电气柜体内部状态智能视频监测系统的制作方法

文档序号:10661320阅读:579来源:国知局
电气柜体内部状态智能视频监测系统的制作方法
【专利摘要】本发明提出了一种电气柜体内部状态智能视频监测系统,属于电气柜的智能化技术领域。系统包括测控装置、摄像头、强光灯和固定机构,配合入侵检测探头通过测控装置与电气柜体外部的控制面板、声光报警模块相连接,同时还与便携式终端或控制中心网络服务器相连接,实现对电气柜体内部状态的实时智能视频监测,尽早发现问题并及时解决,确保电气柜体始终处于安全的运行状态。本发明可随时在控制面板、控制中心或通过便携终端察看任意柜体内部情况、出现问题准确定位、及时处理,大大保障了供电可靠性、提高工作效率、保证运行人员安全。适用于柜体内部设备或内部空间安全的智能化监测。
【专利说明】
电气柜体内部状态智能视频监测系统
技术领域
[0001 ]本发明涉及一种电气柜体内部状态智能视频监测系统,属于电气柜的智能化技术领域。
【背景技术】
[0002]在电力系统中,电气柜体用量极大,包括开关柜、电缆分支箱、环网柜、配电柜等等,而且一般是野外或远距离分散安装,检查巡视不便,往往是发生故障和事故后运行人员才能知道;因此,亟需一种自动监测报警的系统。
[0003]在进行电气柜体的检查巡视时,一般电气柜体都是带电运行状态,为保证运行人员安全、提高工作效率,需要设计不用打开柜体即可进行柜内情况察看的方式。
[0004]电气柜体内部能够引发故障或事故的主要原因包括以下几个方面:(I)外物入侵:电气柜体的通风口、进出线口等存在空隙的地方,存在小动物入侵的现象,可能导致线路发生短路、绝缘设备绝缘受损、啃咬造成设备的缺损等情况;(2)电气设备的变色、污秽:由于运行人员操作不当、电气设备本身绝缘受到破坏、潮湿霉变、水淹等情况,使得电气设备发生变色、污秽的现象;(3)电气设备发生闪络或电晕:存在绝缘缺陷的电气设备在运行时,在其表面或周围的空气中发生放电的现象,同时也会造成电气设备发生变色。
[0005]从上述分析可以看出,电气柜体内部出现故障或事故时,表现为外物入侵、电气设备的缺损、变色、污秽以及电气设备发生闪络或电晕等现象。因此,从这几方面因素进行在线监测和智能化综合分析,能够对电气柜体内部状态做出准确的判断,并及时对发生的故障或事故做出预警。
[0006]现有技术对电气柜体内部的监测主要是监测电气设备温度的变化,个别的结合了传感器、红外视频监测或GIS故障诊断,尚没有进行电气柜体内部状态智能视频监测方面的文献。
[0007]提前预知电气柜体内部的运行状态,在故障前及时预警,能有效的减少设备损坏、保障供电可靠性、有效提高生产和管理效率、减少经济损失和人员伤亡,具有重要的现实意义。

【发明内容】

[0008]为了克服现有技术的不足,本发明提供一种电气柜体内部状态智能视频监测系统,可随时在现场、控制中心或通过便携式终端察看任意柜体内部情况,出现问题准确定位、提前预警、及时处理,可降低故障率、减少设备的损坏、大大保障了供电可靠性,同时,有效提高了生产和管理效率、保证了运行人员安全。
[0009 ]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
一种电气柜体内部状态智能视频监测系统,包括测控装置(I)、摄像头(2)、强光灯(3)、固定机构(4);测控装置(I)安装于电气柜体(5)内部,摄像头(2)和强光灯(3)安装在固定机构(4)上,固定机构(4)安装于电气柜体(5)内部。
[0010]摄像头(2)和强光灯(3)分别与测控装置(I)相连,由测控装置(I)控制摄像头(2)和强光灯(3)的工作;摄像头(2)在测控装置(I)的控制下实时进行变焦,并自动或手动调整对电气柜体(5 )内的拍摄角度,将实时拍摄电气柜体(5 )内需监视的电气设备(6 )的视频图像送给测控装置(I);强光灯(3)主要是在柜体内因光线问题影响摄像头(2)对电气柜体(5)内的拍摄时,配合摄像头(2)进行辅助照明;强光灯(3)可配合拍摄过程自动工作,也可通过手动控制其开关和亮度。
[0011]摄像头(2)在强光灯(3)的辅助照明下拍摄电气柜体(5)内部情况,以及需监视的电气设备(6)的外观情况,将拍摄的视频图像送给测控装置(1),测控装置(I)对视频图像实时处理分析,一方面判断电气柜体(5)内部是否存在移动物体,另一方面判断电气设备(6)的外观是否存在可辨识的变化及缺陷,发现移动物体或外观存在变化及缺陷时,进行报警。所谓移动物体是指非本柜体内部的物体进入柜体内部或柜体内部设备发生移动的现象,主要针对小动物;外观发生可辨识的变化及缺陷是指发生缺损、变色、污秽等现象。
[0012]为了实现现场不开柜巡查,所述系统还包括控制面板(7),安装在电气柜体(5)的外部,与测控装置(I)相连;控制面板(7)上包括按键(701)、显示屏(702)和通讯接口(703);通过按键(701)对测控装置(I)进行参数设置,使其实时进行摄像头(2)的变焦控制、以及实时通过固定机构(4)进行拍摄角度调整控制;显示屏(702)用于显示参数、当前视频图像、配合按键(701)进行历史视频图像的察看等;通讯接口(703)用于连接外部存储器或电子设备。按键(701)可以通过设置测控装置(I)的参数来控制其他设备运行参数,如:摄像头(2)、入侵检测探头(10)、声光报警模块(11)等,还可以完成对显示屏(702)显示视频图像内容的控制以及对强光灯(3)的补光控制;通讯接口(703)可以经有线方式或Wif1、蓝牙、GPRS等无线方式与外部存储器或电子设备相连接。
[0013]为了便于监控和报警,所述系统还包括便携式终端(8),由运行人员随身携带;便携式终端(8)上包括按键(801 )、液晶显示器(802)和终端通讯模块(803);通过终端通讯模块(803)经有线或无线方式与测控装置(I)通讯,作为对控制面板(7)的补充或替代方式,或作为运行维护人员的报警接收装置。按键(801)的功能和按键(701)相同,主要完成对测控装置(I)的参数设置以及对液晶显示器(802)显示内容的控制;液晶显示器(802)的功能和显示屏(702)相同,液晶显示器(802)可以在按键(801)的控制下完成参数与视频图像的切换,主要显示测控装置(I)的相关参数、当前摄像头(2)拍摄到的电气柜体(5)内部视频图像以及实现对历史视频图像的察看;终端通讯模块(803)可以经有线方式或Wif1、蓝牙、GPRS等无线方式与测控装置(I)进行通讯。便携式终端(8)具有报警接收功能,在电气柜体(5)内部发生异常时可以接收测控装置(I)发来的报警。便携式终端(8)可以是定制的,也可利用智能手机;可以现场使用,也可以远程使用。
[0014]所述系统包括控制中心网络服务器(9),测控装置(I)与控制中心网络服务器(9)远程交换数据。控制中心网络服务器(9)可以经光纤、载波等有线方式,或GPRS等远程无线方式与测控装置(I)实现数据的远程交换,还可以完成远程控制、远程巡查、远程报警、保存历史数据等功能。
[0015]所述系统包括入侵检测探头(10),安装于电气柜体(5)内部,实时检测是否有小动物进入电气柜体(5)内,如果有则向测控装置(I)发信号,测控装置(I)控制摄像头(2)拍摄视频图像,并进行报警。入侵检测探头(10)可以是红外探测仪、微波检测器等装置;正常情况下,入侵检测探头(10)有一定的误报率,可以通过测控装置(I)将摄像头(2)拍摄的对应视频图像现场进行智能视频分析,有效地消除误报;此外,还可上传视频图像进行人工辅助判断。即虽然入侵检测探头(10)有一定的误报率,但由于报警时现场图像的上传,最终也由运行人员通过现场图像作出准确判断。
[0016]在没有使用强光灯(3)辅助照明时,摄像头(2)实时将采集到的电气柜体(5)内的视频图像,送给测控装置(I)进行智能视频识别及分析,发现发生闪络或电晕现象时,进行报警。在没有使用强光灯(3)辅助照明时,电气柜体(5)内处于黑暗状态,发生闪络或电晕现象时,视频图像会有明显的亮光反应,因此测控装置(I)对摄像头(2)实时采集到的视频图像进行智能视频识别及分析,发现发生闪络或电晕现象时,进行报警。
[0017]在使用强光灯(3)辅助照明时,摄像头(2)实时将采集到的电气柜体(5)内的电气设备(6)的视频图像,送给测控装置(I)与历史视频图像进行智能视频识别和自动比对,发现有缺损、变色、污秽现象时,进行报警。在使用强光灯(3)辅助照明时,测控装置(I)采用智能视频识别算法将摄像头(2)实时采集到的视频图像与历史视频图像进行智能视频识别和自动比对,发现有缺损、变色、污秽现象时,进行报警,同时将图像作为异常数据上传,由运行人员作最终判断。一般缺损是由小动物啃咬等造成、变色是由闪络或电晕等造成、污秽由潮湿霉变或水淹等造成。
[0018]为了实现现场报警,所述系统还包括声光报警模块(11),与测控装置(I)相连,安装于电气柜体(5)的外部。所述的报警是在发现异常情况时,测控装置(I)向控制中心网络服务器(9)或直接向运行维护人员的便携式终端(8)发报警信息,并在显示屏(702)显示,同时驱动声光报警模块(11)采用本地声光报警。远程报警是为了通知运行人员进行现场验证维护和处理,而声光报警是附近有运行人员工作时,提醒运行人员电气柜体(5)内部发生异常情况,更便于及时处理。
[0019]所述系统的工作方式有三种,一是实时连续运行,二是定时工作,三是在运行人员控制下工作,系统工作时强光灯(3)的辅助照明可自动交替或手动控制。所述实时连续运行,是指系统一直处于工作状态,在发生物体移动、外物入侵、设备外观变化或缺陷、闪络或电晕等时,可立即发现这些异常并马上报警,同时将摄像头(2)拍摄到的视频图像上传;所述定时工作,是指每隔一段设定的时间间隔对电气柜体(5)内部整体拍摄一次,并将拍摄的视频图像与历史视频图像比对分析一次,发现异常情况时报警;所述在运行人员控制下工作,是指由运行人员通过控制中心网络服务器(9)、便携式终端(8)或控制面板(7),进行远程或现场不开柜直接观察电气柜体(5)内的情况,并可进行变焦、调整角度、通过强光灯(3)补光等操作,强光灯(3)用于补光,测控装置(I)控制调整摄像角度,摄像头(2)还具有变焦功能,可以将电气柜体内的情况一览无余,避免了打开柜体检查,有效保证运行人员的安全。
[0020]与现有技术相比较,本发明具有如下优点:
本发明采用智能视频的方式,能够实现采集到的视频图像与历史视频图像进行自动识别和自动比对的功能,及时发现缺损、变色、污秽、物体移动等异象,并发出报警信号;采用增设入侵检测探头的方式,实现对小动物的监测,确保了电气柜体及内部电气设备免受动物破坏。采用摄像头结合强光灯的方式,除了能够观察有光时电气柜体的内部情况,还能观察无光情况下电气设备(6)的闪络和电晕现象,及时发出报警信号。从而可降低故障率、减少设备的损坏、大大保障了供电可靠性。
[0021]采用控制面板镶嵌显示屏、便携式终端和控制中心多种巡查方案,不仅能够实现不开柜直接观察电气柜体内部的情况,而且还可以根据需要调整观察的角度,对电气设备的运行环境和运行状态全面地掌握,发现问题时可准确定位,提前报警,提醒运行人员及时处理,这不仅使供电可靠性得到了保障,工作效率也得到了提高,同时保证了运行人员的安全。
【附图说明】
[0022]图1:电气柜体系统结构框图ο
[0023]图2:电气柜体侧面结构图。
[0024]图3:电气柜体系统结构图。
[0025]图4:电气柜体的便携式终端结构图。
[0026]图中:I一测控装置、2—摄像头、3—强光灯、4一固定机构、5—电气柜体、6—电气设备、7—控制面板、701 —按键、702—显示屏、703—通讯接口、8—便携式终端、801 —按键、802一液晶显不屏、803—终端通讯模块、9 一控制中心网络服务器、10—入侵检测探头、11 一声光报警模块。
【具体实施方式】
[0027]下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。
[0028]如图1,电气柜体系统结构框图由测控装置(1)、摄像头(2)、强光灯(3)、控制面板(7)、便携式终端(8)、控制中心网络服务器(9)、入侵检测探头(10)、声光报警模块(11)构成。
[0029 ]如图2,摄像头(2 )、强光灯(3 )安装在固定机构(4 )上,通过固定机构(4)安装于电气柜体(5)内部;测控装置(I)安装在固定机构(4)的下方,入侵检测探头(10)安装在电气柜体(5)内部顶端;控制面板(7)安装在电气柜体(5)的外部;声光报警模块(11)安装在控制面板(7)的上方。
[0030]如图3,控制面板(7)和声光报警模块(11)安装在电气柜体(5)的外部;控制面板
(7)上包括按键(701)、显示屏(702)和通讯接口(703);智能监测系统可以完成与便携式终端(8)和控制中心网络服务器(10)的信息交换。
[0031]如图2,摄像头(2)和强光灯(3)分别与测控装置(I)相连,摄像头(2)在测控装置
(I)的控制下实时进行变焦,并可自动或手动调整对电气柜体(5)内的拍摄角度,将实时拍摄电气柜体(5)内需监视的电气设备(6)的视频图像送给测控装置(I);强光灯(3)主要是在柜体内因光线问题影响摄像头(2)对电气柜体(5)内的拍摄时,在测控装置(I)的控制下配合摄像头(2)进行辅助照明;强光灯(3)可自动交替工作,也可通过手动控制其开关和亮度。
[0032]如图2,摄像头(2)拍摄电气柜体(5)内部情况,以及需监视的电气设备(6)的外观情况,将拍摄的视频图像送给测控装置(1),测控装置(I)对视频图像实时处理分析,一方面判断电气柜体(5)内部是否存在移动物体,另一方面判断电气设备(6)的外观是否存在可辨识的变化及缺陷,发现移动物体或外观存在变化及缺陷时,进行报警。
[0033]如图2,入侵检测探头(10)安装于电气柜体(5)内部,实时检测是否有小动物进入电气柜体(5)内,如果有则向测控装置(I)发信号,测控装置(I)控制摄像头(2)拍摄视频图像,并进行报警。入侵检测探头(10)可以是红外探测仪、微波检测器等装置。
[0034]如图2,在没有使用强光灯(3)辅助照明时,电气柜体(5)内处于黑暗状态,发生闪络或电晕现象时,视频图像会有明显的亮光反应,通过测控装置(I)对摄像头(2)实时采集到的视频图像进行智能视频识别及分析,发现发生闪络或电晕现象时,进行报警。
[0035]如图2,在使用强光灯(3)辅助照明时,测控装置(I)采用智能视频识别算法将摄像头(2)实时采集到的电气柜体(5)内的电气设备(6)的视频图像与历史视频图像进行智能视频识别和自动比对,发现有缺损、变色、污秽现象时,进行报警,同时将图像作为异常数据上传,由运行人员作最终判断。
[0036]如图2和图3,控制面板(7)与测控装置(I)相连,包括按键(701)、显示屏(702)和通讯接口(703)。按键(701)可以通过设置测控装置(I)的参数来控制其他设备运行参数,使摄像头(2)实时进行的变焦及拍摄角度的调整,入侵检测探头(10)实时检测是否有外来入侵物体,声光报警模块(11)实时处于准备报警状态;按键(701)还可以完成对显示屏(702)显示视频图像内容的控制以及对强光灯(3)的补光控制;显示屏(702)主要显示测控装置(I)的相关参数、当前摄像头(2)拍摄到的电气柜体(5)内部情况,并能通过控制按键(701)来实现对历史视频图像的察看显示;通讯接口(703)可以经有线方式或Wif 1、蓝牙、GPRS等无线方式与外部存储器或电子设备相连接,包括U盘、移动硬盘、手机、手持机、笔记本电脑、平板电脑等。
[0037]如图2和图3,声光报警模块(11),与测控装置(I)相连,安装于电气柜体(5)的外部。在发现异常情况时,测控装置(I)向控制中心网络服务器(9)或直接向运行维护人员的便携式终端(8)发报警信息,并在显示屏(702)显示,同时驱动声光报警模块(11)采用本地声光报警。
[0038]如图3,控制中心网络服务器(9)可以经光纤、载波等有线方式,或GPRS等远程无线方式与测控装置(I)实现数据的远程交换,还可以完成远程控制、远程巡查、远程报警、保存历史数据等功能。
[0039]如图3和图4,便携式终端(8)由运行人员随身携带,包括按键(801)、液晶显示器(802)和终端通讯模块(803)。按键(801)主要完成对测控装置(I)的参数设置以及对液晶显示器(802)显示内容的控制;液晶显示器(802)可以在按键(801)的控制下完成参数与视频图像的切换,主要显示测控装置(I)的相关参数、当前摄像头(2)拍摄到的电气柜体(5)内部视频图像以及实现对历史视频图像的察看;终端通讯模块(803)可以经有线方式或Wif1、蓝牙、GPRS等无线方式与测控装置(I)进行通讯,作为对控制面板(7)的补充或替代方式,或作为运行维护人员的报警接收装置;便携式终端(8)具有报警接收功能,当本系统在电气柜体
(5)内部发现异常时可以由其接收测控装置(I)发来的报警,通知运行人员及时处理。
[0040]以上所述仅为本发明的较佳实施实例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.电气柜体内部状态智能视频监测系统,其特征在于:系统包括测控装置(I)、摄像头(2)、强光灯(3)、固定机构(4); 测控装置(I)安装于电气柜体(5)内部,摄像头(2)和强光灯(3)安装在固定机构(4)上,固定机构(4)安装于电气柜体(5)内部; 摄像头(2)和强光灯(3)分别与测控装置(I)相连,由测控装置(I)控制摄像头(2)和强光灯(3)的工作; 摄像头(2)在强光灯(3)的辅助照明下拍摄电气柜体(5)内部情况,以及需监视的电气设备(6)的外观情况,将拍摄的视频图像送给测控装置(1),测控装置(I)对视频图像实时处理分析,一方面判断电气柜体(5)内部是否存在移动物体,另一方面判断电气设备(6)的外观是否存在可辨识的变化及缺陷,发现移动物体或外观存在变化及缺陷时,进行报警。2.根据权利要求1所述的电气柜体内部状态智能视频监测系统,其特征在于:系统包括控制面板(7),安装在电气柜体(5)的外部,与测控装置(I)相连; 控制面板(7)上包括按键(701)、显示屏(702)和通讯接口(703);通过按键(701)对测控装置(I)进行参数设置,使其实时进行摄像头(2)的变焦控制、实时通过固定机构(4)进行拍摄角度调整控制;显示屏(702)用于显示参数、当前视频图像,配合按键(701)进行历史视频图像的察看;通讯接口(703)用于连接外部存储器或电子设备。3.根据权利要求1所述的电气柜体内部状态智能视频监测系统,其特征在于:系统包括便携式终端(8),由运行人员随身携带; 便携式终端(8)上包括按键(801)、液晶显示器(802)和终端通讯模块(803);通过终端通讯模块(803)经有线或无线方式与测控装置(I)通讯,作为对控制面板(7)的补充或替代方式,或作为运行维护人员的报警接收装置。4.根据权利要求1所述的电气柜体内部状态智能视频监测系统,其特征在于:系统包括控制中心网络服务器(9),测控装置(I)与控制中心网络服务器(9)远程交换数据。5.根据权利要求1所述的电气柜体内部状态智能视频监测系统,其特征在于:系统包括入侵检测探头(10),安装于电气柜体(5)内部,实时检测是否有小动物进入电气柜体(5)内,如果有则向测控装置(I)发信号,测控装置(I)控制摄像头(2)拍摄视频图像,并进行报警。6.根据权利要求1所述的电气柜体内部状态智能视频监测系统,其特征在于:在没有使用强光灯(3)辅助照明时,摄像头(2)实时将采集到的电气柜体(5)内的视频图像,送给测控装置(I)进行智能视频识别及分析,发现发生闪络或电晕现象时,进行报警。7.根据权利要求1所述的电气柜体内部状态智能视频监测系统,其特征在于:在使用强光灯(3)辅助照明时,摄像头(2)实时将采集到的电气柜体(5)内的电气设备(6)的视频图像,送给测控装置(I)与历史视频图像进行智能视频识别和自动比对,发现有缺损、变色、污秽现象时,进行报警。8.根据权利要求1所述的电气柜体内部状态智能视频监测系统,其特征在于:系统包括声光报警模块(11),与测控装置(I)相连,安装于电气柜体(5)的外部。9.根据权利要求1所述的电气柜体内部状态智能视频监测系统,其特征在于:系统的工作方式有三种,一是实时连续运行,二是定时工作,三是在运行人员控制下工作,系统工作时强光灯(3)的辅助照明可自动交替或手动控制。
【文档编号】H04N7/18GK106027999SQ201610563483
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年7月18日
【发明人】周封, 郝婷, 李隆, 刘健, 王晨光, 王丙全, 刘小可, 崔博闻, 吕金贵
【申请人】哈尔滨理工大学, 周封
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