[发明专利]基于大数据分析技术的一种城市中心区配电网可视化系统

权利要求书

1.基于大数据分析技术的一种城市中心区配电网可视化系统，其特征在于，包括：

实时数据采集系统，设置在城市中心区，用于采集城市中心区的监测数据，其中所述监测数据包括配电设备的状态信息，现场作业信息，停电事件信息，目标用户负荷信息；

数据服务器，用于存储城市中心区的基础数据以及所述监测数据，其中所述基础数据包括设备台账、电网规格数据、地理信息系统数据、客户信息数据；

中央管理模块，用于通过大数据技术针对所述监测数据进行数据分析，输出数据分析结果，其中所述数据分析包括目标用户负荷预测，停电事件预警，配电设备运行状态预测；

智能展示模块，用于基于所述城市中心区的基础数据构建城市中心区的三维全景模型，并将所述监测数据以及所述数据分析结果在所述三维全景模型中展示；

所述实时数据采集系统包括：通信单元和采集单元；

所述采集单元分布在城市中心区的不同位置，用于采集配电设备的状态信息、现场作业信息、停电事件信息和目标用户负荷信息；

所述通信单元与所述采集单元无线连接，用于将所述采集单元采集的监测数据发送到所述数据服务器；

所述采集单元包括视频采集装置，用于采集电力现场的视频数据；

所述通信单元与所述视频采集装置连接，将所述电力现场的视频数据以及该视频采集装置的位置信息发送到数据服务器；

所述数据整合单元从所述数据服务器中获取该电力现场的视频数据，并根据该位置信息在所述三维全景模型的相应位置中进行展示；

所述数据整合单元还包括视频处理单元，

所述视频处理单元用于对所述电力现场的视频数据进行预处理，输出预处理后的视频数据；

数据整合单元将预处理后的视频数据在所述三维全景模型中进行展示；

所述视频处理单元进一步包括：

对接收的电力现场视频数据进行亮度调节处理，包括：

1)对视频数据进行分帧处理，获取每帧的视频数据图像；

2)针对每一帧的视频数据图像进行如下处理：

21)将视频数据图像从RGB颜色空间变换到HIS空间，获取该视频图像的色调分量H、饱和度分量S和亮度分量I；

22)针对视频图像的亮度分量I，对其进行全局亮度调节，输出全局亮度调节后的亮度分量I_a；包括：

采用全局亮度调节函数对视频图像的亮度分量I进行调节处理，其中全局亮度调节函数为：

式中，I(m,n)表示视频图像中像素点(m,n)的亮度分量，其中0I(m,n)1，a表示调节控制因子，I_a(m,n)表示全局亮度调节后像素点(m,n(的亮度分量,sgn(·)表示符号函数；

23)对输出全局亮度调节后的亮度分量I_a进行边缘平滑处理，估计该亮度分量I_a的照射分量Z和反射分量F；

24)将反射分量F进行均衡化处理，输出均衡化处理后的反射分量F_a；

25)将照射分量Z和均衡化处理后的反射分量F_a进行融合处理，得到增强处理后的亮度分量I_b；

采用下列分量融合函数获取增强处理后的亮度分量I_b：

式中，I_b(m,n)表示像素点(m,n)的增强处理后的亮度分量，F_a(m,n)表示像素点(m,n)均衡化处理后的反射分量，Z(m,n)表示像素点(m,n)的照射分量，和分别表示反射和照射调节因子；

26)对增强处理后的亮度分量I_b进行均衡化处理，得到均衡化处理后的亮度分量I_c；包括：

1)根据视频图像中每个像素点增强处理后的亮度分量I_b和原始亮度分量I获取该像素点的亮度增强尺度：

式中，D(m,n)表示像素点(m,n)的亮度增强尺度，I_b(m,n)表示像素点(m,n)的增强处理后的亮度分量，I(m,n)示像素点(m,n)的原始亮度分量；

2)对视频图像中每个像素点的亮度增强尺度D(m,n)进行直方图统计，分别获取不同亮度增强尺度的概率统计，将直方图中概率最大的亮度增强尺度D′作为目标点，并获取该概率最大亮度增强尺度D′中所包括的像素点的灰度均值h′，根据该灰度均值h′以及原始视频图像中像素点的灰度值作为判断标准，采用下列均衡化函数对每个像素点的亮度分量进行均衡化处理：

式中，I_c(m,n)表示像素点(m,n)的均衡化处理后的亮度分量，I(m,n)表示像素点(m,n)的原始亮度分量，I_b(m,n)表示像素点(m,n)的增强处理后的亮度分量；h(m,n)表示原始图像中像素点(m,n)的灰度值，τ表示均衡系数，δ表示修正因子；

27)根据色调分量H、饱和度分量S和均衡化处理后的亮度分量I_c合成新的HIS图像，并进一步转化到RGB颜色空间，输出该帧亮度调节处理视频数据图像；

3)将每一帧亮度调节处理视频数据图像进行整合处理，输出预处理后的视频数据。