智能图像分析技术在水电站巡视中的应用_莫凡.pdf

Application 创新应用362 电子技术 第 52 卷 第 4 期（总第 557 期）2023 年 4 月成（系统拓扑图如图1所示）。管理服务器下发控制、巡检任务等指令，由智能分析服务器控制摄像机、巡检机器人（内置主机）开展室内外设备联合巡检作业，将巡检数据、采集文件等上送到管理服务器，能对采集的数据进行智能分析，形成巡检结果和巡检报告，及时发送告警。同时具备实时监控、与主辅监控系统智能联动等功能。管理服务器和智能分析服务器应具备双网口和设置独立网段，信息安全应符合国家发改委第14号令 电力监控系统安全防护规定的要求。0 引言图像识别主要经历了三个阶段：文字信息的识别、数字化信息的识别、物体的识别，经过三个阶段不断发展，图像识别技术充分发挥自身特点与优势，逐步拓展至各个领域，并与各行业技术融合。1 系统的总体设计水电厂智能视频巡检系统应基于公司侧统一视频平台及公司工业大数据平台、物联网平台研发部署，主要由智能分析服务器、管理服务器、算法训练服务器、磁盘阵列、机器人、高清摄像机等组作者简介：莫凡，国家电投集团五凌电力有限公司，工程师；研究方向：智慧水电应用。通信作者：王思嘉，国家电投集团五凌电力有限公司，工程师；研究方向：计算机视觉与水电应用。收稿日期：2022-12-06；修回日期：2023-04-12。摘要：阐述智能视频巡检系统与企业视频平台、工业大数据平台、物联网平台集成的设计，包括智能分析服务器、管理服务器、算法训练服务器、磁盘阵列，探讨系统功能的实现和特性评估。关键词：智能视频巡检系统，大数据平台，智能联动。中图分类号：TP311.13，TP391.41，TP274文章编号：1000-0755(2023)04-0362-02文献引用格式：莫凡，罗立军，阳瑞霖，金艳，李崇仕，张培，姜晓峰，王思嘉.智能图像分析技术在水电站巡视中的应用J.电子技术,2023,52(04):362-363.智能图像分析技术在水电站巡视中的应用莫凡，罗立军，阳瑞霖，金艳，李崇仕，张培，姜晓峰，王思嘉（国家电投集团五凌电力有限公司，湖南 410004）Abstract This paper describes the design of integration of intelligent video patrol system with enterprise video platform,industrial big data platform and Internet of Things platform,including intelligent analysis server,management server,algorithm training server and RAID,and discusses the realization of system functions and evaluation of characteristics.Index Terms intelligent video inspection system,big data platform,intelligent linkage.Application of Intelligent Image Analysis Technology in Hydropower Station InspectionMO Fan,LUO Lijun,YANG Ruilin,JIN Yan,LI Chongshi,ZHANG Pei,JIANG Xiaofeng,WANG Sijia(State Power Investment Group Wuling Electric Power Co.,Ltd.,Hunan 410004,China.)图1 系统拓扑图Application 创新应用电子技术 第 52 卷 第 4 期（总第 557 期）2023 年 4 月 3632 系统功能的实现设备状态监测。设备状态识别，例如表盘和状态灯等设备状态读取，发生异常自动报警，当设备发生变化，如漏水、漏油、温度异常、设备附件变化等自动识别。预期效果：对重点生产区域和设备进行智能实时监控，当被监控设备发生问题时，系统自动产生报警，同时自动定位，监测该设备的摄像机弹出实时视频信息，通过对接开发，五凌电力智能诊断远程运维系统可远程查看现场实时视频图像，同时获取设备状态，与该设备的历史生产数据比对分析，为设备运维决策提供数据支撑和依据。设备巡检。建设智能物联网并与企业生产信息网络进行融合，通过对选定的重要设备制定规划巡检路线，采取智能巡检机器人+智能摄像机巡检模式。机器人挂载监测传感器按规划路线进行巡检，摄像头对重点区域进行巡检，通过在智能巡检平台软件上配置巡检计划，即可按规定路线自动巡检。设备运行状态分析。结合智能生产决策系统的数据以及机器人、智能视频等采集到的生产设备外部状态情况，进行初步的设备状态分析，生成巡检报表。预期效果：每个自动巡检周期完成后，系统自动采集巡检时数据生成报表，代替巡检人员完成报表工作；根据系统设备参数的变化进行对比判断，对异常变化参数进行分级预警。智能联动。基于试点水电厂侧智能安全管控物联边平台、公司侧统一视频平台、工业大数据平台及物联网平台，系统满足智能联动功能要求如下：（1）支持主设备遥控预置信号、主辅设备变位信号、主辅设备监控系统越限信号和主辅设备监控系统告警信号的联动功能，根据配置的联动规则，向巡检主机发送联动信号。（2）巡检主机接到联动信号后，应支持根据配置的联动信号和巡检点位的对应关系，自动生成巡检任务，由机器人或视频对需要复核的点位进行巡检。（3）支持人工核查实时监控画面功能，支持联动信号的实时监控画面链接快捷跳转功能，可人工查看设备等实时监控画面，人工核查联动信号是否属实，支持反馈意见录入。（4）支持机器人或视频完成复核点位巡检后，可在巡检主机查看复核结果。（5）主辅设备监控系统联动信号类型。（6）辅助设备站端监控系统接收主设备监控系统联动信息，消息建议采用的UDP协议，报文格式应按照CIM/E语言格式规范。主辅设备联动信息统一通过辅助设备监控主机传送给巡检主机；（7）辅助设备监控主机与巡检主机通过区与区之间正向隔离装置通信，采用100M或更高速率工业以太网RJ45接口通信。巡检主机接收辅助设备监控主机的联动信息，消息建议采用的UDP协议。3 系统的特性与评估（1）可用性。以实用为主，在项目设计和实施的过程中，把工程的实际需求放在首位。统筹考虑环境条件、监控对象、投资规模、维护保养等因素，选择实用性强的设备，合理设置系统功能，使系统操作方便、简洁、高效。同时采用优化的流程设计确保系统的高效率。（2）高可靠性。系统设备必须能够可靠、稳定工作。采用成熟、稳定和通用的技术和产品，所选在实际应用中被证明稳定可靠;使用具有备份和保障能力的系统软件，以保证系统长期稳定运行，并有较强的容错和恢复能力，以保证系统运行的稳定可靠;关键部分采用备份、冗余等措施。（3）可操作性和可维护性。系统硬件可以方便地实现远程管理维护，并提供友好的人机接口，确保系统的易维护性。本系统严格遵守相关规章制度：DL/T 283.1，电力视频监控系统及接口 第1部分：技术要求DL 476-92，电力系统实时通信应用层协议GB3453，数据通信基本型控制规程GB/T 25069-2010，信息安全技术术语GA/T74-94，中华人民共和国公共安全行业标准，开放系统互联国家标准、其他相关的国家、行业及地方标准与规范等。本文所研究智能视频巡检系统界面设计人性化，采用B/S管理、C/S操作模式、App辅助，使系统管理和维护更方便快捷，无论是系统管理中，对各业务的参数配置管理；运维管理中，对系统各服务参数配置；还是对前端监控的远程控制、检索、回放录像资料、日志查询等都通过Web方式来完成，界面交互友好，能够让用户快速掌握操作方式，并同时支持桌面应用和移动应用。系统平台自带运行管理中心，提供服务运行监控，日志采集、告警，运行参数调整等各类平台运维功能，并且支持将掉线的服务自动远程控制启动，或者通过界面人工触发重启或者停止服务，方便平台使用的运行维护。4 结语本文简述了图像识别技术的现状，然后介绍此系统的设计，并对其在水电站的应用做了介绍，解决了常规巡检方式人力投入大、主观判断隐患大、巡检频次受限、特定区域巡检风险大等问题，基于大数据平台、物联管理平台，结合大数据、物联网等先进技术，通过智能图像识别与分析技术实现水电厂智能巡检，从而降低巡检风险、提高巡检质量的目的。参考文献1 赵永俊.变电站巡视中图像分析方法的研究D.河北：华北电力大学,2013.2 王业,崔玉,陆兆沿,田明,张广嘉.基于CNN图像识别算法的保护装置智能巡视技术J.电力工程技术,2022,41(06):252-257.