發(fā)布時(shí)間：2020-10-22 13:25

　　 建設(shè)堅(jiān)強(qiáng)可靠的智能電網(wǎng)是我國(guó)電網(wǎng)在新世紀(jì)的提出的發(fā)展目標(biāo)和努力方向。未來電網(wǎng)發(fā)展的必然趨勢(shì)包括構(gòu)建融合多能轉(zhuǎn)換技術(shù)、智能控制技術(shù)和現(xiàn)代信息技術(shù),廣域泛在、開放共享的能源互聯(lián)網(wǎng)。為了減少傳統(tǒng)變電站中人工巡檢各儀表可能造成的漏檢、誤檢,同時(shí)為了配合電網(wǎng)智能化和信息化,開發(fā)智能變電站運(yùn)檢中對(duì)傳統(tǒng)模擬式儀表的識(shí)別和讀數(shù)方法,本文以一種典型的避雷器監(jiān)視器模擬儀表為對(duì)象,對(duì)時(shí)下熱門的變電站智能巡檢機(jī)器人上的模擬儀表圖像機(jī)器識(shí)別系統(tǒng),包括對(duì)儀表圖像獲取后的處理、修正、識(shí)別系統(tǒng)進(jìn)行較為系統(tǒng)的研究。同時(shí)力求解決一些影響機(jī)器識(shí)別的干擾因素,讓該系統(tǒng)在實(shí)際工程中得到應(yīng)用。針對(duì)上述的識(shí)別系統(tǒng),本文提出一種機(jī)器儀表識(shí)別的框架。使用了具體方法如下:(1)圖像預(yù)處理:采用圖像灰度處理方法將彩色圖像轉(zhuǎn)換到灰度空間處理,采用圖像復(fù)原方法修正圖像的退化;(2)圖像配準(zhǔn):從復(fù)雜背景中提取出需要的儀表圖像,修正部分輕微的圖像畸變;(3)相機(jī)姿態(tài)估計(jì):估計(jì)相機(jī)相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)位置的姿態(tài)角,用于修正嚴(yán)重的圖像拍攝偏差以及讀數(shù)偏差;(4)儀表刻度和數(shù)字讀數(shù)識(shí)別:采用數(shù)字圖像處理方法識(shí)別儀表讀數(shù)。本文基于MATLAB R2018a實(shí)現(xiàn)。本文研究了基于計(jì)算機(jī)視覺和數(shù)字圖像處理的變電站避雷器監(jiān)視器識(shí)別系統(tǒng)。在本文提出的識(shí)別框架下,通過對(duì)拍攝的儀表圖像進(jìn)行預(yù)處理、圖像配準(zhǔn)和儀表讀數(shù)誤差糾正,得到標(biāo)準(zhǔn)視角下的儀表圖像。最終通過儀表指針及數(shù)字讀數(shù)識(shí)別得到避雷器監(jiān)視器的泄露電流和動(dòng)作次數(shù)值。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,對(duì)影響儀表識(shí)別的干擾因素排除效果較好;對(duì)8組避雷器監(jiān)視器進(jìn)行識(shí)別測(cè)試,其指針讀數(shù)最大絕對(duì)誤差不超過0.021mA,最高可滿足國(guó)家電工儀表準(zhǔn)確度1級(jí)的要求,其數(shù)字讀數(shù)做到了完全識(shí)別。同時(shí),本文結(jié)果表明,本文提出的避雷器監(jiān)視器識(shí)別系統(tǒng)效果較好,在一定準(zhǔn)確度等級(jí)可以替代人工對(duì)避雷器儀表的巡檢。本文所提出的方法稍加完善,可在巡檢機(jī)器人上使用,目前已經(jīng)通過國(guó)網(wǎng)四川電科院研制的巡檢機(jī)器人在中壩110kV變電站進(jìn)行了初步測(cè)試,取得了良好的效果。
【學(xué)位單位】：西華大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TM63;TM863
【部分圖文】：

圖 1.1 智能變電站及其高級(jí)管理系統(tǒng)的基本架構(gòu)Fig. 1.1 Basic Structure of Smart Substation and Its Advanced Management System

每項(xiàng)下面還有十余個(gè)小項(xiàng)。堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的重要一環(huán)是智能變電站，智能變電站及其高級(jí)管理系統(tǒng)的架構(gòu)如圖1.1 所示，2013 年，國(guó)家對(duì)智能變電站的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)提出了規(guī)范要求[4]。在智能變電站里，常規(guī)變電站中一次設(shè)備與保護(hù)、測(cè)控之間的電纜被光纜取代；電纜中傳輸?shù)闹绷餍盘?hào)（正

在這個(gè)概念中，使用 BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來識(shí)別字符，然后使用 NAT 技術(shù)傳輸和儲(chǔ)存識(shí)別結(jié)果[37]。1.3 本課題研究?jī)?nèi)容變電站巡檢機(jī)器人的角色定位是，在傳統(tǒng)變電站里應(yīng)用為人工巡檢的補(bǔ)充，在智能變電站里應(yīng)用到一些還未智能化的傳統(tǒng)巡檢項(xiàng)目上。一般智能變電站加上巡檢機(jī)器人的補(bǔ)充方案如圖 1.3 所示。對(duì)于智能設(shè)備，如智能 CT、PT、斷路器、隔離開關(guān)等，通過測(cè)量等單元，可以將其電流、電壓和開合狀態(tài)信息使用 GOOSE 報(bào)文通過光纖傳遞到服務(wù)器中進(jìn)行統(tǒng)一管理。對(duì)于一些還未智能化的傳統(tǒng)巡檢項(xiàng)目，如避雷器的泄漏電流和動(dòng)作次數(shù)監(jiān)視器，變壓器和斷路器關(guān)鍵點(diǎn)溫度監(jiān)測(cè)等，可以使用巡檢機(jī)器人按照設(shè)定巡檢計(jì)劃對(duì)其進(jìn)行檢查識(shí)別，通過有線或無線方式對(duì)獲取的信息進(jìn)行上傳。
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本文編號(hào)：2851655