专利名称：电网设备监控图像与业务分析图像叠加展示方法
技术领域：
本发明属于电力系统调度自动化领域，具体涉及一种电网设备监控图像与业务分析图像叠加展示方法。
背景技术：
随着电力系统规模的不断扩大和调度业务的日益复杂，电网设备的安全有效运行越来越重要，随着电网调度智能化及向无人值守方向发展，如何准确形象地了解电网设备的真实运行状态变的越来越重要，表现在:
1.电力调度自动化系统:随着社会和技术的发展，各级调度部门所管辖的电网规模越来越大，所采集的信息也越来越多，迫切需要图形化直观的自上而下的智能化的监视方式。2.在线预警:在线预警是调度 自动化系统的重要组成部分，主要实现对调度核心业务的监视和预警，例如对于电压的预警，对于线路、变压器负载率的预警等。3.动态评估:主要从电网的安全性和充裕度方面构建评估的指标体系，通过对指标的动态提取和分析来评价当前电网的运行状态。4.可视化:可视化技术是指将抽象的事物或过程变为图形或图象的表示方法，电力系统可视化主要是指将电力系统中抽象的负荷数据、电压数据、潮流数据、负载率数据等通过等高线、等深线、曲线、棒图、饼图等方式展现的一种技术手段。5、无人值班:由于变电站等多在无人的郊区，交通不便，人力、交通成本上升，也对工作人员的劳动强度及身心健康不利，因此，电网的发展向无人值守方向发展，这就要求对电网设备有真实形象的了解，如遥控拉开刀闸时，刀闸是否确实处于分位等状况，要有视频予以确认，才能保证安全。但目前调度人员只能单独查看电网设备的监控视频或其运行数据，缺乏一种将电网设备实物与其反映的各类参数有机结合的视频可视化展示方法，因此，增加了调度人员的工作量，也降低了电力调度的自动化程度，跟不上智能化电网的发展需求。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了一种基于空间建模的电网设备监控图像与业务分析图像叠加展示的方法，将电网设备及其产生的各类信号集成于一个画面，可使调度人员直观明了的监视所辖设备的动态信号及其运行状况，为设备的健康状况体检及维修提供较为直观的资料。本发明提供的电网设备监控图像与业务分析图像叠加展示方法，具体包括如下步骤:
步骤1、对电网设备的轮廓、位置以及监视设备的空间位置、视角范围进行三维建模，根据监视设备的视角、焦距信息，确定该监视设备所能展示的电网设备范围和该设备所处位置在建模空间中的视角信息；
步骤2、将监视设备的角度与所对电网设备相关联，同时将监视设备的角度与所对电网设备在EMS系统中的逻辑设备相关联，进而将实体设备与EMS系统中的逻辑设备关联起来；
步骤3、在EMS系统中选择某一逻辑设备，启动相应监视设备拍照获得所对应实体电网设备的视频图像，同时通知EMS系统获得该设备的属性及运行状态数据，进行分析处理，生成可视化业务分析图像；
步骤4、在显示设备上显示实时拍摄的电网设备的视频图像，然后把该设备的业务分析图像进行底色透明处理后，叠加到视频图像中，得到电网设备图像和业务分析图像叠加展示的效果。本发明通过将监视设备所拍摄的电网设备的视频图像与该电网设备产生的各类信号的可视化图形叠加在一起，既看到设备当前外貌又能将量测获得的各种信息生成可视化图形，并且将二者有机叠加，统一展示，给调度、维护人员明确的视觉提示，使调度人员能直观明了的监视所辖设备 的动态信号及其运行状况，从而为设备的健康状况体检及维修提供直观明了的第一手材料，提高了电网调度的自动化程度，符合智能电网发展的形势要求。
图1是本发明图像叠加功能示意 图中，1、电网设备，2、摄像采集设备，3、视频采集控制模块，4、EMS系统，5、可视化业务图像处理系统，6、视频图像处理系统，7、图像叠加模块，8、显示设备。
具体实施例方式一种电网设备监控图像与业务分析图像叠加展示所用的系统，如图所示，包括电网设备1、摄像采集设备2、视频采集控制模块3、EMS系统4、可视化业务图像处理系统5、视频图像处理系统6、图像叠加模块7及显示设备8，EMS系统指示视频采集控制模块控制摄像采集设备给电网设备拍照，获取电网设备的视频图像，传给视频图像处理系统处理，同时通过EMS系统获取电网设备的业务数据，传给可视化业务图像处理系统处理，两个处理系统处理后的数据传给图像叠加模块组合叠加，在显示设备上显示。其叠加展示方法包括如下步骤:
步骤1、设备三维建模:根据电网设备的具体位置获得其占用的三维空间的数据、监视该设备的摄像头的位置、摄像头角度对应的监控区域，使用建模工具模块建立电网设备及其摄像头的位置参数模型。步骤2、根据摄像头的视角、焦距信息，确定该摄像头所能展示的电网设备范围和该设备所处位置在建模空间中的视角信息。步骤3、电网设备与摄像头视角的关联:使用建模工具模块建模时，点击关联按钮将摄像头的角度与所对的电网设备关联，摄像头转移到不同的视角，代表监视不同的设备。步骤4、实体设备与业务逻辑设备对应:使用建模工具模块建模时，对于摄像头的每个角度范围，点击关联逻辑设备按钮将摄像头的角度与所对电网设备在EMS系统的逻辑设备关联，将实体设备通过其位置参数与EMS系统中该设备的逻辑设备关联起来，当在EMS系统选择该设备时，能与摄像头视角关联，同步监视该设备，并传输相应视频图像。步骤5、监视设备选择:当在EMS系统选择某一设备时，将信号发往该设备所属站点，定位到监视设备同时传输该监视设备的视角以确定该被监视电网设备，并通过启动摄像头拍照传回该设备的视频图像。步骤6、被监视设备属性、状态的获得:当在EMS系统选择设备时，通知EMS系统获得该设备的运行参数及其状态等各所需量测数据，并传回本系统。步骤7、设备可视化业务分析图像的生成:通知安全状态分析模块，将通过EMS系统获得该设备的属性及其运行状态，进行分析处理，通过可视化图形处理模块，生成可视化业务分析图像。步骤8、业务分析图像与电网设备监控图象的叠加:在显示设备上显示实时拍摄的电网设备的视频图像，然后把该设备的业务分析图像进行底色透明处理后，叠加到视频图像中，得到电网设备图像和业务分析图像叠加展示的效果。当需要获得另一个电网设备的叠加展示效果时，在EMS系统中选择该设备对应的逻辑设备，重复步骤 5-8，生成该设备监控图像与业务分析图像叠加展示效果图。
权利要求
1.一种电网设备监控图像与业务分析图像叠加展示方法，其特征在于包括如下步骤:步骤1、对电网设备的轮廓、位置以及监视设备的空间位置、视角范围进行三维建模，根据监视设备的视角、焦距信息，确定该监视设备所能展示的电网设备范围和该设备所处位置在建模空间中的视角信息； 步骤2、将监视设备的角度与所对电网设备相关联，同时将监视设备的角度与所对电网设备在EMS系统中的逻辑设备相关联，进而将实体设备与EMS系统中的逻辑设备关联起来； 步骤3、在EMS系统中选择某一逻辑设备，启动相应监视设备拍照获得所对应实体电网设备的视频图像，同时通知EMS系统获得该设备的属性及运行状态数据，进行分析处理，生成可视化业务分析图像； 步骤4、在显示设备上显示实时拍摄的电网设备的视频图像，然后把该设备的业务分析图像进行底色透明处理后，叠加到视频图像中，得到电网设备图像和业务分析图像叠加展示 的效果。
全文摘要
本发明属于电力系统调度自动化领域，具体涉及一种电网设备监控图像与业务分析图像叠加展示方法。本发明对电网设备及其监视设备进行三维建模，并在电网设备与监视设备之间、电网设备与EMS系统中逻辑设备之间建立关联，通过EMS系统控制监视设备拍摄电网设备的视频图像并获取该电网设备的状态数据，生成可视化业务分析图像，利用图像叠加模块将两种图像叠加展示，给调度、维护人员明确的视觉提示，使调度人员能直观明了的监视所辖设备的动态信号及其运行状况，从而为设备的健康状况体检及维修提供直观明了的第一手材料，提高了电网调度的自动化程度，符合智能电网发展的形势要求。
文档编号H04N5/262GK103220500SQ20131008921
公开日2013年7月24日 申请日期2013年3月20日 优先权日2013年3月20日
发明者王建功, 张东院, 王文彬 申请人:积成电子股份有限公司