本發(fā)明涉及電力設備監(jiān)控，尤其是指一種電力試驗檢測儀器儀表實時采錄方法、裝置及設備。

背景技術：

1、隨著電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展和擴大，電力設備的數量和種類也越來越多；電力設備的狀態(tài)監(jiān)測和指標測量是電力安全生產和智能化運維的重要保障手段之一，是新型電力系統(tǒng)的關鍵組成部分。通過對電力設備的實時監(jiān)測和指標測量，可以及時發(fā)現設備的潛在故障，預防重大事故的發(fā)生，確保電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。

2、然而，對于不具備網絡通信能力的電力試驗檢測儀器儀表，仍有一部分設備由于技術局限或設計年代較早，缺乏必要的數據接口，無法準確讀取器儀表數據，因此難以直接納入數字化管理范疇，無法實現檢測設備終端的靈活實時接入與數據互聯(lián)互通；這阻礙了數據的即時共享與整合分析，也給試驗過程的協(xié)調與優(yōu)化帶來了實質性困難。

技術實現思路

1、為此，本發(fā)明所要解決的技術問題在于克服現有技術中對于不具備網絡通信能力的電力試驗檢測儀器儀表，無法及時讀取其儀表數據，導致數據讀取不及時，降低了儀器儀表工作效率的問題。

2、為解決上述技術問題，本發(fā)明提供了一種電力試驗檢測儀器儀表實時采錄方法，包括：

3、從實時采集的背景圖像中，獲取包含類型為非通訊型的電力試驗檢測儀器儀表的背景圖像，作為目標圖像；

4、利用訓練好的目標檢測識別模型對目標圖像進行識別，獲取目標圖像中非通訊型的電力試驗檢測儀器儀表的類型；

5、若類型為指針式儀表，基于指針與刻度，提取雙通道圖像，利用讀數計算方法，獲取指針式儀表的數據，完成實時采錄；

6、若類型為數顯式儀表，提取數字文本，利用文字定位識別方法，獲取數顯式儀表的數據，完成實時采錄。

7、優(yōu)選地，提取指針式儀表的雙通道圖像，包括：

8、將指針式儀表的目標圖像輸入u-net網絡模型中，獲取分割掩碼圖；

9、遍歷分割掩碼圖中每個像素點，將像素值為1的像素點劃分至指針通道，將像素值為2的像素點劃分至刻度通道，獲取雙通道圖像。

10、優(yōu)選地，所述利用讀數計算方法，獲取指針式儀表的數據，包括：

11、基于指針式儀表的雙通道圖像，令指針式儀表的指針中心軸線平行于其相鄰刻度線，以指針式儀表的中心為極坐標系的原點；

12、將極坐標系中的電轉換至直角坐標系中，所述直角坐標系以原點豎直向下的方向為y軸負方向；

13、以y軸負方向為起始線，順時針旋轉掃描指針式儀表的雙通道圖像；

14、根據表示刻度、指針與背景的像素值的不同，累計指針式儀表對應的總刻度數；

15、基于指針偏轉角度，計算指針左側的刻度線數量與總刻度數的比值，獲取指針讀數，作為指針式儀表的數據。

16、優(yōu)選地，提取數顯式儀表的數字文本，包括：利用圖像分割技術，從數顯式儀表的目標圖像中，提取數字文本。

17、優(yōu)選地，所述利用文字定位識別方法，獲取數顯式儀表的數據，包括：利用orc技術對數顯式儀表中提取的數字文本進行識別，獲取數顯式儀表的數據。

18、優(yōu)選地，利用訓練好的單階段目標檢測yolov5模型對目標圖像進行識別，獲取目標圖像中非通訊型的電力試驗檢測儀器儀表的類型，包括：

19、將目標圖像輸入至輸入端的進行mosaic數據增強，獲取增強圖像；

20、將增強圖像輸入骨干網絡中，依次經過cspdarknet53模塊與mish激活函數，獲取激活特征圖；

21、將激活特征圖輸入neck層，利用fpn通過自頂向下的方式將高層語義特征逐層融合到低層特征中，獲取下采樣特征；利用pan通過自底向上的方式獲取上采樣特征；將上采樣特征與下采樣特征進行融合，獲取融合特征圖；

22、將融合特征圖輸入輸出層，以ciou_loss為損失函數，進行加權非最大抑制，獲取目標圖像中非通訊型的電力試驗檢測儀器儀表的類型。

23、優(yōu)選地，利用訓練好的二階段目標檢測模型對目標圖像進行識別，獲取目標圖像中非通訊型的電力試驗檢測儀器儀表的類型，包括：

24、從目標圖像中獲取多個候選框區(qū)域；

25、利用非極大值抑制消除重合度高的冗余候選框區(qū)域，保留多個有可能候選框區(qū)域；

26、利用卷積神經網絡提取每個有可能候選框區(qū)域的區(qū)域特征；

27、基于每個有可能候選框區(qū)域的區(qū)域特征，利用分類器進行分類，獲取目標圖像中非通訊型的電力試驗檢測儀器儀表的類型。

28、優(yōu)選地，獲取目標圖像后，還包括：對目標圖像進行預處理，包括對目標圖像進行噪聲去除與傾斜矯正；所述傾斜矯正包括對目標圖像進行模板匹配與仿射變換。

29、本實施例提供了一種電力試驗檢測儀器儀表實時采錄裝置，包括：

30、目標圖像獲取模塊，用于從實時采集的背景圖像中，獲取包含類型為非通訊型的電力試驗檢測儀器儀表的背景圖像，作為目標圖像；

31、類型識別模塊，用于利用訓練好的目標檢測識別模型對目標圖像進行識別，獲取目標圖像中非通訊型的電力試驗檢測儀器儀表的類型；

32、采錄模塊，若類型為指針式儀表，基于指針與刻度，提取雙通道圖像，利用讀數計算方法，獲取指針式儀表的數據，完成實時采錄；若類型為數顯式儀表，提取數字文本，利用文字定位識別方法，獲取數顯式儀表的數據，完成實時采錄。

33、本實施例提供了一種電力試驗檢測儀器儀表實時采錄設備，包括：

34、處理器；以及

35、存儲器，用于存儲計算機程序指令；

36、其中，當所述計算機程序指令由所述處理器加載并運行時，所述處理器執(zhí)行如上述所述的電力試驗檢測儀器儀表實時采錄方法。

37、本發(fā)明的上述技術方案相比現有技術具有以下有益效果：

38、本發(fā)明所述的電力試驗檢測儀器儀表實時采錄方法，通過目標檢測識別模型，識別出目標圖像中不同類型的非通訊型電力試驗檢測儀器儀表；對于指針式儀表，基于指針與刻度，提取雙通道圖像，利用讀數計算方法，獲取指針式儀表的數據；對于數顯式儀表，提取數字文本，利用文字定位識別方法，獲取數顯式儀表的數據。本發(fā)明針對不具備網絡通信能力的電力試驗檢測儀器儀表的不同類型，構建了對應的數據讀取方法，實現了電力試驗檢測儀器儀表的靈活實時接入與數據互聯(lián)互通，優(yōu)化試驗檢測流程，提高試驗檢測效率，提升電力設備試驗檢測智能化水平，同時降低了人力與時間成本，提升試驗數據采錄的安全性和可靠性。

技術特征：

1.一種電力試驗檢測儀器儀表實時采錄方法，其特征在于，包括：

2.根據權利要求1所述的電力試驗檢測儀器儀表實時采錄方法，其特征在于，提取指針式儀表的雙通道圖像，包括：

3.根據權利要求2所述的電力試驗檢測儀器儀表實時采錄方法，其特征在于，所述利用讀數計算方法，獲取指針式儀表的數據，包括：

4.根據權利要求1所述的電力試驗檢測儀器儀表實時采錄方法，其特征在于，提取數顯式儀表的數字文本，包括：利用圖像分割技術，從數顯式儀表的目標圖像中，提取數字文本。

5.根據權利要求4所述的電力試驗檢測儀器儀表實時采錄方法，其特征在于，所述利用文字定位識別方法，獲取數顯式儀表的數據，包括：利用orc技術對數顯式儀表中提取的數字文本進行識別，獲取數顯式儀表的數據。

6.根據權利要求1所述的電力試驗檢測儀器儀表實時采錄方法，其特征在于，利用訓練好的單階段目標檢測yolov5模型對目標圖像進行識別，獲取目標圖像中非通訊型的電力試驗檢測儀器儀表的類型，包括：

7.根據權利要求1所述的電力試驗檢測儀器儀表實時采錄方法，其特征在于，利用訓練好的二階段目標檢測模型對目標圖像進行識別，獲取目標圖像中非通訊型的電力試驗檢測儀器儀表的類型，包括：

8.根據權利要求1所述的電力試驗檢測儀器儀表實時采錄方法，其特征在于，獲取目標圖像后，還包括：對目標圖像進行預處理，包括對目標圖像進行噪聲去除與傾斜矯正；所述傾斜矯正包括對目標圖像進行模板匹配與仿射變換。

9.一種電力試驗檢測儀器儀表實時采錄裝置，其特征在于，包括：

10.一種電力試驗檢測儀器儀表實時采錄設備，其特征在于，包括：

技術總結
本發(fā)明涉及電力設備監(jiān)控技術領域，公開了一種電力試驗檢測儀器儀表實時采錄方法、裝置及設備，包括：從實時采集的背景圖像中，獲取包含類型為非通訊型的電力試驗檢測儀器儀表的背景圖像，作為目標圖像；利用訓練好的目標檢測識別模型對目標圖像進行識別，獲取目標圖像中非通訊型的電力試驗檢測儀器儀表的類型；若類型為指針式儀表，基于指針與刻度，提取雙通道圖像，利用讀數計算方法，獲取指針式儀表的數據，完成實時采錄；若類型為數顯式儀表，提取數字文本，利用文字定位識別方法，獲取數顯式儀表的數據，完成實時采錄。

技術研發(fā)人員：楊姝,高偉,楊大哲,常瀟,薛強,王少博,柴雯,李瑞,張雪芹,何壯壯
受保護的技術使用者：國網山西省電力公司電力科學研究院
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/12/19