一种配网环境图像处理系统及方法与流程

1.本发明涉及配网环境图像处理技术领域，特别是涉及一种配网环境图像处理系统及方法。


背景技术：

2.配电网是输电网或地区发电厂接受电能，通过配电设施就地分配或按电压逐级分配给各类用户的电力网，对配电网进行实时监测需要使用到配网环境图像处理系统，配网环境图像处理系统是一种能够实时监测配电网进行成像显示并对配电网的位置进行对比的设备，配网环境图像处理系统主要由红外组件、计时组件、成像组件、对比组件和报警组件等组成，红外组件是通过配电网中导线中存在电流流过，在电流流过的过程中，电流通过导线的电阻从而产生热量，导线因为温度的升高会产生红外辐射，导线产生的红外辐射会被红外组件中的红外接收单元进行接收，红外组件根据接收的红外辐射的位置，从而确定导线的位置，再将导线的位置传递给后续的单元；配网环境图像处理系统具有检测速度快，实时检测；及时报警的目的。
3.常见的红外组件在进行导线位置进行监测的过程中，由于导线的外部包装有较厚的光缆，导线产生的热量只有一小部分通过光缆传递到外界中，导线散发的红外辐射较少，使得通过红外组件接收到的红外辐射位置不准确，而且配电网中的许多光缆一起组合在一起的，红外组件只能通过接收到红外辐射的强度，从而判断光缆的数量，由于有些导线的电阻较大，产生的热量较多，会产生较强的红外辐射，红外组件经过接收红外辐射后会产生误判，使得传递的信息发生误差。
4.现有配网环境图像处理系统在进导线监测时，具有不能准确检测导线位置和不能准确地确定同一位置处的导线数量。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于，提出一种配网环境图像处理系统及方法，解决现有方法的技术问题。
6.一方面，提供一种配网环境图像处理系统，包括：
7.依次连接的采集模块、预处理模块、信息处理模块、分析模块和人机交互模块；
8.所述采集模块根据接收的采集指令向配电网中各个导线按照预定的周期发送电信号和光信号，并实时检测配电网中各个导线产生的红外辐射信号；
9.所述预处理模块将实时检测的红外辐射信号与预设的额定辐射值范围进行比较，并根据比较结果确定重新采集配电网中各个导线产生的红外辐射信号或输出该红外辐射信号和光信号；
10.所述信息处理模块根据接收的配电网中各个导线的红外辐射信号、光信号和配电网中各个导线的位置信息统计配电网中各个导线的位置和数量，并根据统计结果输出对应的数字信号；
11.所述分析模块根据预定的周期向所述采集模块发生控制信号，并记录时间信息；
12.所述人机交互模块根据所述信息处理模块输出的数字信号确定当前时间段的配电网状态，并将当前时间段的配电网状态与参考的配电网状态对比，根据对比结果确定是否报警。
13.优选地，所述采集模块至少包括：
14.采集电路单元、光信号发射单元、光信号接收单元、红外辐射接收单元、采集芯片；
15.所述采集电路单元根据接收的采集指令按照预定的周期向所述采集芯片送启动信号；
16.所述采集芯片根据接收的启动信号向所述光信号发射单元和所述红外辐射接收单元发送控制信号；
17.所述光信号发射单元根据接收的控制信号向与其连接的导线发送光信号；
18.所述光信号接收单元根据接收的控制信号采集与其连接的导线的光信号；
19.所述红外辐射接收单元根据接收的控制信号采集各导线的红外辐射信号。
20.优选地，所述预处理模块至少包括：
21.对比单元和选取单元；
22.所述对比单元将所述采集模块采集的数据与参考数据进行比对，根据该比对结果确定是否向所述选取单元发送电信号；
23.所述选取单元根据接收的电信号确定是否将所述采集模块重新运转。
24.优选地，所述对比单元用于，
25.当通过所述红外辐射接收单元所接收的红外辐射值小于或大于额定辐射值范围时，向所述选取单元发送电信号；
26.当通过所述红外辐射接收单元所接收的红外辐射值处于额定辐射值范围时，不向所述选取单元发送电信号，并将接收的红外辐射值输出。
27.优选地，所述选取单元用于，
28.当接收的电信号时，生成并向所述采集模块输出重新采集指令，控制所述采集模块重新运转，实现红外辐射信号的重新采集。
29.优选地，所述信息处理模块至少包括：
30.信息接收单元、判断单元、信号数字转化单元和显示单元，
31.所述信息接收单元用于统计所述红外接收单元接收的红外辐射的数据量和位置，并收集光信号发射的位置和大小；
32.所述判断单元用于根据所述信息接收单元接收的信息判断配电网中各个导线的位置和数量；
33.所述信号数字转化单元用于将所述判断单元传递的信息转化为数字信号；
34.所述显示单元用于将接收的数字信号以配电网图像显示。
35.优选地，所述分析模块周至少包括：
36.时间单元和控制单元；
37.所述时间单元，用于记录时间并根据相应的时间间隔向所述控制单元发送信号；所述控制单元根据所述时间单元发出的信号控制所述采集芯片生成控制信号。
38.优选地，所述人机交互模块至少包括：
39.核验单元和报警器；
40.所述核验单元对比当前时间段的配电网状态与参考的配电网状态，并根据该对比结果确定是否生成报警信号；所述报警器当接收到所述核验单元生成的报警信号时，进行报警动作。
41.另一方面，本发明还提供一种配网环境图像处理方法，基于所述的配网环境图像处理系统进行实现，包括以下步骤：
42.通过所述红外接收单元接收配电网的中导线通过热量发出的红外辐射，确定接收的红外辐射的强度和红外辐射的位置；
43.通过所述光信号发射单元向配电网发射光信号，并通过所述光信号接收单元进行接收光信号；
44.所述信息接收单元接收所述红外辐射的强度、所述红外辐射的位置及所述光信号，并通过所述对比单元进行对比，通过所述选取单元去除差异较大的数据；
45.所述信号接收单元接收所述红外辐射的强度、所述红外辐射的位置及所述光信号并通过判断单元进行判断配电网中导线的分布和状态；
46.所述信号数字转化单元将所述判断单元输出的信号转化为数字信号，并通过显示单元显示出来，显示单元将显示出来的图像作为参考模板；
47.通过所述分析模块，记录时间通过根据设置的时间间隔向所述控制单元发送信号；
48.所述控制单元接收到所述时间单输出的信号并控制所述采集模块进行运转，重复采集配电网中多个导线的信息，实现多个不同时间段的配电网成像；
49.所述核验单元会将不同时间段的配电网图像与配电板图像参考模板进行比对，当配电网图像与参考模板不一致时，向报警器发送信号；
50.所述报警器接收信号并进行运转，实现报警器进行报警。
51.综上，实施本发明的实施例，具有如下的有益效果：
52.本发明提供的配网环境图像处理系统及方法，通过设置有红外双光模块，有利于通过红外双光模块发射红外线的方式进行配电网的检测，既用于通过红外接收单元用于接收到导线传递的红外辐射，又用于通过向导线发生光信号的方式，确定导线的位置，再两个单元的相互配合下，实现对导线位置更加准确地探测，通过设置有信息处理单模块，用于根据红外接收单元接收的红外辐射的强度和光信号传递单元和光信号接收单元接收的信号，在判断单元的判断下，用于判断该处的导线的数量，通过设置有人机交互模块，有利于通过计时单元确定一定的时间间隔，向配电网发射光信号和接收红外辐射，将配电网的状态在显示屏显示出来，当配电网状态与常规状态不一致时，人机交互模块会直接通过报警器进行报警，达到通知人们的目的。
附图说明
53.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，根据这些附图获得其他的附图仍属于本发明的范畴。
54.图1为本发明实施例中一种配网环境图像处理系统的示意图。
55.图2为本发明实施例中一种配网环境图像处理系统的示意图。
56.图3为本发明实施例中一种配网环境图像处理方法的主流程示意图。
具体实施方式
57.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。
58.如图1和图2所示，为本发明提供的一种配网环境图像处理系统的一个实施例的示意图。在该实施例中，所述系统包括：
59.依次连接的采集模块、预处理模块、信息处理模块、分析模块和人机交互模块；
60.所述采集模块根据接收的采集指令向配电网中各个导线按照预定的周期发送电信号和光信号，并实时检测配电网中各个导线产生的红外辐射信号；
61.所述预处理模块将实时检测的红外辐射信号与预设的额定辐射值范围进行比较，并根据比较结果确定重新采集配电网中各个导线产生的红外辐射信号或输出该红外辐射信号和光信号；
62.所述信息处理模块根据接收的配电网中各个导线的红外辐射信号、光信号和配电网中各个导线的位置信息统计配电网中各个导线的位置和数量，并根据统计结果输出对应的数字信号；
63.所述分析模块根据预定的周期向所述采集模块发生控制信号，并记录时间信息；
64.所述人机交互模块根据所述信息处理模块输出的数字信号确定当前时间段的配电网状态，并将当前时间段的配电网状态与参考的配电网状态对比，根据对比结果确定是否报警。
65.具体实施例中，所述采集模块至少包括：采集电路单元、光信号发射单元、光信号接收单元、红外辐射接收单元、采集芯片；所述采集电路单元根据接收的采集指令按照预定的周期向所述采集芯片送启动信号；所述采集芯片根据接收的启动信号向所述光信号发射单元和所述红外辐射接收单元发送控制信号；所述光信号发射单元根据接收的控制信号向与其连接的导线发送光信号；所述光信号接收单元根据接收的控制信号采集与其连接的导线的光信号；所述红外辐射接收单元根据接收的控制信号采集各导线的红外辐射信号。可以理解的，述采集模块在进行工作时，通过电脑定时自动控制采集电路单元的运转，所述采集电路单元中可以通过与电脑进行连接，根据电脑上的时间，每过10分钟自动控制采集电路单元进行运转；
66.所述采集电路单元进行进行运转时，所述控制电路单元会向采集芯片发送电信号控制采集芯片进行运转，所述采集芯片可以控制光信号发射单元和红外辐射接收单元进行工作；
67.所述采集芯片在进行运转的过程中会使得红外辐射接收单元进行工作，所述红外辐射接收单元可以根据电网中不同导线因为发热而产生强度不同的红外辐射，与此同时，所述采集芯片会控制光信号发射模块进行运转，所述光信号发射模块在进行运转的过程的，所述光信号发射模块会通过光源向配电网进行发射不可见光，不可见光在经过配电网中的电线反射后可以被光信号接收单元进行接收；
68.所述红外辐射接收单元可以接收的精度为1nm到760nm，所述配电网中电线所产生的红外辐射始终处于红外辐射接收单元的接收范围内。
69.本实施例中，所述预处理模块至少包括：对比单元和选取单元；所述对比单元将所述采集模块采集的数据与参考数据进行比对，根据该比对结果确定是否向所述选取单元发送电信号；所述选取单元根据接收的电信号确定是否将所述采集模块重新运转。可以理解的，所述对比单元在采集模块采集数据后与参考数据进行比对，当通过红外辐射接收单元所接收的红外辐射值小于或者大于额定辐射值的五倍时，对比单元会向选取单元发生电信号，选取单元将会将此数值丢弃并重新向采集模块发送运转的信号，使得采集模块重新运转，实现数据的重新采集。
70.具体地，所述对比单元用于，当通过所述红外辐射接收单元所接收的红外辐射值小于或大于额定辐射值范围时，向所述选取单元发送电信号；
71.当通过所述红外辐射接收单元所接收的红外辐射值处于额定辐射值范围时，不向所述选取单元发送电信号，并将接收的红外辐射值输出。
72.具体地，所述选取单元用于，当接收的电信号时，生成并向所述采集模块输出重新采集指令，控制所述采集模块重新运转，实现红外辐射信号的重新采集。
73.本实施例中，所述信息处理模块至少包括：信息接收单元、判断单元、信号数字转化单元和显示单元，所述信息接收单元用于统计所述红外接收单元接收的红外辐射的数据量和位置，并收集光信号发射的位置和大小；所述判断单元用于根据所述信息接收单元接收的信息判断配电网中各个导线的位置和数量；所述信号数字转化单元用于将所述判断单元传递的信息转化为数字信号；所述显示单元用于将接收的数字信号以配电网图像显示。可以理解的，所述信息接收单元用于统计红外接收单元接收的红外辐射的数据量和位置，所述信息接收单元用于收集光信号发射的位置和大小，所述判断单元用于根据信息接收单元接收的信息判断配电网中各个导线的位置和数量，所述信号数字转化单元用于将判断单元传递的信息转化为数字信号，所述显示屏用于通过接收的数字信号将配电网图像显示出来。需要说明的是信息处理模块为cpu，cpu内部设置有储存单元，用于将配电网参考模板进行储存，信号数字转化单元用于将判断单元传递的信号转化成16进制的数字信号，显示屏用于接收16进制数字信号并转化成图像并进行显示。
74.本实施例中，所述分析模块周至少包括：时间单元和控制单元；所述时间单元，用于记录时间并根据相应的时间间隔向所述控制单元发送信号；所述控制单元根据所述时间单元发出的信号控制所述采集芯片生成控制信号。可以理解的，所述时间单元用于记录时间并根据相应的时间间隔向控制单元发生信号，所述控制单元根据时间单元发出的信号控制红外双光模块进行运转。需要说明的是分析模块中的时间模块的间隔用于人为控制，且最小间隔为10min，最大间隔为24h，默认值设置有10min，控制单元能够控制红外双光模块进行运转。
75.本实施例中，所述人机交互模块至少包括：核验单元和报警器；所述核验单元对比当前时间段的配电网状态与参考的配电网状态，并根据该对比结果确定是否生成报警信号；所述报警器当接收到所述核验单元生成的报警信号时，进行报警动作。可以理解的，所述核验单元用于对比当前时间段的配电网状态与参考的配电网状态，所述报警器在接收到对比单元传递的信号后并进行运转。
76.如图3所示，本发明的另一实施例中，还提供一种配网环境图像处理方法，基于所述的配网环境图像处理系统进行实现，包括以下步骤：
77.通过所述红外接收单元接收配电网的中导线通过热量发出的红外辐射，确定接收的红外辐射的强度和红外辐射的位置；
78.通过所述光信号发射单元向配电网发射光信号，并通过所述光信号接收单元进行接收光信号；
79.所述信息接收单元接收所述红外辐射的强度、所述红外辐射的位置及所述光信号，并通过所述对比单元进行对比，通过所述选取单元去除差异较大的数据；
80.所述信号接收单元接收所述红外辐射的强度、所述红外辐射的位置及所述光信号并通过判断单元进行判断配电网中导线的分布和状态；
81.所述信号数字转化单元将所述判断单元输出的信号转化为数字信号，并通过显示单元显示出来，显示单元将显示出来的图像作为参考模板；
82.通过所述分析模块，记录时间通过根据设置的时间间隔向所述控制单元发送信号；
83.所述控制单元接收到所述时间单输出的信号并控制所述采集模块进行运转，重复采集配电网中多个导线的信息，实现多个不同时间段的配电网成像；
84.所述核验单元会将不同时间段的配电网图像与配电板图像参考模板进行比对，当配电网图像与参考模板不一致时，向报警器发送信号；
85.所述报警器接收信号并进行运转，实现报警器进行报警。
86.上述步骤中得到的不同时间同一位置的位移差，再进行多个位置的循环，实现不同时间的配电网的比对。用于将不同时间的配电网位置与参考配电网的位置进行比对，得出配电网的状态。
87.需说明的是，上述实施例所述系统与上述实施例所述方法对应，因此，上述实施例所述方法未详述部分可以参阅上述实施例所述系统的内容得到，此处不再赘述。
88.综上，实施本发明的实施例，具有如下的有益效果：
89.本发明提供的配网环境图像处理系统及方法，通过设置有红外双光模块，有利于通过红外双光模块发射红外线的方式进行配电网的检测，既用于通过红外接收单元用于接收到导线传递的红外辐射，又用于通过向导线发生光信号的方式，确定导线的位置，再两个单元的相互配合下，实现对导线位置更加准确地探测，通过设置有信息处理单模块，用于根据红外接收单元接收的红外辐射的强度和光信号传递单元和光信号接收单元接收的信号，在判断单元的判断下，用于判断该处的导线的数量，通过设置有人机交互模块，有利于通过计时单元确定一定的时间间隔，向配电网发射光信号和接收红外辐射，将配电网的状态在显示屏显示出来，当配电网状态与常规状态不一致时，人机交互模块会直接通过报警器进行报警，达到通知人们的目的。
90.以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。