本发明涉及一种用于变电站二次屏柜的自动接线图生成设备及其操作方法，属于屏柜接线图生成设备技术领域。
背景技术：
现阶段在各地电网所属的供电公司尚未有能够用于屏柜自动接线图生成的设备，现有方法都是通过人工采集图图片，然后通过人工读图比对和人工画图的方式完成接线图。而中国专利申请“一种变电站二次系统设备屏柜接线自动检查系统及方法（公告号为cn108320287a）”中能够针对二次屏柜进行扫描，会对端子线标签进行图像识别，得到标签上的字符。但使用的普通手机拍照，无法获得精确的图片；而且仅仅针对端子对应的字符进行检测。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是：提供一种用于变电站二次屏柜的自动接线图生成设备及其操作方法，以解决上述现有技术中存在的问题。
本发明采取的技术方案为：一种用于变电站二次屏柜的自动接线图生成设备，包括直线滑轨模组和线阵工业相机，直线滑轨模组连接有滑动板，滑动板上固定连接有垂直于滑动板移动方向的横杆，横杆两端分别安装有两个线阵工业相机。
优选的，上述直线滑轨模组包括上下布置的两安装板、圆柱齿条、圆柱导柱、圆连接柱和直线轴承，两安装板之间固定连接有圆柱齿条、圆柱导柱和圆连接柱，圆柱齿条、圆柱导柱和圆连接柱呈等边三角布置，圆柱齿条和圆柱导柱均通过直线轴承连接到滑动板，圆柱齿条通过与其相啮合的齿轮连接到驱动电机的电机轴，驱动电机固定连接在滑动板上。
优选的，上述圆柱齿条、圆柱导柱和圆连接柱与两安装板之间通过螺母固定连接，圆柱齿条、圆柱导柱和圆连接柱均采用四段可拆卸结构，相邻两段之间采用螺纹连接。
优选的，上述两安装板内侧均安装有pu挡块，pu挡块正对滑动板端面。
优选的，上述pu挡块通过螺杆连接到滑动板。
优选的，上述滑动板上安装有激光传感器，圆连接柱上安装有激光挡板，激光传感器移动后能够正对激光挡板。
优选的，上述线阵工业相机固定连接在相机安装板上，相机安装板背面固定连接有垂直杆，垂直杆通过转接件垂直固定连接在横杆上。
优选的，上述转接件为条形结构，分别设置有垂直交错的两安装孔，垂直杆和横杆穿入两安装孔后采用锁紧螺钉锁紧。
优选的，上述横杆两端还固定连接有两个环形光源，两个线阵工业相机分别位于两个环形光源范围内。
一种用于变电站二次屏柜的自动接线图生成设备的操作方法，该方法为：将直线滑轨模组上下两端固定连接在屏柜上，通过启动扫描模块，线阵相机在直线滑轨模组的带动下进行上下运动，对屏柜内的电气设备进行扫描采集图片，扫描完成后，系统通过光学字符识别（ocr）算法对图片中的字母和数字进行识别，然后通过生成算法处理，自动生成接线图，并在显示界面显示出来。
其中，光学字符识别（ocr）算法包括以下步骤：
（1）预处理，图像滤波、图像锐化预处理，以达到降低图像噪声的目的；
（2）图像分割，图像分割技术对降噪后的图像进行分割与目标选取，图像分割使用空间上的分割，即根据字符所在区域进行分割，空间信息来自于每个型号的模板，其目的是准确定位字符所在区域；
（3）字符提取，接着在字符区域内对字符进行精确的分割与提取，根据对比度来分割，根据每个字符所在区域的底色和字符之间差别的信息进行分割，去除干扰区域影响；
（4）字符识别，最后系统调用字符数据库，对字符进行识别并获得字符的具体信息。
光学字符识别（ocr）算法能够自动的完成字符的识别，可以替代人工，具有提高效率、提高准确性的优点。
生成算法包括以下步骤：
（1）字符理解：对获得的字母数字的字符进行解析，按着预定格式对字符进行分割，即使用字符匹配技术，形成有结构和层次的文本信息；
（2）图形元素成，根据解析的文本在图层中生成对应图形元素，按照预定规则进行空间位置的排布，即接线图作图要求，进行空间位置的排布；
（3）自动连线，根据图形元素的类别和空间位置自动规划布线。
生成算法能够自动完成接线图生成，免去人工查找、比对、画图的繁琐过程。可以提高作业效率，降低手工作图的出错率。
本发明的有益效果：与现有技术相比，本发明使用的竖向移动的扫描机械平台，搭载两线阵工业相机对端子进行屏柜图像扫描，快速实现屏柜内接线图的图像采集，便于后期快速实现接线图生成，图像识别时通过识别端子对应的字符和部分已知的屏柜图纸信息，进行性接线图生成，精确性更高。
附图说明
图1是本发明的前立体结构示意图；
图2是本发明的等轴侧结构示意图；
图3是本发明的后立体结构示意图；
图4是本发明的仰视结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图及具体的实施例对本发明进行进一步介绍。
实施例1：如图1-4示，一种用于变电站二次屏柜的自动接线图生成设备，包括直线滑轨模组1和线阵工业相机2，直线滑轨模组1连接有滑动板3，滑动板3上固定连接有垂直于滑动板3移动方向的横杆4，横杆4两端分别安装有两个线阵工业相机2。
优选的，上述直线滑轨模组1包括上下布置的两安装板5、圆柱齿条6、圆柱导柱7、圆连接柱8和直线轴承9，两安装板5之间固定连接有圆柱齿条6、圆柱导柱7和圆连接柱8，圆柱齿条6、圆柱导柱7和圆连接柱8呈等边三角布置，圆柱齿条6和圆柱导柱7均通过直线轴承9连接到滑动板3，圆柱齿条6通过与其相啮合的齿轮10连接到驱动电机11的电机轴，驱动电机11固定连接在滑动板3上，能够实现滑动板的快速移动，采用的齿轮齿条机构，齿条集成在圆柱齿条上，结构更加紧凑，三轴连接方式，直线滑轨模组的稳定性更好。
优选的，上述圆柱齿条6、圆柱导柱7和圆连接柱8与两安装板5之间通过螺母固定连接，圆柱齿条6、圆柱导柱7和圆连接柱8均采用四段可拆卸拼接结构，相邻两段之间采用螺纹连接，两段拼接处一段端面采用螺纹孔，另一段端面设置螺纹柱，每段两端设置扳手的对称夹持面，可拆卸结构的圆柱齿条6、圆柱导柱7和圆连接柱以及安装板，便于携带和运输，装拆容易，分段式的圆柱齿条6，四段拼接固定后加工锯齿部，便于控制齿条直线精度。
优选的，上述两安装板5内侧均安装有pu挡块12，pu挡块12正对滑动板3端面，pu挡块具有缓冲作用，起到限位保护作用。
优选的，上述pu挡块12通过螺杆15连接到滑动板3，便于实现挡块位置的调节。
优选的，上述滑动板3上安装有激光传感器13，圆连接柱8上安装有激光挡板14，激光传感器13移动后能够正对激光挡板14，激光传感器正对激光挡板后，会将定位信号反馈，从而停止驱动电机旋转，实现快速定位。
优选的，上述线阵工业相机2固定连接在相机安装板16上，相机安装板16背面固定连接有垂直杆17，垂直杆17通过转接件18垂直固定连接在横杆4上，装卸方便，连接可靠，拍摄精确。
优选的，上述转接件18为条形结构，分别设置有垂直交错的两安装孔，垂直杆17和横杆3穿入两安装孔后采用锁紧螺钉锁紧，便于实现线阵工业相机2沿着横杆旋转调节和轴向移动调节以及垂直杆的伸缩调节。
优选的，上述横杆4两端通过安装组件21还固定连接有两个环形光源19，两个线阵工业相机2分别位于两个环形光源19范围内，能够提高相机的图像捕捉清晰度。
安装板下端面固定连接有两个地脚螺栓20，便于将生成设备固定安装在屏柜上。
实施例2：一种用于变电站二次屏柜的自动接线图生成设备的操作方法，该方法为：将直线滑轨模组上下两端固定连接在屏柜上，通过启动扫描模块，线阵相机在直线滑轨模组的带动下进行上下运动，对屏柜内的电气设备进行扫描采集图片，扫描完成后，系统通过光学字符识别（ocr）算法对图片中的字母和数字进行识别，然后通过生成算法处理，自动生成接线图，并在显示界面显示出来。
其中，光学字符识别（ocr）算法包括以下步骤：
（1）预处理，图像滤波、图像锐化预处理，以达到降低图像噪声的目的；
（2）图像分割，图像分割技术对降噪后的图像进行分割与目标选取，图像分割使用空间上的分割，即根据字符所在区域进行分割，空间信息来自于每个型号的模板，其目的是准确定位字符所在区域；
（3）字符提取，接着在字符区域内对字符进行精确的分割与提取，根据对比度来分割，根据每个字符所在区域的底色和字符之间差别的信息进行分割，去除干扰区域影响；
（4）字符识别，最后系统调用字符数据库，对字符进行识别并获得字符的具体信息。
光学字符识别（ocr）算法能够自动的完成字符的识别，可以替代人工，具有提高效率、提高准确性的优点。
生成算法包括以下步骤：
（1）字符理解：对获得的字母数字的字符进行解析，按着预定格式对字符进行分割，即使用字符匹配技术，形成有结构和层次的文本信息；
（2）图形元素成，根据解析的文本在图层中生成对应图形元素，按照预定规则进行空间位置的排布，即接线图作图要求，进行空间位置的排布；
（3）自动连线，根据图形元素的类别和空间位置自动规划布线。
生成算法能够自动完成接线图生成，免去人工查找、比对、画图的繁琐过程。可以提高作业效率，降低手工作图的出错率。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内，因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
1.一种用于变电站二次屏柜的自动接线图生成设备，其特征在于：包括直线滑轨模组（1）和线阵工业相机（2），直线滑轨模组（1）连接有滑动板（3），滑动板（3）上固定连接有垂直于滑动板（3）移动方向的横杆（4），横杆（4）两端分别安装有两个线阵工业相机（2）。
2.根据权利要求1所述的一种用于变电站二次屏柜的自动接线图生成设备，其特征在于：直线滑轨模组（1）包括上下布置的两安装板（5）、圆柱齿条（6）、圆柱导柱（7）、圆连接柱（8）和直线轴承（9），两安装板（5）之间固定连接有圆柱齿条（6）、圆柱导柱（7）和圆连接柱（8），圆柱齿条（6）、圆柱导柱（7）和圆连接柱（8）呈等边三角布置，圆柱齿条（6）和圆柱导柱（7）均通过直线轴承（9）连接到滑动板（3），圆柱齿条（6）通过与其相啮合的齿轮（10）连接到驱动电机（11）的电机轴，驱动电机（11）固定连接在滑动板（3）上。
3.根据权利要求2所述的一种用于变电站二次屏柜的自动接线图生成设备，其特征在于：圆柱齿条（6）、圆柱导柱（7）和圆连接柱（8）与两安装板（5）之间通过螺母固定连接，圆柱齿条（6）、圆柱导柱（7）和圆连接柱（8）均采用四段可拆卸结构，相邻两段之间采用螺纹连接。
4.根据权利要求2所述的一种用于变电站二次屏柜的自动接线图生成设备，其特征在于：两安装板（5）内侧均安装有pu挡块（12），pu挡块（12）正对滑动板（3）端面。
5.根据权利要求3所述的一种用于变电站二次屏柜的自动接线图生成设备，其特征在于：pu挡块（12）通过螺杆（15）连接到滑动板（3）。
6.根据权利要求2所述的一种用于变电站二次屏柜的自动接线图生成设备，其特征在于：滑动板（3）上安装有激光传感器（13），圆连接柱（8）上安装有激光挡板（14），激光传感器（13）移动后能够正对激光挡板（14）。
7.根据权利要求1所述的一种用于变电站二次屏柜的自动接线图生成设备，其特征在于：线阵工业相机（2）固定连接在相机安装板（16）上，相机安装板（16）背面固定连接有垂直杆（17），垂直杆（17）通过转接件（18）垂直固定连接在横杆（4）上。
8.根据权利要求1所述的一种用于变电站二次屏柜的自动接线图生成设备，其特征在于：转接件（18）为条形结构，分别设置有垂直交错的两安装孔，垂直杆（17）和横杆（3）穿入两安装孔后采用锁紧螺钉锁紧。
9.根据权利要求1所述的一种用于变电站二次屏柜的自动接线图生成设备，其特征在于：横杆（4）两端还固定连接有两个环形光源（19），两个线阵工业相机（2）分别位于两个环形光源（19）范围内。
10.根据权利要求1-9任一所述的一种用于变电站二次屏柜的自动接线图生成设备的操作方法，其特征在于：该方法为：将直线滑轨模组上下两端固定连接在屏柜上，通过启动扫描模块，线阵相机在直线滑轨模组的带动下进行上下运动，对屏柜内的电气设备进行扫描采集图片，扫描完成后，系统通过光学字符识别算法对图片中的字母和数字进行识别，然后通过生成算法处理，自动生成接线图，并在显示界面显示出来，其中，光学字符识别算法包括以下步骤：
（1）预处理，图像滤波、图像锐化预处理；
（2）图像分割，图像分割技术对降噪后的图像进行分割与目标选取，图像分割使用空间上的分割，即根据字符所在区域进行分割，空间信息来自于每个型号的模板；
（3）字符提取，接着在字符区域内对字符进行分割与提取，根据对比度来分割，根据每个字符所在区域的底色和字符之间差别的信息进行分割，去除干扰区域影响；
（4）字符识别，最后系统调用字符数据库，对字符进行识别并获得字符的具体信息；
生成算法包括以下步骤：
（1）字符理解：对获得的字母数字的字符进行解析，按着预定格式对字符进行分割，即使用字符匹配技术，形成有结构和层次的文本信息；
（2）图形元素成，根据解析的文本在图层中生成对应图形元素，按照预定规则进行空间位置的排布，即接线图作图要求，进行空间位置的排布；
（3）自动连线，根据图形元素的类别和空间位置自动规划布线。
技术总结