识别色的那面应面向压板检查作业人员，并与压板正面处于同一平面内；在手持移动设备(4)上识别压板状态时，利用预览图像上画好的线定位辅助识别块的位置，再通过每对辅助识别块在图像中的位置应用射影变换的性质快速定位其间每块压板的位置。5.一种权利要求1所述的基于移动计算的电力二次设备屏柜压板投退状态检查系统的使用方法，其特征在于:所述的基于移动计算的电力二次设备屏柜压板投退状态检查系统的使用方法包含以下步骤: 1)首先在厂站端软件中建立厂站的二次小室、屏柜、压板、压板详情数据； 2)在厂站端软件中选择需要检查的屏柜建立检查任务数据，将任务数据下载到手持移动设备上； 3)携带手持移动设备前往二次小室，依次拍摄需要检查的屏柜编号名称牌和压板区域，保存保存图像，并即时由移动设备识别图像中压板的投退状态并与正常运行时投退状态比较，由操作人员确认无误后将识别数据保存； 4)将手持移动设备带回厂站主控室，连接厂站计管理计算机，把已完成的检查任务数据由手持移动设备读取到厂站计管理计算机，检查数据合格后再上传至企业存储用服务器；5 )企业存储用服务器接受各个厂站上传的数据，验证数据完整合格之后保存至数据库，并将数据整理好向企业管理人员提供查询和详情查看功能； 6)企业管理人员在企业管理用计算机上通过管理用软件对已经执行的任务进行所需要的查询查看。
【专利摘要】一种基于移动计算的电力二次设备屏柜压板投退状态检查系统及其使用方法。系统包含企业存储用服务器、厂站管理用计算机、企业管理用计算机、手持移动设备及它们上的软件和辅助识别块。通过辅助识别块的使用，通过对手持移动设备上预览视频流进行实时图像抓取并进行即时图像模式识别，本发明能够自动识别电力二次设备屏柜的压板投退状态并与正常运行时投退状态做比较，将其投退状态与正常运行时投退状态不一致的压板标识出来提醒压板检查作业人员注意，可以将检查结果和照片传至服务器，提供给企业管理人员查询及详情查看。该发明的使用可以减轻作业人员的工作量，方便了企业管理人员的管理工作，提高了电力企业对所辖厂站的运行管理水平。
【IPC分类】G06T7/00
【公开号】CN105488783
【申请号】CN201510622391
【发明人】许世昌, 陆妍妍, 马骏
【申请人】许世昌
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2015年9月28日
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