[发明专利]一种基于边缘智能的硬压板状态识别装置和方法

说明书

本发明公开了一种基于边缘智能的硬压板状态识别装置和方法，涉及电力设备状态智能识别技术领域。本发明包括图像采集模块、数据处理模块、云端通信模块、伸缩臂系统和底盘动力系统，图像采集模块包括双目摄像头和照明补光系统；数据处理模块，包括压板信息存储单元、压板识别模型部署单元和识别结果处理单元；云端通信模块包括无线传输单元、压板信息传输协议和云端信息交互单元；伸缩臂系统包括基座、伸缩臂支架、齿轮、双电机和伸缩臂控制系统；底盘动力系统包括履带式底盘、循迹模块、视觉二维码定位模块、超声波避障模块、电源模块以及底盘控制系统。本发明减少了工作人员工作的劳动时间，降低了劳动强度减小了通信负担，提高了响应实时性。

技术领域

本发明属于电力设备状态智能识别技术领域，特别是涉及一种基于边缘智能的硬压板状态识别装置和方法，主要的作用。

背景技术

继电保护和自动装置的硬压板种类繁多，单一变电站配置着近千块压板且不同屏柜内压板配置不尽相同，人工检查硬压板状态任务繁重，容易出现压板错误投退而检查不到位的情况，严重影响设备安全运行。随着变电运维集控一体化的发展，亟需提高压板状态检查效率。

边缘计算技术和人工智能技术在电力设备状态识别领域的不断深化应用，为压板智能化识别提供了新思路。专利CN202110439039.3提供了一种在移动运维中基于图像识别的压板状态辨识系统及方法，通过人工智能手段对压板状态进行识别，压板数据采集阶段采取的是人工拍照的方法，再上传到平台统一处理，在占用网络带宽的同时也降低了压板识别的实时性，本质上还摆脱不了人工干预，在遇到大规模识别压板的任务时，效率明显降低，因此有必要对现有技术进行改进，已解决现有技术中的不足。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明为一种基于边缘智能的硬压板状态识别装置，包括图像采集模块、数据处理模块、云端通信模块、伸缩臂系统和底盘动力系统，所述图像采集模块包括双目摄像头和照明补光系统，双目摄像头用于拍摄压板图像，同时识别景深距离，照明补光系统，采用光敏元件控制LED，提高所拍摄压板图像清晰度；

所述数据处理模块，包括压板信息存储单元、压板识别模型部署单元和识别结果处理单元，压板信息存储单元，用于存储每面屏柜的压板正确投退信息，压板识别模型部署单元，用于对所拍摄的压板图像进行识别处理，识别结果处理单元，用于将识别出的压板状态与正确的压板投退信息进行比对；

所述云端通信模块包括无线传输单元、压板信息传输协议和云端信息交互单元，所述的压板信息传输协议定义压板合、压板分或压板无三种状态协议，压板信息传输协议通过定义压板合、压板分、压板无三种状态协议，减少传输数据量，便于压板状态的快速传输。云端信息交互单元，在云端建立信息的接收单元与下发单元，可以接收边缘端提供的压板状态信息与告警信息，同时可以将异常投退的压板告警信息下发致客户端或手机端app，提醒客户及时处理异常压板信息；

所述伸缩臂系统包括基座、伸缩臂支架、齿轮、双电机和伸缩臂控制系统，基座上端通过关节、铰接将每一节伸缩臂链接起来，并通过电机控制伸缩臂移动，伸缩臂控制系统通过接收双目摄像头传输的距离数据，在三个维度控制摄像头位置，确保拍摄的图像能够全面反映压板信息，保证各个图像大小方位一致，提高训练样本统一性与模型识别准确率；

所述底盘动力系统包括履带式底盘、循迹模块、视觉二维码定位模块、超声波避障模块、电源模块以及底盘控制系统，履带式底盘具有一定的越障能力，能够适应不同环境，同时履带式底盘能够提高机身稳定性，避免了在拍摄压板图像时的抖动。所述循迹模块，能够自动识别运动轨迹。所述视觉二维码定位模块，能够识别出屏柜二维码存储的屏柜信息和压板信息，并给底盘控制系统提供屏柜位置数据。所述超声波避障模块，用于实时检测前方障碍物距离，给底盘控制系统提供距离数据，底盘控制系统，用于接收视觉二维码定位模块数据和超声波避障数据，实时控制履带底盘到指定屏柜位置。