[发明专利]基于图像采集的SF6密度表计指针识别设备及方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种指针识别装置，特别是涉及一种基于图像采集的SF₆密度表计指针识别设备及方法。 

背景技术：

图像处理识别技术在当今社会有着广泛的应用，如车辆识别系统、人脸识别系统、应用于医学领域的CT图像采集与处理及胸透、应用于军事领域的目标识别系统等等，这些研究应用极大的方便了人们的日常生活，但是针对变电站图像的表计识别研究相对较少，技术成果更是凤毛麟角，这一方面取决于图像表针识别的难度系数，另一方面和之前应用需求不甚宽广有关，随着国家电网公司关于建设中国特色统一坚强智能电网的战略发展思路的提出及“三集五大”的深入推广，变电站作为智能电网高级输电运行的首要技术组成单元，正面临实现智能化的发展要求，然而由于受温度或罐体与SF₆气体膨胀系数不同及电弧作用下SF₆气体分解等诸多因素，SF₆气体密度继电器折射出的气体压力示数总是存在一定的偏差，超过偏差值系统就产生报警，这个允许偏差值的确定是该项目研究的关键及难点之一。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种结构简单、便于携带、通过图像采集及处理，确定表盘指针的位置，弥补了现有巡检装置应用上的不足的基于图像采集的SF₆密度表计指针识别设备及方法。

本发明的技术方案是：一种基于图像采集的SF₆密度表计指针识别设备，包括控制器、摄像机、电机，所述控制器与电机和摄像机连接，所述摄像机通过传动机构与电机连接，所述控制器与摄像机之间设置有放大器和滤波器，所述控制器与控制中心通过无线收发装置连接。 

所述控制器通过网络接口与至少一个摄像机和电机连接，所述网络接口为通用的RS485接口，且至少为一个。 

所述控制器、摄像机和电机与电源连接，所述电源包括两路，一路与控制器、摄像机连接，另一路与电机连接。 

所述控制器、摄像机、传动机构、电机存储器为一体结构，且通过活动支架设置在SF₆密度表计支架上。 

一种基于图像采集的SF₆密度表计指针识别方法，首先建立HGIS设备SF₆密度表计图像的模板，通过分析HGIS设备气室的额定压力值进行归类，统计出不同类型气室的密度表计刻度值位置信息，并储存在储存器中，控制器对摄像机采集到的图像利用尺度不变特性变换算法对图像中表计部分进行提取，然后通过二值化处理和霍夫直线检测算法计算出密度表计的指针角度，通过指针角度与密度值之间的匹配关系结合储存信息实现密度表值的读取，然后将密度表值传到控制中心。 

所述二值化处理和霍夫直线检测算法通过java编程实现。 

所述HGIS设备气室的额定压力分为两类，一类额定压力为0.6Mpa，另一类为额定压力为0.5Mpa。 

本发明的有益效果是： 

1、本发明通过图像采集及处理，确定表盘指针的位置，弥补了现有巡检装置应用上的不足，两种检测装置相结合，提高了检测的准确性。

2、本发明控制器控制电机带动摄像机进行转动，使摄像机在不同的角度对表计指针进行图像采集，然后进行综合处理，保证了检测的准确性。 

3、本发明将SF₆密度表计图像识别出的数据存入数据库，建立起HGIS设备SF₆气室运行过程中的设备履历表，直观展现HGIS设备SF₆气室压力变化情况，充气设备SF₆压力下降至报警值时，系统给予警示并短信提醒运维人员。 

    4、本发明控制器、摄像机、传动机构、电机存储器为一体结构，可以设置在需要检测的表计支架上，应用于不同的表计指针检测，增加检测的准确性。 

5、本发明与原有的传感器相结合，增加了检测的准确性，且设置有网络接口，当检测数据差异较大时给予警示，给予警示并短信提醒运维人员。 

6、本发明能够在SF₆充气设备气室压力异常的情况下及时准确做出警示，保证电网设备的安全稳定运行，对及早消除设备隐患、降低设备事故的发生率、提高设备的可用率有着积极的作用。 

附图说明：

图1为基于图像采集的SF₆密度表计指针识别设备连接框图。