变电站电力系统中仪表读数自动化新方法的分析和应用论文_杨越

杨越

(大庆油田有限责任公司第五采油厂第三油矿 黑龙江大庆 163000)

摘要:电力生产和运营过程中需要涉及到一些高新设备和技术等,需要相关的工作人员在掌握新技术之后促进电力系统实现可持续发展。电力系统运用和实践过程中涉及到仪表读数相关的自动化方式,影响变电站的整体运营。笔者分析了变电站当中电力系统相关仪表读数的有效自动化新型方式的应用,希望为促进电力系统实现有效发展提供帮助。

关键词:变电站;电力系统;自动化

在电力系统的运行过程中,变电站内的仪表主要发挥保证系统实现安全运行的作用,其中还与相关指针式仪表等相关数据密切相关。在工业生产等过程中,视频识别技术一直以来都发挥着重要作用,而该技术也逐渐成为自动读取指针式仪表相关数据的主要方面。

一、指针仪表读数方式

(一)现有的读数方式

目前运用较为普遍的读数方式有两种,分别为以物理轮廓为主的仪表监测方式和以刻度查询表为基础的读数方式。首先,第一种方式一般为总体的控制端计算机器以预先存有的物体轮廓相关信息等为基础,运用无线局域网有效对变电站内部的巡检机器进行有效控制,在规定的空间范围之内运用搜索子程序,并将仪表涉及的空间位置进行有效锁定,通过可用光的摄像头得到仪表内部形成的几何图像。最后,以无限局域网为途径,将所获得的几何图像传送至总控制端口内,在完成数据处理之后有效达成远程监控的主要目的。

第二种方式需要以不同类型仪表的刻度查询表为基础,形成有效数据库。随后,对仪表的图像进行有效采集,接着实现预处理过程,有效获取仪表表盘相关的有效识别范围,其能够以指针等相关特征为基础,提取其中相关的刻度线,进而将其与数据库当中的查询表实现有效匹配,自动识别和读数查询。

(二)改进的读数方式

下文采用改进之后的读数方式,其在适应性上更强。首先,改进之后的自动读数方法仅仅需要对表盘区域进行粗略性标定,其能够自动快读且准确地检测其中多个不同的指针目标,且不需要工作人员进行预先估算和处理,精准度更高;其次,该方式能够以给定的标定方式为基础,有效形成通用型的表盘刻度监测方式,不需要另外建立数据库;最后,该方式对于环境的变化并不太敏感,且鲁棒性相对更优。

二、改进之后指针式仪表的读数方式

以下为笔者将改进之后的指针式仪表的读数方式运用在圆形以及方形表盘读数当中的实践。

(一)标定区域范围

首先,圆形表盘中将起始的刻度点进行标注,并将刻度点进行终止,接着校正相关点的位置,在起始位置输入位置相关数值num,在终止位置输入刻度相关数值num以及校正点刻度相关的数值adjust,对相关数值和标注进行准确记录。

其次,有效校正圆心的准确位置,及时记录,具体过程如下图1所示。

图1 圆心校正的算法

读数

在表盘区域之内对相关线段实现有效检测,具体操作如下图2所示。另外,平滑图像相关的梯度以及边缘线角度的计算公式如下:

图2 线段的检测计算方式

另外,有效建立所搜相关的列表,并按照其中各个点相关的梯度幅值从大到小的顺利进行有效投放,投放位置为对应的BIN。最后,有效建立相关的辅助性图像,标记其中梯度的幅值比θ小的置为已经使用,而其他为未使用。θ=

在列表中搜索像素,并从BIN当中的最大值起始,将其标记为未使用情况。首先,将其中像素P置作为种子像素类型,实现区域性生长,且规则为具有相似性的边缘线角度,k(8)临近区域增长,且设置其中生长成功的相关像素作为已使用状态。接着计算生长成功的矩形区域内中心以及主要方向内的矩形中心情况并对其中相关特征向量作为矩形主要的方向。计算其中矩形块相关的边缘角度本身的密度,假如计算结构显示比阙值大,那么需要对该矩形区域进行有效修剪,并重新计算,计算公式为:d= ,k指的是矩形区域之内边缘角度和矩形区域内主要方向相同的数量,其中area(rect)主要指的是矩形区域的真实面积。

三、试验结果

笔者运用matlab平台进行仿真研究,并建立有效模型进行分析。本文对阴天和晴天环境情况之下圆形压力表以及方形开关柜的仪表当中的不同样本进行抽取并实验,结合本文所述的三种方式进行分析。实验结果表明,改进之后的方式相对前面两张方式在性能上更加优异。根据晴天和阴天环境之下圆形表盘显示的数据结果显示,本文运用的方式下晴天环境数据显示为0.1665KPa,但阴天环境下数据为0.23332KPa,比其他两种方法在同等条件下平均偏差。另外,相同环境条件之下本文的计算方式平均偏差比其他两种方式之下的平均偏差更小。因此,无论是方形或圆形表盘,改进之后的方式比其他两张方式更优。

结语:

本文对改进之后的指针式仪表识别和读数方式进行研究和实验,发现其相对现有的两种读数方式更加具有适用性,具有更高的运用价值。

参考文献:

[1]韦鑫.超高压变电站综合自动化系统常见故障分析及处理[J].技术与市场,2014,03:68-70.

[2]陈皓,陈炯聪,胡亚平,高雅,曾宪立.变电站电力系统中仪表读数自动化新方法的分析和应用[J].电子测试,2014,18:84-87.

[3]房桦,明志强,周云峰,李红玉,李健.一种适用于变电站巡检机器人的仪表识别算法[J].自动化与仪表,2013,05:10-14.

论文作者:杨越

论文发表刊物:《电力设备》2016年第8期

论文发表时间:2016/7/15

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