[发明专利]一种适用于复杂作业场景的作业人员近电感应测量方法

说明书

本发明公开了一种适用于复杂作业场景的作业人员近电感应测量方法，包括以下步骤：S1、建立基于MR‑CNN的复杂作业场景识别器；S2、采集现场复杂作业场景图片，并输入到步骤S1得到的复杂作业场景识别器中进行场景特征识别，得到场景特征识别结果；S3、根据步骤S2得到的场景特征识别结果，基于镜像电荷法计算电场强度，得到电场强度，并对电场强度误差和电场强度计算所消耗的时间分别进行计算，得到电场强度误差和电场强度计算消耗时间；S4、基于模拟退火算法对步骤S3得到的电场强度、电场强度误差和电场强度计算消耗时间进行优化，即得到电场强度近电感应测量结果。

技术领域

本发明属于电力电网维修技术领域，具体涉及一种适用于复杂作业场景的作业人员近电感应测量方法。

背景技术

随着现代社会经济与科技的飞速发展，各行各业对电力的依赖越来越强，电能需求随之增加，电网建设也在不断发展壮大，同时，运维检修工作量与日俱增。在电力运维检修现场，作业人员需要频繁接近带电设备，如果缺少相应的安全防护措施，就可能发生触电危险，造成人员伤亡等严重的后果。因此，作业人员佩戴的近电感应测量装置需要准确快速测量环境电场。

然而，电力运维检修现场情况复杂，存在丘陵、山谷、平原、城市等不同的地形地貌以及不同种类和数量的带电体，为精准测量近电感应带来了极大挑战。大量研究和试验表明复杂地形对工频电场分布存在一定程度的影响，而传统的近电感应测量方法主要针对理想的平地地形，忽略了复杂地形对工频电场的影响，将其应用于复杂地形下工频电场计算难以精准辨别复杂作业场景中地形地貌与带电体数量、种类、空间位置等，所以会造成较大的误差，导致计算结果缺乏可参考性。此外，传统的基于镜像电荷法的电场分布特性分析，存在分析速度低、优化易陷入局部最优解的问题，导致近电感应测量精度低，无法满足复杂作业场景高精度近电感应测量需求，难以保障运维检修现场作业人员安全。因此，亟需设计一种复杂作业场景下作业人员近电感应精准测量方法。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种适用于复杂作业场景的作业人员近电感应测量方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种适用于复杂作业场景的作业人员近电感应测量方法，包括以下步骤：

S1、建立基于MR-CNN的复杂作业场景识别器；

S2、采集现场复杂作业场景图片，并输入到步骤S1得到的复杂作业场景识别器中进行场景特征识别，得到场景特征识别结果；

S3、根据步骤S2得到的场景特征识别结果，建立复杂作业场景的三维模型图，得到离散点电荷和离散线电荷数量，根据离散点电荷和离散线电荷数量对电场强度进行计算，得到电场强度，并对电场强度误差和电场强度计算所消耗的时间分别进行计算，得到电场强度误差和电场强度计算消耗时间；

S4、基于模拟退火算法对步骤S3中得到的离散点电荷和离散线电荷的数量进行优化，使步骤S3中得到的电场强度误差和电场强度计算消耗时间的加权和最小化，最终得到最优电场强度近电感应测量结果。

优选的，步骤S1具体包含以下步骤：

S11、图像特征提取

通过MR-CNN算法对复杂作业场景图像数据进行处理，得到特征图；

S12、目标框回归

对步骤S11得到的特征图中的作业场景部分进行人工标注，得到目标框，利用目标框回归方法得到与目标框相接近的候选框，将得到的候选框结果映射到特征图中，则候选框内部区域即为感兴趣区域；

S13、分类训练

将步骤S12得到的感兴趣区域传入全连接层中，通过预设标签进行分类训练，拟合特征图与图像类别之间的函数，并进行目标框回归，得到基于MR-CNN的复杂作业场景识别器。