計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)及其在電力系統(tǒng)自動(dòng)化中的應(yīng)用

邵云蛟 吳屏 操昊鵬 李佳 崔繼琦

（國(guó)網(wǎng)安慶供電公司，安徽安慶 246003）

電力系統(tǒng)自動(dòng)化是當(dāng)下我國(guó)電力行業(yè)發(fā)展的重中之重，在我們?nèi)粘Ｉ詈凸ぷ鞯倪^(guò)程中都離不開(kāi)電力的使用。電力系統(tǒng)自動(dòng)化可以幫助人們?nèi)粘Ｔ谟秒姇r(shí)更加便捷高效，不會(huì)出現(xiàn)斷電、缺電的現(xiàn)象。計(jì)算機(jī)技術(shù)在電力系統(tǒng)自動(dòng)化的運(yùn)行過(guò)程中起著關(guān)鍵性的作用，其中計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)是電力系統(tǒng)自動(dòng)化的主要支撐技術(shù)之一。計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)是為了支持人工智能系統(tǒng)，幫助電力系統(tǒng)自動(dòng)化在運(yùn)行時(shí)信息的識(shí)別與分析，從而使得電力系統(tǒng)自動(dòng)化高效率的運(yùn)行。

1.計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)的基本理論

什么是計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)就是指利用計(jì)算機(jī)去看人類身邊的事物，是可以通過(guò)掃描儀或者是攝像機(jī)等可以觀察周圍事物的儀器?，F(xiàn)在計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)的發(fā)展并不成熟，它現(xiàn)在主要應(yīng)用在AI智能技術(shù)和人工智能當(dāng)中，在其他方面的應(yīng)用并不是很多，電力系統(tǒng)自動(dòng)化對(duì)計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)的應(yīng)用目前也是在探索階段。計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)是可以通過(guò)對(duì)周圍事物或者圖片進(jìn)行觀察和分析，然后通過(guò)中控系統(tǒng)對(duì)機(jī)器傳輸正確的指令，使得機(jī)器設(shè)備整體的運(yùn)行更加安全、高效。當(dāng)前，計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)在中國(guó)市場(chǎng)上的應(yīng)用比較少，因此當(dāng)下對(duì)于計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)的研究具有很大的市場(chǎng)空間，計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)在未來(lái)的市場(chǎng)開(kāi)發(fā)前景也很好，如圖1所示。

圖1 計(jì)算機(jī)視覺(jué)理論框架

2.計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)在現(xiàn)實(shí)中的實(shí)際應(yīng)用

2.1 計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)中的仿真技術(shù)

其實(shí)計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)是計(jì)算機(jī)技術(shù)的一個(gè)小部分，但是計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)也包括很多其他的內(nèi)容，其中就包括了仿真技術(shù)。計(jì)算機(jī)的仿真技術(shù)在電力系統(tǒng)自動(dòng)化的應(yīng)用也是非常廣泛的，其中就包括對(duì)電力系統(tǒng)在實(shí)施應(yīng)用過(guò)程中的模擬和估算數(shù)據(jù)分析。通過(guò)計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)，將電壓的控制和電流的限速運(yùn)用學(xué)合理的仿真技術(shù)進(jìn)行合理實(shí)驗(yàn)，并且將檢測(cè)到的數(shù)據(jù)進(jìn)行及時(shí)的上傳更新，以便科研人員進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，制定最為合理的電力系統(tǒng)自動(dòng)化的運(yùn)行方案，最大程度上節(jié)約了電力成本和人工費(fèi)用。讓工廠的車間夜晚設(shè)備運(yùn)行時(shí)，首先就需要通過(guò)計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的模擬，制定出合理的電力系統(tǒng)自動(dòng)化方案，通過(guò)科學(xué)的檢測(cè)和評(píng)估，完成電力系統(tǒng)自動(dòng)化的運(yùn)行。

2.2 人工智能技術(shù)在電力系統(tǒng)自動(dòng)化中的使用

其實(shí)人工智能技術(shù)是計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)的一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)，人工技術(shù)在早些年的時(shí)候就有了一定的發(fā)展基礎(chǔ)，并且我國(guó)的人工智能技術(shù)的理論體系也相對(duì)于比較完善。在電力系統(tǒng)自動(dòng)化這一方面，人工智能技術(shù)的使用也相對(duì)比較多，比如說(shuō)在車間電力系統(tǒng)運(yùn)行的過(guò)程中，人工智能技術(shù)的應(yīng)用也在不斷的推廣。人工智能技術(shù)在應(yīng)用的過(guò)程中，可以針對(duì)車間內(nèi)部你系統(tǒng)在遇到問(wèn)題時(shí)發(fā)出的警報(bào)，能夠在第一時(shí)間內(nèi)做出回應(yīng)并找到解決的方案，并且人工智能和人是不一樣的，它能在最快的速度內(nèi)給出最佳的解決方案，從而能使電力系統(tǒng)自動(dòng)化在運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)問(wèn)題第一時(shí)間去解決，確保電力系統(tǒng)自動(dòng)化的正常運(yùn)行和高效率工作。

2.3 計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)獲取圖形信息

其實(shí)現(xiàn)在計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)最基礎(chǔ)的就是對(duì)于圖像和信息的獲取，通過(guò)計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)，能夠?qū)χ苓叚h(huán)境或者是電力系統(tǒng)自動(dòng)化中央控制屏幕上所出現(xiàn)的信息做到準(zhǔn)確的獲取，從而在電力系統(tǒng)自動(dòng)化運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)問(wèn)題能夠及時(shí)的去解決，如圖2所示。

圖2 計(jì)算機(jī)視覺(jué)系統(tǒng)組成

2.4 計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)中紅外圖像識(shí)別

紅外圖像識(shí)別是計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)中一個(gè)小的板塊，它是通過(guò)熱力原理感知外界的溫度，然后根據(jù)溫度的不同在成像儀上顯示圖像，而達(dá)到對(duì)外界的一個(gè)系統(tǒng)性感知。電力系統(tǒng)自動(dòng)化設(shè)備在運(yùn)行工程中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)由于長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行或者是設(shè)備自身出現(xiàn)其他問(wèn)題而導(dǎo)致設(shè)備溫度過(guò)高的現(xiàn)象，而計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)中紅外圖像識(shí)別可以能夠通過(guò)他的紅外線掃描，將物體的外形各個(gè)地方不一樣的溫度展示到圖像上，然后通過(guò)圖像識(shí)別進(jìn)行分析判斷，讓工作人員能在第一時(shí)間內(nèi)明白電力系統(tǒng)自動(dòng)化設(shè)備到底是哪里出現(xiàn)了問(wèn)題，以便于工作人員作出原因分析，能夠在第一時(shí)間內(nèi)解決問(wèn)題，從而確保電力系統(tǒng)自動(dòng)化設(shè)備的正常運(yùn)行，同時(shí)也保障了工作人員的人身安全問(wèn)題，面給企業(yè)帶來(lái)意外的損失。

2.5 三維重建中視覺(jué)技術(shù)的合理應(yīng)用

其實(shí)視覺(jué)技術(shù)在電力系統(tǒng)自動(dòng)化運(yùn)行過(guò)程中，更為重要的應(yīng)用就是對(duì)電力系統(tǒng)整個(gè)運(yùn)行的合理規(guī)劃和三模重建。通過(guò)更合理的三模重建，通過(guò)電力系統(tǒng)整個(gè)運(yùn)行過(guò)程的評(píng)估和運(yùn)行環(huán)境的分析，建立一個(gè)合理、安全、科學(xué)的電力系統(tǒng)自動(dòng)化運(yùn)行流程。計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)通過(guò)對(duì)整個(gè)環(huán)境的掃描分析，進(jìn)行一個(gè)三模的重建，通過(guò)機(jī)器本身運(yùn)行的狀態(tài)、運(yùn)行的空間以及最關(guān)鍵的是運(yùn)行的規(guī)律，制定一個(gè)科學(xué)合理的電力系統(tǒng)自動(dòng)化設(shè)備的安裝，確保電力系統(tǒng)自動(dòng)化設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中不會(huì)受到其他外界因素的干擾，能夠以一個(gè)高效率、高質(zhì)量的運(yùn)行狀態(tài)去工作。同時(shí)通過(guò)視覺(jué)技術(shù)中的三維技術(shù)對(duì)外界的因素進(jìn)行排除，如果除了工作人員以外的人進(jìn)入或者是發(fā)生火災(zāi)等問(wèn)題時(shí)，能夠在第一時(shí)間監(jiān)測(cè)出來(lái)，拉起警報(bào)，通知工作人員在第一時(shí)間內(nèi)打起精神，迅速的進(jìn)入狀態(tài)去解決問(wèn)題。這樣一來(lái)，可以確保電力系統(tǒng)自動(dòng)化設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中的安全性和高效率，三維重建在電力系統(tǒng)自動(dòng)化設(shè)備中的使用也可以使得企業(yè)在人工成本的使用上大大降低。

3.結(jié)語(yǔ)

隨著中國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用前景也越發(fā)廣闊，當(dāng)然一個(gè)行業(yè)要想自身能夠得到發(fā)展，最重要的就是行業(yè)內(nèi)部自身的轉(zhuǎn)型升級(jí)。應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)也是順應(yīng)時(shí)代的潮流發(fā)展，電力系統(tǒng)自動(dòng)化的更新?lián)Q代，離不開(kāi)計(jì)算機(jī)技術(shù)的支持。視覺(jué)技術(shù)在電力系統(tǒng)自動(dòng)化中的廣泛應(yīng)用，可以幫助電力系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中系統(tǒng)信息的識(shí)別和處理，使得運(yùn)行過(guò)程更加智能化，同時(shí)也讓電力系統(tǒng)自動(dòng)化的整體運(yùn)行效率得到提高。