(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210592230.6 (22)申请日 2022.05.28 (71)申请人 广州地铁集团有限公司 地址 510330 广东省广州市海珠区新港东 路1238号 万胜广场A座 申请人 广州白云电器设备股份有限公司 　 西安图玛智能科技有限公司 (72)发明人 郑淳淳　黄伟锋　李立颖　叶涛　 郑昌权　徐俊杰　陈灿森　余龙　 朱志文　黄苗英　赖沛鑫　陈汉杰　 吴进文　 (74)专利代理 机构 西安铭泽知识产权代理事务 所(普通合伙) 61223 专利代理师 韩晓娟(51)Int.Cl. G06T 7/00(2017.01) G06T 7/60(2017.01) G06T 7/73(2017.01) (54)发明名称 一种开关柜刀闸状态非接触监测方法、 系统 和计算机设备 (57)摘要 本发明公开了一种开关柜刀闸状态非接触 监测方法、 系统和计算机设备， 涉及电力测量技 术领域。 其监测方法包括： 采集布置有标记点的 刀闸的图像； 识别出刀闸上标记 点在刀闸图像中 的中心坐标； 根据刀闸上标记 点在当前刀闸图像 中的中心坐标定位出刀闸当前位置； 依据刀闸的 分合闸状态阈值， 通过对刀闸当前位置的确定判 定出刀闸的分合闸状态； 通过灰度和温度的对应 关系确定刀闸触头的温度。 即本发 明通过非接触 的方式对开 关柜中的刀闸进行实时监测， 不需要 在刀闸上安装任何接触式传感器等设备， 因此不 会对开关柜自身器件造成任何影 响， 并且能够实 现对开关柜中刀闸分合闸的准确判定， 还能够使 得刀闸分合闸状态实现更加安全可靠的 “双确 认”。 权利要求书4页 说明书14页 附图2页 CN 114862825 A 2022.08.05 CN 114862825 A 1.一种开关柜刀闸状态非接触监测方法， 其特 征在于， 包括： 采集布置有标记点的刀闸图像； 识别刀闸上标记点在刀闸图像中的中心坐标； 根据刀闸上 标记点在刀闸图像中的中心坐标， 定位刀闸当前位置； 根据刀闸的分合闸状态阈值和刀闸当前位置， 判定刀闸的分合闸状态； 基于普朗克辐射定律， 根据灰度和温度的对应关系和刀闸图像的灰度值， 确定刀闸触 头的温度； 根据刀闸的分合闸状态和刀闸触头的温度， 双确认判定刀闸的最终分合闸状态。 2.如权利要求1所述的开关柜刀闸状态非接触监测方法， 其特征在于， 还包括： 当采集 布置有标记点的刀闸图像时， 控制开关柜内的光源打开， 否则， 控制开关柜内的光源关闭。 3.如权利要求1所述的开关柜刀闸状态非接触监测方法， 其特征在于， 所述判定刀闸的 分合闸状态， 具体包括： 当刀闸上的标记点个数为 一个， 且该 标记点设置在动触头上时， 确定标记点在刀闸图像中以像素为单位的尺寸， 根据标记点在刀闸图像中以像素为单 位的尺寸与该 标记点的实际尺寸之间的关系， 标定得到物面分辨 率参数； 将刀闸置于分闸状态， 获取刀闸在分闸状态下刀闸图像中标记点的中心坐标， 根据刀 闸在分闸状态下刀闸图像中标记点的中心坐标和物面分辨率参数， 得到刀闸在分闸状态下 标记点中心的实际位置坐标， 并该坐标作为刀闸分闸状态阈值； 将刀闸置于合闸状态， 获取刀闸在合闸状态下刀闸图像中标记点的中心坐标， 根据刀 闸在合闸状态下刀闸图像中标记点的中心坐标和物面分辨率参数， 得到刀闸在合闸状态下 标记点中心的实际位置坐标， 并将该坐标作为刀闸合闸状态阈值； 根据刀闸上标记点在当前刀闸图像中的中心坐标和物面分辨率参数， 得到当前刀闸标 记点中心的实际位置坐标； 将实际位置坐标分别与分闸状态阈值、 合闸状态阈值进 行比较， 若实际位置坐标在分闸状态阈值预设范围内， 则判断刀闸处于分闸状态， 若实际位置坐标 在合闸状态阈值预设范围内， 则判断刀闸处于合闸状态。 4.如权利要求1所述的开关柜刀闸状态非接触监测方法， 其特征在于， 所述判定刀闸的 分合闸状态， 具体包括： 当刀闸上的标记点个数为两个， 且两个标记点分别设置在刀闸的动触头和静触头上 时， 确定标记点在刀闸图像中以像素为单位的尺寸， 根据标记点在刀闸图像中以像素为单 位的尺寸与该 标记点的实际尺寸之间的关系， 标定得到物面分辨 率参数； 将刀闸置于分闸状态， 获取刀闸在分闸状态下刀闸图像中两个标记点的中心坐标， 根 据刀闸在分闸状态下刀闸图像中两个标记点的中心 坐标以及物面分辨率参数， 得到刀闸在 分闸状态下两个标记 点中心的实际位置坐标； 根据刀闸在分闸状态下两个标记点中心的实 际位置坐标， 计算出刀闸在分闸状态下两个标记点的实际距离， 将该实际距离作为刀闸分 闸状态阈值； 将刀闸置于合闸状态， 获取刀闸在合闸状态下刀闸图像中两个标记点的中心坐标， 根 据刀闸在合闸状态下刀闸图像中两个标记点的中心 坐标以及物面分辨率参数， 得到刀闸在 合闸状态下两个标记 点中心的实际位置坐标； 根据刀闸在合闸状态下两个标记点中心的实权　利　要　求　书 1/4 页 2 CN 114862825 A 2际位置坐标， 计算出刀闸在合闸状态下两个标记点的实际距离， 将该实际距离作为刀闸合 闸状态阈值； 根据刀闸上两个标记点在 当前刀闸图像中的中心坐标以及物面分辨率参数， 得到两个 标记点中心的实际位置坐标； 根据两个标记点中心的实际位置坐标， 计算出两个标记点的 实际距离； 将实际距离分别与分闸状态阈值以及合闸状态阈值进行比较， 若实际距离在分 闸状态阈值预设范围内， 则判断刀闸处于分闸状态， 若实际距离在合闸状态阈值预设范围 内， 则判断刀闸处于合闸状态。 5.如权利要求1所述的开关柜刀闸状态非接触监测方法， 其特征在于， 所述判定刀闸的 分合闸状态， 具体包括： 当刀闸上的标记点个数为两个， 且两个标记点沿着动触头 长度方向布置时， 将刀闸置于分闸状态， 获取刀闸在分闸状态下刀闸图像中两个标记点的中心坐标； 根 据分闸状态下刀闸图像中两个标记点的中心 坐标， 计算出刀闸在分闸状态下两个标记点连 线相对于刀闸所置平面的角度， 将该角度作为刀闸分闸状态阈值； 将刀闸置于合闸状态， 获取刀闸在合闸状态下刀闸图像中两个标记点的中心坐标； 根 据合闸状态下刀闸图像中两个标记点的中心 坐标， 计算出刀闸在合闸状态下两个标记点连 线相对于刀闸所置平面的角度， 将该角度作为刀闸合闸状态阈值； 根据刀闸上两个标记点在 当前刀闸图像中的中心坐标， 确定两个标记点连线相对于刀 闸所置平面的角度； 将该角度与分闸状态阈值以及合闸状态阈值进行比较， 若该角度在分 闸状态阈值预设范围内， 则判断刀闸处于 分闸状态， 若 该角度在合闸状态阈值预设范围内， 则判断刀闸处于合闸状态。 6.一种开关柜刀闸状态非接触监测系统， 其特 征在于， 包括： 图像采集模块： 用于采集布置有标记点的刀闸图像； 光源调整模块， 用于当图像采集模块采集刀闸图像时， 控制开关柜内的光源打开， 否 则， 控制开关柜内的光源关闭； 其中， 图像采集模块为布置在开关柜内且镜头正对着刀闸方 向的相机； 标记点识别模块： 用于识别 刀闸上标记点在刀闸图像中的中心坐标； 刀闸位置定位模块： 用于根据刀闸上标记点在刀闸图像中的中心坐标， 定位刀闸当前 位置； 分合闸状态判定模块： 用于根据刀闸的分合闸状态阈值和刀闸当前位置， 判定刀闸的 分合闸状态； 温度确定模块， 用于基于普朗克辐射定律， 根据灰度和温度的对应关系和刀闸图像的 灰度值， 确定刀闸触头的温度； 双确认状态判定模块， 用于根据刀闸的分合闸状态和刀闸触头的温度， 双确认判定刀 闸的最终分合闸状态。 7.如权利要求6所述的开关柜刀闸状态非接触监测系统， 其特征在于， 所述分合闸状态 判定模块， 包括： 当刀闸上的标记点个数为 一个， 且该 标记点设置在动触头上时， 第一物面分辨率参数标定单元， 用于确定标记点在刀闸图像中以像素为单位的尺寸， 根据标记点在刀闸图像中以像素为单位的尺寸与该标记点的实际尺寸之间的关系， 标定得权　利　要　求　书 2/4 页 3 CN 114862825 A 3