基于图像识别的智能变电站状态监控系统的制作方法

1.本实用新型涉及变电站环境监控技术领域，特别涉及基于图像识别的智能变电站状态监控系统。


背景技术：

2.变电站是电网的重要组成部分，对我国未来电网的发展有着巨大的作用。目前，仍有许多变电站在管理过程中依赖人工进行巡视，耗费了大量的人力，且在无人值守时，变电站的状态无法得到实时的监控，存在安全防范能力不高、安全隐患较大的问题。所以，找到一种能够实现远程监控的智能变电站监控系统尤为重要。除此之外，气体绝缘变电站中包括断路器、互感器、避雷器等gis设备，其运行过程中会产生有害气体，对人体的伤害较大，所以，需要对变电站内的环境数据进行实时监测，并在环境数据异常时，防止无关工作人员进入变电站。


技术实现要素：

3.本实用新型提供了基于图像识别的智能变电站状态监控系统，能够实现远程影像实时监控，防止无关人员进入智能变电站，并在站内环境数据异常时，防止无关工作人员进入变电站。
4.本实用新型提供的基础方案：
5.基于图像识别的智能变电站状态监控系统，包括影像采集单元、环境监测单元、人脸采集单元、门禁管理单元和控制器：
6.所述影像采集单元、环境监测单元、人脸采集单元和门禁管理单元均与控制器电连接；
7.所述影像采集单元，采集影像获取范围内的影像，并反馈影像识别信号至所述控制器；
8.所述环境监测单元，采集智能变电站的环境数据，并反馈环境识别信号至所述控制器，所述环境数据包括二氧化硫气体浓度数据、硫化氢气体浓度数据和六氟化硫气体浓度数据；
9.所述人脸采集单元，采集用户的人脸图像，并反馈人脸图像信号至所述控制器；
10.所述控制器，用于根据所述环境识别信号和人脸图像信号，控制门禁管理单元的开闭；还用于将所述影像识别信号和环境识别信号上传至云服务器。
11.本实用新型的原理及优点在于：采用环境监测单元对智能变电站的环境数据进行采集、影像采集单元对智能变电站的影像进行采集，并通过控制器上传至云服务器，便于工作人员通过云服务器对智能变电站的运行状态、环境数据进行实时的监控。其次，控制器根据环境识别信号和人脸图像信号，控制门禁管理单元的开闭，例如当所述人脸图像信号为该用户非工作人员时，控制门禁管理单元关闭，从而能够防止无关人员进入智能变电站；又如当站内的环境数据异常时，根据用户的工作身份，控制门禁单元的开闭，从而在站内环境
数据异常时，防止无关工作人员进入变电站。
12.进一步，所述控制器，还用于根据所述影像识别信号，控制人脸采集单元的启闭。
13.有益效果：可以减少人脸采集单元的数据处理量，例如控制器仅在影像识别单元识别到影像中有人停留时，控制人脸采集单元开启，从而可以避免有行人通过时，人脸采集单元对行人进行人脸采集，导致控制器的数据处理量增加。
14.进一步，所述环境数据还包括环境温度数据和雨滴数据；
15.所述环境监测单元包括温度传感器、雨滴传感器、二氧化硫气体传感器、硫化氢气体传感器和六氟化硫气体传感器，分别采集环境温度数据、雨滴数据、二氧化硫气体浓度数据、硫化氢气体浓度数据和六氟化硫气体浓度数据。
16.有益效果：对多种环境数据进行采集，以收集到更加全面的智能变电站的环境数据。
17.进一步，所述控制器为arduinomega微控制器。
18.有益效果：arduinomega微控制器操作简单，用usb连接电脑或者用交直流变压器就能使用。
19.进一步，还包括报警单元，所述报警单元与控制器电连接；所述控制器根据所述环境识别信号，控制报警单元的启闭。
20.有益效果：能够在环境数据存在异常时，通过报警单元对智能变电站附近的人员进行提醒。
21.进一步，所述报警单元包括风机和哨子，所述风机与控制器电连接：
22.所述哨子设于风机的出风口；
23.所述控制器根据所述环境识别信号，控制风机的启闭。
24.有益效果：二氧化硫气体浓度数据、硫化氢气体浓度数据或六氟化硫气体浓度数据存在异常时，通过风机及时对智能变电站进行换气处理，并在风机换气的同时，利用风机的出风吹响哨子，起到提醒周围人员的作用。
25.进一步，所述报警单元为声光报警单元。
26.有益效果：通过声音和灯光对周围的人员进行提醒。
附图说明
27.图1为本实用新型实施例基于图像识别的智能变电站状态监控系统的信号流示意图。
具体实施方式
28.下面通过具体实施方式进一步详细说明：
29.实施例1：
30.实施例1基本如附图1所示：
31.基于图像识别的智能变电站状态监控系统，包括影像采集单元、环境监测单元、人脸采集单元、门禁管理单元和控制器。所述影像采集单元、环境监测单元、人脸采集单元和门禁管理单元均与控制器电连接。
32.所述影像采集单元，采集影像获取范围内的影像，并反馈影像识别信号至所述控
制器；本实施例中，影像采集单元为摄像头，采集智能变电站中各变电设备的影像以及智能变电站门禁前的影像。
33.所述环境监测单元，采集智能变电站的环境数据，并反馈环境识别信号至所述控制器。本实施例中，所述环境监测单元包括温度传感器、雨滴传感器、二氧化硫气体传感器、硫化氢气体传感器和六氟化硫气体传感器，分别采集环境温度数据、雨滴数据、二氧化硫气体浓度数据、硫化氢气体浓度数据和六氟化硫气体浓度数据。
34.所述人脸采集单元，采集用户的人脸图像，并反馈人脸图像信号至所述控制器，本实施例中，所述人脸采集单元为摄像头。
35.所述控制器用于将所述影像识别信号和环境识别信号上传至云服务器，以便工作人员实时查看智能变电站内的状况。本实施例中，所述控制器为arduinomega微控制器。
36.控制器还用于根据所述环境识别信号和人脸图像信号，控制门禁管理单元的开闭，本实施例中，所述门禁管理单元为电子门锁，由控制器控制该电子门锁的开闭。具体的，控制器内存储有工作人员的人脸信息及其对应的工种，本实施例中，所述工作人员的工种包括巡视人员和检修工人，当控制器识别到用户非工作人员时，控制门禁管理单元关闭，防止无关人员进入智能变电站；当控制器识别到用户为工作人员且智能变电站中的二氧化硫气体浓度数据、硫化氢气体浓度数据和六氟化硫气体浓度数据无异常时，控制门禁管理单元打开；当控制器识别到智能变电站中的二氧化硫气体浓度数据、硫化氢气体浓度数据或六氟化硫气体浓度数据异常且用户为工作人员中的检修工人时，控制门禁管理单元打开；当控制器识别到智能变电站中的二氧化硫气体浓度数据、硫化氢气体浓度数据或六氟化硫气体浓度数据异常且用户为工作人员中的巡视人员时，控制门禁管理单元关闭。本实施例中，控制器中存储有二氧化硫气体浓度阈值、硫化氢气体浓度阈值和六氟化硫气体浓度阈值，当二氧化硫气体浓度数据超过二氧化硫气体浓度阈值、硫化氢气体浓度数据超过硫化氢气体浓度阈值或六氟化硫气体浓度数据超过六氟化硫气体浓度阈值时，生成环境数据异常的结论，否则环境数据无异常。
37.控制器还用于根据所述影像识别信号，控制人脸采集单元的启闭，本实施例中，当影像采集单元采集到智能变电站门禁前有人员停留时间超过3秒时，控制人脸采集单元打开，否则控制人脸采集单元关闭。
38.还包括报警单元，所述报警单元与控制器电连接；所述控制器根据所述环境识别信号，控制报警单元的启闭。本实施例中，所述报警单元包括风机和哨子，所述风机与控制器电连接。所述哨子设于风机的出风口，且风机设于智能变电站的边界处，进风口朝向智能变电站内侧，出风口朝向智能变电站的外侧，以达到智能变电站中有害气体浓度过高时，换气的目的；所述控制器根据所述环境识别信号，控制风机的启闭，具体的，当所述环境数据异常时，控制风机开启，风机换气的同时，利用风机的出风吹响哨子，提醒周围人员智能变电站中的环境数据异常。在本技术的其他实施例中，还可以通过声光报警单元，具体的通过蜂鸣器和指示灯进行报警。
39.以上的仅是本实用新型的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前实用新型所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本技术给出的启示下，结合自身能力完善并
实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本技术的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。本技术要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。