[发明专利]特高压换流站保护系统全景监控图像重建与传输方法

说明书

特高压换流站保护系统全景监控图像重建与传输方法，属于特高压换流站全景监控技术领域，解决目前特高压换流站保护系统全景监视图像存在的模糊不清、分辨率低，以及在网络发生故障时全景监控数据传输拥堵的问题；通过在深度多尺度残差网络模型中采用多尺度卷积块构建多种尺度提取图像的低阶和高阶特征，避免图像细节提取不完备现象，采用残差学习机制来保留低阶粗糙特征，促进特征的再利用，进而提高图像的重建能力；拓扑优化通过构建异构网络的拓扑结构，采用深度强化学习和蒙特卡罗树搜索相结合的框架，根据预先定义的拓扑规则依次构建网络；蒙特卡罗树的搜索结果加强了深度卷积神经网络的学习，以便在下一次迭代中获得更准确的预测。

技术领域

本发明属于特高压换流站全景监控技术领域，涉及特高压换流站保护系统全景监控图像重建与传输方法。

背景技术

随着电网的发展，电网互联规模不断加大，网内电气联系更加紧密，大电网的安全稳定问题越来越突出，运行管理技术难度和安全风险明显加大。特高压换流站的安全可靠运行对于电网的安全稳定运行起着不言而喻的重要作用，因此在特高压日常的运维过程中需要人工巡检排查设备故障，以保证系统的安全稳定性。然而这种人工巡检模式的工作强度大，巡检性能易受人员的经验责任心影响。为了提升对特高压换流站运维管理的效率，特高压换流站内广泛部署了全景监视系统用于监测各环节设备的运行状态。

特高压换流站保护装置需要监测的适用于特高压直流保护核心环节状态信号参量如下：A.出口压板状态监视；B.屏柜内端子排测温；C.屏柜内二次设备前面板监视；D.屏柜内二次设备的工作温度；E.屏柜内二次设备的工作电压；F.光纤的光强监测；G.电缆的绝缘检测；H.出口回路检测；I.辅助接点位置；J.电缆状态的检测；K.环境的参量的检测，比如温度、湿度等；L.接线端子的锈蚀状态。

然而监视系统的运行环境和设备长期使用，不可避免会受到震动而抖动，以及镜头出现积灰、蜘蛛网等干扰，使得视频图像模糊，造成全景监视数据采集不准确，因此迫切需要一种特高压换流站保护系统全景监视图像超分辨率重建方法，使得重建后的高分辨率图像满足巡检人员全景监视的需求。

传统的图像增强重建方法通常利用提高图像对比度以突出目标景物，主要包括直方图均衡、对数变换、锐化、小波变换以及不同尺度的Retinex等方法。上述方法计算资源低、可移植性强，但是作为通用算法其增强效果有限，处理后的图像难以满足特定场景下全景监视的需求。图像增强重建是计算机视觉中一个经典研究课题，图像超分辨率重建(Single Image Super Resolution，SISR)是其中重要的组成部分。SISR利用一组低质量、低分辨率图像来产生单幅高质量、高分辨率图像，获取更高空间分辨率的感兴趣区域，实现目标物的专注分析，使图像实现从检出水平向识别水平的转化，或更进一步实现向细辨水平的转化，以提高换流站全景监视图像的识别能力和识别精度。