本发明涉及电力设备监测系统领域，具体是一种可识别电力一次设备动作和故障画面的微机继电保护装置。
背景技术：
当前的变电站电力一次设备，在故障时其可动部件如刀闸等会进行动作，而电力一次设备的运维方式是运维人员进行定期巡检，不能做到实时的监测，许多故障在发生一段时间后才有运维人员到现场检查故障设备并重新投运电力一次设备。现有的用于电力设备实时监测保护的微机继电保护装置，其一般只具有故障滤波和事件报告功能，可查阅的信息有限，并且只具备历史数据查阅功能，无法做到对电力一次设备实时故障监测。同时，电力一次设备在故障时，若可动部件动作不正常会存在漏放电问题，当运维人员到达现场重新投运电力一次设备时，存在触电和电力一次设备爆炸的风险，会对运维人员人身安全造成危害。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种可识别电力一次设备动作和故障画面的微机继电保护装置，以解决现有技术微机继电保护装置无法对电力一次设备进行实时监测的问题。
为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：
可识别电力一次设备动作和故障画面的微机继电保护装置，其特征在于：包括具备无线或有线通讯功能的摄像头和mems传感器，以及微机继电保护装置，所述摄像头安装于电力一次设备现场采集电力一次设备图像，mesm传感器安装于电力一次设备的可动部件以采集可动部件的动作数据，所述微机继电保护装置内部的控制器连接有无线或有线通讯模块，所述摄像头、mesm传感器分别与微机继电保护装置内部控制器通讯连接，摄像头采集的图像数据、mesm传感器采集的动作数据分别传送至微机继电保护装置内部控制器；微机继电保护装置内部控制器内置图像识别算法、数据处理算法，其中图像识别算法对图像数据进行处理，识别电力一次设备是否存在高亮度区域，以判断电力一次设备是否存在放电现象；数据处理算法通过mesm传感器采集的可动部件动作数据绘制可动部件动作轨迹，基于动作轨迹判断可动部件是否动作，并判断可动部件动作轨迹是否正确。
所述的可识别电力一次设备动作和故障画面的微机继电保护装置，其特征在于：所述mesm传感器包括加速度计、陀螺仪、磁力计中的至少一种，以采集电力一次设备可动部件的惯性导航动作数据。
所述的可识别电力一次设备动作和故障画面的微机继电保护装置，其特征在于：所述图像识别算法基于图像数据计算得到电力一次设备区域的最高亮度值，并将最高亮度值与预设亮度阈值进行比较，若最高亮度值大于预设亮度阈值则判断为存在放电现象。
所述的可识别电力一次设备动作和故障画面的微机继电保护装置，其特征在于：所述数据处理算法将绘制的可动部件动作轨迹与预设轨迹进行比较，并计算轨迹偏差值，基于轨迹偏差值判断动作轨迹是否正确。
所述的可识别电力一次设备动作和故障画面的微机继电保护装置，其特征在于：还包括可粘贴标记点，标记点粘贴于无法安装mems传感器的电力一次设备可动部件上，所述摄像头采集包含标记点的电力一次设备图像数据并送入微机继电保护装置的控制器，控制器中图像识别算法首先识别获取标记点移动数据，并将标记点移动数据送入数据处理算法，数据处理算法根据标记点移动数据绘制出对应可动部件的动作轨迹。
所述的可识别电力一次设备动作和故障画面的微机继电保护装置，其特征在于：还包括外部智能终端，外部智能终端与微机继电保护装置的控制器通讯连接。
本发明在电力一次设备现场安装摄像头，在可动部分上安装mems传感器，对不方便安装mems传感器的可动部分粘贴摄像头可识别的标记点，摄像头和mems传感器通过无线或者有线方式和微机继电保护装置进行实时数据交互，微机继电保护装置利用得到的数据，通过内置的图像识别算法和数据处理算法，分析电力一次设备的运行情况，提前发现潜在的隐患，并与外部智能终端如电脑、手机端app等通讯，将设备的异常情况通知运维人员。运维人员收到信息后，可进一步对现场设备进行排查。
本发明能够实现对电力一次设备故障实时监测，并及时通知运维人员。同时本发明还能够对电力一次设备可动部件动作、放电现象进行识别，提高了安全性。
附图说明
图1是本发明结构原理框图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
如图1所示，可识别电力一次设备动作和故障画面的微机继电保护装置，包括具备无线或有线通讯功能的摄像头和mems传感器，以及微机继电保护装置，摄像头安装于电力一次设备现场采集电力一次设备图像，mesm传感器安装于电力一次设备的可动部件以采集可动部件的动作数据，微机继电保护装置内部的控制器连接有无线或有线通讯模块，摄像头、mesm传感器分别与微机继电保护装置内部控制器通讯连接，摄像头采集的图像数据、mesm传感器采集的动作数据分别传送至微机继电保护装置内部控制器。
微机继电保护装置内部控制器内置图像识别算法、数据处理算法，其中：图像识别算法对图像数据进行处理，计算得到电力一次设备区域的最高亮度值，并将最高亮度值与预设亮度阈值进行比较，若最高亮度值大于预设亮度阈值则判断为存在放电现象。基于上述过程识别电力一次设备是否存在放电现象；
数据处理算法通过mesm传感器采集的可动部件动作数据绘制可动部件动作轨迹，根据动作轨迹判断可动部件是否动作，进而获知电力一次设备是否对故障进行响应动作。同时将动作轨迹与预设轨迹进行比较，若两者轨迹偏差值较大，如刀闸的预设轨迹与其实际动作轨迹相比，动作轨迹长度小于预设轨迹长度，则可判断可动部件动作不正常存在安全隐患。
本发明中，mesm传感器包括加速度计、陀螺仪、磁力计中的至少一种，以采集电力一次设备可动部件的惯性导航动作数据。
本发明还包括可粘贴标记点，标记点粘贴于无法安装mems传感器的电力一次设备可动部件上，摄像头采集包含标记点的电力一次设备图像数据并送入微机继电保护装置的控制器，控制器中图像识别算法首先识别获取标记点移动数据，并将标记点移动数据送入数据处理算法，数据处理算法根据标记点移动数据绘制出对应可动部件的动作轨迹。
本发明还包括运维人员手持的智能终端，外智能终端与微机继电保护装置的控制器通讯连接，用于获取电力一次设备的相关故障判断信息和安全识别信息。
本发明所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行的描述，并非对本发明构思和范围进行限定，在不脱离本发明设计思想的前提下，本领域中工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变型和改进，均应落入本发明的保护范围，本发明请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。
1.可识别电力一次设备动作和故障画面的微机继电保护装置，其特征在于：包括具备无线或有线通讯功能的摄像头和mems传感器，以及微机继电保护装置，所述摄像头安装于电力一次设备现场采集电力一次设备图像，mesm传感器安装于电力一次设备的可动部件以采集可动部件的动作数据，所述微机继电保护装置内部的控制器连接有无线或有线通讯模块，所述摄像头、mesm传感器分别与微机继电保护装置内部控制器通讯连接，摄像头采集的图像数据、mesm传感器采集的动作数据分别传送至微机继电保护装置内部控制器；微机继电保护装置内部控制器内置图像识别算法、数据处理算法，其中图像识别算法对图像数据进行处理，识别电力一次设备是否存在高亮度区域，以判断电力一次设备是否存在放电现象；数据处理算法通过mesm传感器采集的可动部件动作数据绘制可动部件动作轨迹，基于动作轨迹判断可动部件是否动作，并判断可动部件动作轨迹是否正确。
2.根据权利要求1所述的可识别电力一次设备动作和故障画面的微机继电保护装置，其特征在于：所述mesm传感器包括加速度计、陀螺仪、磁力计中的至少一种，以采集电力一次设备可动部件的惯性导航动作数据。
3.根据权利要求1所述的可识别电力一次设备动作和故障画面的微机继电保护装置，其特征在于：所述图像识别算法基于图像数据计算得到电力一次设备区域的最高亮度值，并将最高亮度值与预设亮度阈值进行比较，若最高亮度值大于预设亮度阈值则判断为存在放电现象。
4.根据权利要求1所述的可识别电力一次设备动作和故障画面的微机继电保护装置，其特征在于：所述数据处理算法将绘制的可动部件动作轨迹与预设轨迹进行比较，并计算轨迹偏差值，基于轨迹偏差值判断动作轨迹是否正确。
5.根据权利要求1所述的可识别电力一次设备动作和故障画面的微机继电保护装置，其特征在于：还包括可粘贴标记点，标记点粘贴于无法安装mems传感器的电力一次设备可动部件上，所述摄像头采集包含标记点的电力一次设备图像数据并送入微机继电保护装置的控制器，控制器中图像识别算法首先识别获取标记点移动数据，并将标记点移动数据送入数据处理算法，数据处理算法根据标记点移动数据绘制出对应可动部件的动作轨迹。
6.根据权利要求1所述的可识别电力一次设备动作和故障画面的微机继电保护装置，其特征在于：还包括外部智能终端，外部智能终端与微机继电保护装置的控制器通讯连接。
技术总结