本发明属于电气安全技术领域，尤其涉及一种智能建筑用电气箱安全运行监控系统。
背景技术：
配电箱具有体积小、安装简便，技术性能特殊、位置固定，配置功能独特、不受场地限制，应用比较普遍，操作稳定可靠，空间利用率高，占地少且具有环保效应的特点。是指挥供电线路中各种元器件合理分配电能的控制中心，是可靠接纳上端电源，正确馈出荷载电能的控制环节，也是获取用户对供电质量满意与否的关键。提高动力配电箱的操作可靠性，是创优质工程的目标。配电箱的用途：合理的分配电能，方便对电路的开合操作。有较高的安全防护等级，能直观的显示电路的导通状态。然而，现有电气箱故障不能进行准确确定故障位置，增加线路排查工作量，不能及时解决电气问题；同时一旦故障导致整地电力系统瘫痪，造成重大损失。
综上所述，现有技术存在的问题是：现有电气箱故障不能进行准确确定故障位置，增加线路排查工作量，不能及时解决电气问题；同时一旦故障导致整地电力系统瘫痪，造成重大损失。
技术实现要素：
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种智能建筑用电气箱安全运行监控系统。
本发明是这样实现的，一种智能建筑用电气箱安全运行监控系统包括：
太阳能供电模块，与单片机控制模块连接，用于通过太阳能电池板将太阳能转化为电能给电气箱进行供电；
视频监控模块，与单片机控制模块连接，用于通过摄像头对电气箱进行监控；
所述视频监控模块对利用变化向量分析法构建的多维差异空间降维处理并取第一主成分得到第一幅差异图，
多维差异空间xd构建公式如下：
xd＝x1-x2；
xd的协方差矩阵记作a：
a＝cov(xd)＝e[(xd-e[xd])(xd-e[xd])]t；
对协方差矩阵a进行特征分解得到：
v＝[v1,v2,v3,v4]
e[xd]表示xd的期望，v表示特征值由大到小排列所对应的特征向量的集合；
取特征向量v1求解xd第一主成分i1，公式为：
i1＝xd·v1；
所述视频监控模块求解两个时相的多光谱图像x1和x2中像元的光谱矢量之间夹角信息得到第二幅差异图，光谱矢量角度差异度量方式公式如下：
其中，
按键操作模块，与单片机控制模块连接，用于通过电气控制按键对电气元件进行控制；
单片机控制模块，与太阳能供电模块、视频监控模块、按键操作模块、温度控制模块、故障检测模块、故障定位模块、故障报警模块、显示模块连接，用于调度各个模块正常工作；
所述单片机控制模块摄像头监控的混合形变模型的集成方法包括如下步骤：
1)为检测到不同尺度下的摄像头监控，对摄像头监控样本图像进行采样，得到不同分辨率的图像，组成图像金字塔；对图像金字塔中的每一层图像将其hog特征和gmm特征相结合作为摄像头监控的特征，用h表示对图像金字塔提取了hog特征和gmm特征相结合后的特征金字塔；
2)根据某种摄像头监控的特定姿态训练可形变部件模型，可形变部件模型用β＝(f0,…,fn,d1,…,dn,b)表示，其中，f0表示根滤波器，f1,…,fn表示n个部件滤波器，di表示该形变模型的第i个部件滤波器相对根滤波器中“锚点”位置的形变代价，b表示模型的偏移量；
可形变部件模型的隐含参数z＝(p0,…,pn)，p指示滤波器在塔形特征h上取特征时的位置信息，p＝(x,y,l)，表示滤波器在特征金字塔的第l层的(x,y)坐标位置上取特征；
根据隐含参数z所指示的位置信息，可形变部件模型的各个滤波器在塔形特征h上取得的图像特征和形变代价组成向量ψ(h,z)：
ψ(h,z)＝(φ(h,p0),…,φ(h,pn),-φd(dx1,dy1),…,-φd(dxn,dyn),1)
式中，φ(h,p)表示在塔形特征h的p位置上的特征向量，φd(dxi,dyi)＝(dxi,dyi,dxi2,dyi2)衡量第i个部件滤波器与“锚点”位置之间的形变代价；
3)由于图像中的摄像头监控存在姿态多样性，所以针对每种摄像头监控，根据其姿态的个数m，采用步骤2)所述可形变部件模型训练方法训练该类摄像头监控在一种姿态下的模型mc，c＝1,…,m，然后将m个可形变部件模型集成起来组成混合形变模型m＝(m1,…,mm)；
温度控制模块，与单片机控制模块连接，用于控制调节电气箱的温度状态；
故障检测模块，与单片机控制模块连接，用于对电气箱电器元件故障信号进行检测；
故障定位模块，与单片机控制模块连接，用于对电气箱电器元件故障位置进行定位；
故障报警模块，与单片机控制模块连接，用于将故障信号及故障位置通过报警方式通知工作人员；
显示模块，与单片机控制模块连接，用于显示电气箱的检测信息。
进一步，所述故障定位模块定位方法如下：
首先，采集电力系统线路上的三相电流进行三相解耦，得到一模量和二模量；
其次，将所述一模量和/或二模量进行小波变换，得到频域信号；
然后，将所述频域信号进行去噪滤波；
最后，基于去噪滤波以后的信号获得故障行波的波头。
进一步，所述三相解耦步骤包括克拉克变换和卡伦堡变换。
进一步，所述克拉克变换为：
其中，ic0表示零模量，ic1表示一模量，ic2表示二模量，ia、ib、ic表示三相电流。
进一步，所述卡伦堡变换为：
其中，ik0表示零模量，ik1表示一模量，ik2表示二模量，ia、ib、ic表示三相电流。
本发明的优点及积极效果为：本发明通过故障定位模块可以快速的确定故障位置，及时对故障进行维修；同时通过太阳能供电模块可以在故障维修过程中进行供电，保障电力系统电力正常运转，大大降低了故障带来的损失。
附图说明
图1是本发明实施例提供的智能建筑用电气箱安全运行监控系统结构框图。
图中：1、太阳能供电模块；2、视频监控模块；3、按键操作模块；4、单片机控制模块；5、温度控制模块；6、故障检测模块；7、故障定位模块；8、故障报警模块；9、显示模块。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下。
下面结合附图对本发明的结构作详细的描述。
如图1所示，本发明提供的智能建筑用电气箱安全运行监控系统包括：太阳能供电模块1、视频监控模块2、按键操作模块3、单片机控制模块4、温度控制模块5、故障检测模块6、故障定位模块7、故障报警模块8、显示模块9。
太阳能供电模块1，与单片机控制模块4连接，用于通过太阳能电池板将太阳能转化为电能给电气箱进行供电；
视频监控模块2，与单片机控制模块4连接，用于通过摄像头对电气箱进行监控；
按键操作模块3，与单片机控制模块4连接，用于通过电气控制按键对电气元件进行控制；
单片机控制模块4，与太阳能供电模块1、视频监控模块2、按键操作模块3、温度控制模块5、故障检测模块6、故障定位模块7、故障报警模块8、显示模块9连接，用于调度各个模块正常工作；
温度控制模块5，与单片机控制模块4连接，用于控制调节电气箱的温度状态；
故障检测模块6，与单片机控制模块4连接，用于对电气箱电器元件故障信号进行检测；
故障定位模块7，与单片机控制模块4连接，用于对电气箱电器元件故障位置进行定位；
故障报警模块8，与单片机控制模块4连接，用于将故障信号及故障位置通过报警方式通知工作人员；
显示模块9，与单片机控制模块4连接，用于显示电气箱的检测信息。
所述视频监控模块对利用变化向量分析法构建的多维差异空间降维处理并取第一主成分得到第一幅差异图，
多维差异空间xd构建公式如下：
xd＝x1-x2；
xd的协方差矩阵记作a：
a＝cov(xd)＝e[(xd-e[xd])(xd-e[xd])]t；
对协方差矩阵a进行特征分解得到：
v＝[v1,v2,v3,v4]
e[xd]表示xd的期望，v表示特征值由大到小排列所对应的特征向量的集合；
取特征向量v1求解xd第一主成分i1，公式为：
i1＝xd·v1；
所述视频监控模块求解两个时相的多光谱图像x1和x2中像元的光谱矢量之间夹角信息得到第二幅差异图，光谱矢量角度差异度量方式公式如下：
其中，
所述单片机控制模块摄像头监控的混合形变模型的集成方法包括如下步骤：
1)为检测到不同尺度下的摄像头监控，对摄像头监控样本图像进行采样，得到不同分辨率的图像，组成图像金字塔；对图像金字塔中的每一层图像将其hog特征和gmm特征相结合作为摄像头监控的特征，用h表示对图像金字塔提取了hog特征和gmm特征相结合后的特征金字塔；
2)根据某种摄像头监控的特定姿态训练可形变部件模型，可形变部件模型用β＝(f0,…,fn,d1,…,dn,b)表示，其中，f0表示根滤波器，f1,…,fn表示n个部件滤波器，di表示该形变模型的第i个部件滤波器相对根滤波器中“锚点”位置的形变代价，b表示模型的偏移量；
可形变部件模型的隐含参数z＝(p0,…,pn)，p指示滤波器在塔形特征h上取特征时的位置信息，p＝(x,y,l)，表示滤波器在特征金字塔的第l层的(x,y)坐标位置上取特征；
根据隐含参数z所指示的位置信息，可形变部件模型的各个滤波器在塔形特征h上取得的图像特征和形变代价组成向量ψ(h,z)：
ψ(h,z)＝(φ(h,p0),…,φ(h,pn),-φd(dx1,dy1),…,-φd(dxn,dyn),1)
式中，φ(h,p)表示在塔形特征h的p位置上的特征向量，φd(dxi,dyi)＝(dxi,dyi,dxi2,dyi2)衡量第i个部件滤波器与“锚点”位置之间的形变代价；
3)由于图像中的摄像头监控存在姿态多样性，所以针对每种摄像头监控，根据其姿态的个数m，采用步骤2)所述可形变部件模型训练方法训练该类摄像头监控在一种姿态下的模型mc，c＝1,…,m，然后将m个可形变部件模型集成起来组成混合形变模型m＝(m1,…,mm)；
本发明提供的故障定位模块7定位方法如下：
首先，采集电力系统线路上的三相电流进行三相解耦，得到一模量和二模量；
其次，将所述一模量和/或二模量进行小波变换，得到频域信号；
然后，将所述频域信号进行去噪滤波；
最后，基于去噪滤波以后的信号获得故障行波的波头。
本发明提供的三相解耦步骤包括克拉克变换和卡伦堡变换。
本发明提供的克拉克变换为：
其中，ic0表示零模量，ic1表示一模量，ic2表示二模量，ia、ib、ic表示三相电流。
本发明提供的卡伦堡变换为：
其中，ik0表示零模量，ik1表示一模量，ik2表示二模量，ia、ib、ic表示三相电流。
本发明工作时，通过太阳能供电模块1将太阳能转化为电能给电气箱进行供电；通过视频监控模块2对电气箱进行监控；通过按键操作模块3对电气元件进行控制；单片机控制模块4调度温度控制模块5控制调节电气箱的温度状态；通过故障检测模块6对电气箱电器元件故障信号进行检测；接着，通过故障定位模块7对电气箱电器元件故障位置进行定位；通过故障报警模块8将故障信号及故障位置通过报警方式通知工作人员；最后，通过显示模块9显示电气箱的检测信息。
以上所述仅是对本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。