[发明专利]一种城市轨道交通供电开关柜图像识别系统及方法

说明书

本发明提供了一种城市轨道交通供电开关柜图像识别系统，供电开关柜连接采集模块，采集模块与图像预处理模块连接，图像预处理模块与状态识别模块连接，模型训练模块同样与状态识别模块连接，状态识别模块还分别连接人机显示模块、报表模块、通信接口模块，可根据巡检规章自动生成巡检报表，实现无人化的巡检工作，不仅实现远程监视，还可以与PSCADA的数据与图像识别的数据进行对比，实现信号的双系统确认，确保信号的正确性，同时，系统还可根据需求向PSCADA系统传输实时视频，运维人员将不需要到现场进行巡视，可大大降低人力成本及运营成本。

技术领域

本发明涉及轨道交通技术领域，具体涉及一种城市轨道交通供电开关柜图像识别系统及方法。

背景技术

目前城市轨道交通供电开关柜的巡检工作，仍沿袭着传统工作模式，运维人员需到现场对设备进行巡视。若开关柜出现开关跳闸或其他故障时，仍需运维人员赶赴现场了解情况，这将消耗了大量的人力物力成本。亟需一款针对城市轨道交通供电开关柜的视频识别系统，利用图像识别技术来取代人眼判断，从而显著提高供电系统的安全生产水平及工作效率，降低人力物力成本。

现有的供电开关柜状态识别算法仅采用简单的模型匹配方法，算法简单，自动化程度较低，图像识别的精确度不高。因此，在本文提及的城市轨道交通供电开关柜状态识别系统中，需要更新算法，采用卷积神经网络的方法，自动逐层地进行特征学习，提高供电开关柜状态的识别准确率，对保障城市轨道交通供电开关柜正常运行有重大意义。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对目前城市轨道交通供电开关柜巡视、故障跳闸状态查看等工作过度依赖人工的问题，提出来一种城市轨道交通供电开关柜状态图像识别方法及系统，它可以对开关柜的开关指示灯、压板、把手、电流表、电压表的等非智能化的设备状态进行识别，对开关柜内继保装置等智能设备的外观、指示灯、显示内容等进行识别，识别结果可远传至PSCADA系统，从而达到无人化、远程化的设备巡视。

为达此目的，本发明专利采用以下技术方案：

一种城市轨道交通供电开关柜图像识别系统，包括图像采集模块、图像预处理模块、模型训练模块、状态识别模块、人机显示模块、报表模块、通信接口模块，供电开关柜连接所述采集模块，所述采集模块与所述图像预处理模块连接，所述图像预处理模块与所述状态识别模块连接，所述模型训练模块同样与所述状态识别模块连接，所述状态识别模块还分别连接人机显示模块、报表模块、通信接口模块。

更为具体的，所述通信接口模块与所述PSCADA系统相连。

更为具体的，所述报表模块需要进行预设巡检模板，读取图像识别完成的状态信息并生成对应巡检报告，所述巡检模板具体包括巡检工作规程及巡检报表模板。

一种城市轨道交通供电开关柜图像识别系统的方法，包括如下步骤：

S1、对城市轨道交通开关柜相关识别模型进行训练，采用卷积神经网络在模型训练模块下进行模型训练；

S2、利用训练好的CNN卷积神经网络模型对图像进行识别；

S3、图像识别系统识别出来的开关柜相关状态信息数据。

更为具体的，所述S1的具体步骤如下：

S11：采集动力变开关柜的正视、侧视、俯斜视等多角度的大量图像数据，形成样本图像数据，做好标注后放入样本数据集中；

S12：对S11采集到的样本图像数据进行预处理，根据可识别类型进行图像分割、分割出柜内开关状态、三工位开关位置、保护压板位置、电压表、电流表、就地远方把手位置、加热指示灯、开关储能状态、SF6气体压力指示灯、带电显示器、继保装置故障报警指示灯等关键图像区域，并对图像进行噪点去除，增强图像数据的细节；