计算机视觉技术及其在电力系统自动化中的应用

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　　【摘 要】随着社会的发展进步，电已经成为人们的必需品之一，在人们生活中占据重要地位，电力系统也就成最为重要的控制系统之一。所以，电力系统的发展壮大、更新换代都是人们的福音。计算机技术作为科技的结晶，占据着不可或缺的地位，对人类社会各方面都产生了深远的影响，尤其是现在电力系统早已和计算机技术融为一体，共同造福人类。论文就计算机视觉技术及其在电力系统自动化中的应用进行了分析。
　　【Abstract】With the development and progress of society， electricity has become one of the necessities of people， which occupies an important position in people's lives， and power system has also become one of the most important control systems. Therefore， the development， expansion and renewal of the power system are people's gospel. Computer technology， as the crystallization of human science and technology， occupies an indispensable position and has a far-reaching impact on all aspects of human society. Especially nowadays， the power system has been integrated with computer technology for the common benefit of mankind. This paper discusses computer vision technology and its application in the automation of power system .
　　【關键词】计算机视觉技术；电力系统；自动化
　　【Keywords】 computer vision technology； power system； automation
　　【中图分类号】TP391.41；TM76 【文献标志码】A 【文章编号】1673-1069（2019）04-0183-02
　　1 引言
　　人工智能系统被誉为世界三大顶尖科技之一，并开始席卷各行各业。人工智能系统的核心科技之一就是计算机视觉技术，众所周知，计算机视觉技术大体都是图像信息组合而成，在电力系统中的自动化方面就需要这样的图片信息组合而成的视觉技术，从而代替工作人员在电网中的一些判断、分析和操作，避免了人眼主观性和易疲劳等方面的缺点。因此，计算机视觉技术在电力系统中可以发挥重要作用，人们对视觉技术中的图文识别、三维技术也有了更高的要求，以更好地实现电力系统的自动化。
　　2 计算机视觉技术概述
　　计算机视觉技术，顾名思义就是一门用来“看”的技术，只不过它不是人类用眼去看，而是计算机去看，准确地说，计算机视觉技术就是让计算机甚至是机器去“看”的科学。计算机视觉技术属于计算机技术的一个分支，是通过使用摄影机、扫描仪、成像仪和电脑等仪器代替人眼，来对目标进行视觉的识别、分析、测量等行为。作为新兴的、正在研究的技术，计算机视觉技术逐渐向人工智能方面发展，人们试图从理论和相关技术中，将图像和多维数据与人工系统相结合，用来处理信息、控制行为。如此一来，中国成语中的“眼见为实”就有可能在计算机中表现出来，不难想象，这项技术会在未来将会有更广阔的发展前景。
　　3 计算机视觉技术的原理和作用
　　计算机视觉技术本质上就是利用现有的科技手段，将各种能够成像的系统代替人类的视觉感官，成为另类的感官，再由计算机代替大脑进行信息的读取处理。现在的计算机视觉技术已经拥有一定的智能系统，可以处理一些视觉信息和反馈上的一些问题，尤其是在图像分类、对象检测上已经很成熟，甚至在目标追踪和语言分割上都有着不俗的表现。计算机视觉技术现阶段的终极目标毫无疑问就是AI（人工智能）技术，达到让计算机像人一样观察世界，并且具有适应生存环境的能力。计算机视觉技术在现实生活中应用的重要领域莫过于汽车的视觉导航系统，能够规划线路，显示路面情况。但是到目前为止，车辆的识别系统还不能和人类的视觉相比，不能自主完成对路况和环境的识别和应变处理，因此还不能实现无人驾驶。所以，人们在汽车视觉技术上的研究方向是让汽车在无人驾驶的情况下在高速公路上行驶。这需要视觉技术上很大的突破，确保在高速行驶时实现道路自动识别和道路车辆的识别，但是计算机代替人脑并不意味着计算机要实现人类视觉和思维的完美复制，计算机系统有着属于自己的系统信息处理特点。
　　4 计算机视觉技术在电力系统自动化中的应用
　　4.1 计算机仿真技术在电力系统自动化中的应用
　　现阶段，计算机仿真技术作为计算机视觉技术的先驱者，对我国电力系统自动化的发展起到不可估量的作用。基本上每一次计算机技术的进步，都带来电力系统深刻改革和技术的完善。所以，将计算机仿真技术应用到电力系统中，为电力系统提供了极大的便利，也为电力系统的研究提供了良好基础，计算机仿真技术通过模仿高电压，大功率的电力系统实验，节省了实验的成本，还清晰直观地呈现实验数据，缩短了电力系统新技术的研发周期，为电力系统在后续的供电、传输和实际应用方面提供了有力的数据保障。仿真技术还可以应用电力系统的各个方面，检测、扫描电气设备的动态，也有力地支持了电力系统自动化在同步控制、安全检测、故障检修方面的进步和完善。 　　4.2 人工智能技术
　　人工智能技术作为计算机视觉技术的发展方向，早在2017年就得到了快速发展，提出的理论也越来越有依据，也越来越完善。我国的人工智能技术也在飞速发展。现阶段，人工智能技术在电力系统的自动化方面有很强的实用性，能够对机械设备，各路系统进行有效的故障检测，从而减轻操作人员的负担，毕竟人眼不是机器，不可能一直处于工作状态，人工智能技术就把工作人员从岗位上解放出来。另外，我国在电力系统自动化中还实验了全顺控的操作系统，这又是人工智能在电气自动化方面的一大尝试，全顺控的操作理念就是系统自动运行，设備自行运转，并且人工智能系统会进行检测和一定的排障，在有错误指令或者系统异常时能自行调整指令，甚至在控制不住的情况下，自行警告，自行切断系统运行。全顺控只是在电力系统自动化和计算机视觉技术相融合的一个大胆尝试，日后会有更多的人工智能技术在电力系统自动化方面的应用。
　　4.3 图像信息获取
　　计算机视觉技术在现阶段电力系统自动化方面最好的应用就是图像的识别和信息的获取。视觉技术能够在现有的监控设备和遥视系统中加入图像识别和信息扫描获取，从而大幅度提升电力系统自动化的计算效率。所以视觉技术的加入，能在电力系统自动化方面起到一定的视觉智能作用。
　　4.4 电力系统自动化设备的红外图像识别
　　由于物体在红外线成像仪上的图像显示与其自身的温度有关，基于此，计算机视觉技术能对电力设备整体运行状态进行扫描和分析，判断其是否处于安全状态，这是电气设备故障检测的最佳手段[1]。比如某种设备，因为某种原因造成过热，此时其运行状态与正常运行状态就会不同，视觉技术会通过图像信息的比对检测出来，然后相关工作人员就可以排除故障，保证设备的安全运行。计算机视觉技术还可以用来判断物体性能、节能情况以及电厂冷却水布局等，但是由于所需要的计算太过于庞大，图像的识别和信息的处理也过于复杂，所以在实际的应用中还存在一定的难度。
　　4.5 视觉技术在电力系统自动化三维重建中的应用
　　计算机视觉技术在电力系统自动化的三维重建技术可以实现对电力系统整个运行状态、运行规律的识别和采集，设备具象化的安全方位卫士、视觉技术可以直接利用光学原理对于电力系统自动化运行状态和整个场地进行扫描，然后通过信息的重现整合，组建三维模型。计算机视觉技术目前应用比较成熟的有激光扫描、结构光法等三维技术，不仅能显示电力系统的自动化运行情况，还能在无人状态下扫描工作场地，外人入侵、烟雾、水火等问题都能够被其发现，从而保证电力系统自动化的安全运转和工作场地的安全。
　　5 结语
　　计算机视觉技术在现在高标准，高强度的电网系统中，与电气自动化相结合，简化了整个电力系统的操作，也让电力系统向智能化的发展道路前进，利用计算机视觉技术设计一种真实的适度的视觉系统，用来代替人工操作将成为未来的一种发展趋势。但是，随着计算机视觉技术的广泛应用，对于信息的识别和分析，以及智能化的处理方式有了更高的要求，这就需要视觉技术实现更高更快速的运行，并实现更智能化的发展。因此，计算机视觉技术在电力系统自动化方面还有很长的路要走，相关工作人员也要加大对视觉技术的研究力度，让计算机视觉技术在电力系统自动化方面得到更好地应用。
　　【参考文献】
　　【1】刘俞伶.计算机视觉技术及其在电力系统自动化中的应用[J].中国新技术新产品，2012（20）：13-15.
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