李秋婷 林建雄 李海濤 韓宇 劉媛

摘要：在電力系統(tǒng)當(dāng)中應(yīng)用人工智能圖像識(shí)別技術(shù)時(shí)，需要對(duì)二次屏柜的智能監(jiān)控進(jìn)行深入分析和研究，結(jié)合指示燈、儀表盤(pán)、壓板以及開(kāi)關(guān)等不同監(jiān)控對(duì)象，合理設(shè)計(jì)圖像識(shí)別分析算法，并對(duì)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和安裝進(jìn)行有效規(guī)劃，綜合考慮數(shù)據(jù)管理和顯示平臺(tái)等層面，從而使電力系統(tǒng)的運(yùn)行成本得到降低，使系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性得到有效提升。本文針對(duì)人工智能圖像識(shí)別技術(shù)在電力系統(tǒng)當(dāng)中的應(yīng)用進(jìn)行分析，介紹了以人工智能為基礎(chǔ)的圖像識(shí)別技術(shù)過(guò)程，探討了人工智能圖像識(shí)別技術(shù)應(yīng)用內(nèi)容，并提出基于計(jì)算機(jī)視覺(jué)的圖像處理識(shí)別平臺(tái)應(yīng)用對(duì)策，希望能夠?yàn)橄嚓P(guān)工作人員起到一些參考和借鑒。

關(guān)鍵詞：人工智能;圖像識(shí)別技術(shù);電力系統(tǒng);應(yīng)用

人工智能主要研究人類(lèi)的智能和智能行為，并進(jìn)行相應(yīng)的開(kāi)發(fā)和模擬。對(duì)于人工智能這一科學(xué)學(xué)科，其分屬于計(jì)算機(jī)學(xué)科，對(duì)人工智能進(jìn)行研究的目的在于，對(duì)人類(lèi)大腦當(dāng)中的智慧進(jìn)行模擬，從而使計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和程序能夠?qū)θ祟?lèi)智能思維進(jìn)行模擬，最后使其對(duì)人類(lèi)行為進(jìn)行模仿。人工智能可以對(duì)相應(yīng)對(duì)象進(jìn)行虛擬化識(shí)別，從而在不分析實(shí)物的基礎(chǔ)上通過(guò)平面圖形實(shí)現(xiàn)三維化目標(biāo)。通過(guò)將人工智能圖像識(shí)別技術(shù)在電力系統(tǒng)當(dāng)中進(jìn)行應(yīng)用，可以有效提升系統(tǒng)運(yùn)行水平，使系統(tǒng)的功能性得到增強(qiáng)。

一、以人工智能為基礎(chǔ)的圖像識(shí)別技術(shù)過(guò)程

（一）圖像的預(yù)處理

人工智能圖像識(shí)別技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，主要通過(guò)圖像預(yù)處理工作來(lái)獲取相關(guān)信息，因此其對(duì)識(shí)別結(jié)果具有直接影響，在整體流程當(dāng)中是十分重要的一項(xiàng)環(huán)節(jié)。通過(guò)有效開(kāi)展圖像預(yù)處理工作，可以輔助圖像識(shí)別系統(tǒng)運(yùn)行，保證相關(guān)圖片特點(diǎn)的精準(zhǔn)程度，從而為后續(xù)工作開(kāi)展打好基礎(chǔ)，同時(shí)還可以縮減識(shí)別時(shí)間，降低識(shí)別過(guò)程的復(fù)雜程度。在預(yù)處理工作開(kāi)展過(guò)程中，需要全面提高辨識(shí)效率，具體可以對(duì)降噪和去霧等方式進(jìn)行采用。圖像預(yù)處理工作的開(kāi)展，可以還原圖片，并保證圖片還原質(zhì)量和清晰度。在電力系統(tǒng)對(duì)人工智能圖像識(shí)別技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，需要在架空輸電線路巡檢期間對(duì)該技術(shù)進(jìn)行運(yùn)用，一鍵處理收集圖片，從而使相關(guān)圖片數(shù)據(jù)能夠獲得最優(yōu)解[1]。

（二）圖像特征提取

針對(duì)圖像特征提取工作進(jìn)行分析，其主要包括提取和選擇兩個(gè)不同環(huán)節(jié)。在相應(yīng)的目標(biāo)圖像當(dāng)中，可能會(huì)包含多個(gè)特征點(diǎn)，而且每個(gè)特征點(diǎn)都對(duì)應(yīng)著相應(yīng)的特征子集。對(duì)此，需要科學(xué)合理的選擇特征點(diǎn)，從而使圖片能夠得到高效、準(zhǔn)確的識(shí)別。目前，圖像中比較常見(jiàn)的特征主要包括圖像紋理、形狀、顏色特征以及空間關(guān)系特征等。在這些特征當(dāng)中，顏色為第一捕捉特征點(diǎn)，但在對(duì)局部特征進(jìn)行捕捉時(shí)，紋理特征則為第一特征點(diǎn)。通過(guò)運(yùn)用人工智能圖像識(shí)別技術(shù)，可以在識(shí)別需求和應(yīng)用方向等方面，有針對(duì)性的抽取和選擇特征。

（三）圖像匹配分類(lèi)

圖像匹配分類(lèi)是人工智能圖像識(shí)別技術(shù)應(yīng)用過(guò)程當(dāng)中的最后一個(gè)環(huán)節(jié)，通過(guò)對(duì)各個(gè)流程進(jìn)行嚴(yán)格落實(shí)，可以結(jié)合流程結(jié)果從數(shù)據(jù)庫(kù)當(dāng)中調(diào)取出相同圖片信息，并能夠有效分析特征。從電力系統(tǒng)角度進(jìn)行分析，應(yīng)用人工智能圖像識(shí)別技術(shù)，可以在巡查檢修架空輸電線路時(shí)，結(jié)合圖片實(shí)際情況，準(zhǔn)確匹配和分類(lèi)圖像，并在數(shù)據(jù)庫(kù)當(dāng)中調(diào)取和處理相應(yīng)信息[2]。

二、人工智能圖像識(shí)別技術(shù)應(yīng)用內(nèi)容

（一）采集數(shù)據(jù)信息在線監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用分析

在電力系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行過(guò)程當(dāng)中，可能會(huì)有許多突發(fā)情況出現(xiàn)，進(jìn)而對(duì)電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行產(chǎn)生影響，具體包括失火、盜竊等。所以，為了有效預(yù)防突發(fā)情況發(fā)生，需要有效采集數(shù)據(jù)信息，并在線監(jiān)控電力系統(tǒng)，從而為異常報(bào)警情況提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)信息，使工作人員能夠?qū)Ξ惓Ｔ蚣皶r(shí)進(jìn)行了解，并采取針對(duì)性措施進(jìn)行處理。監(jiān)控系統(tǒng)可以利用常規(guī)攝像頭監(jiān)控進(jìn)出人員，并運(yùn)用圖像識(shí)別技術(shù)來(lái)準(zhǔn)確識(shí)別人員。對(duì)常規(guī)攝像頭進(jìn)行使用，雖然可以對(duì)火災(zāi)情況是否發(fā)生進(jìn)行監(jiān)測(cè)，但由于攝像頭精度不夠統(tǒng)一，進(jìn)而會(huì)影響到識(shí)別正確率。一旦人員對(duì)自身稍加遮擋和偽裝，將不容易對(duì)人員信息進(jìn)行掌握。除此之外，還可以對(duì)紅外攝像頭進(jìn)行使用，從而對(duì)人員紅外線輪廓進(jìn)行掌握。具體需要結(jié)合輪廓采用人工智能圖像識(shí)別技術(shù)，預(yù)處理獲取到的數(shù)據(jù)，對(duì)人員特征進(jìn)行抽取，從而在線監(jiān)控，對(duì)人員的身份和動(dòng)作進(jìn)行明確[3]。

（二）柜面圖像智能應(yīng)用分析

對(duì)于獲取到的監(jiān)控圖像，其主要包括以下幾方面內(nèi)容。首先，檢測(cè)和標(biāo)定壓板內(nèi)容，傳統(tǒng)設(shè)備標(biāo)定算法主要利用人工開(kāi)展相關(guān)工作，不僅過(guò)程繁瑣，而且效率相對(duì)較低。通過(guò)對(duì)圖像自動(dòng)檢測(cè)法進(jìn)行應(yīng)用，可以有效標(biāo)定畫(huà)面區(qū)域，并設(shè)定具體的區(qū)域類(lèi)型，從而使人為標(biāo)定效率得到有效提升。其次，識(shí)別指示燈狀態(tài)，對(duì)通用的指示燈狀態(tài)識(shí)別算法進(jìn)行研究，可以對(duì)不同廠商和規(guī)格的非標(biāo)準(zhǔn)指示燈狀態(tài)進(jìn)行明確，并讀取其顯示結(jié)果。最后，識(shí)別報(bào)警狀態(tài)，具體需要對(duì)可擴(kuò)展的報(bào)警狀態(tài)識(shí)別算法進(jìn)行研究，從而使一些報(bào)警規(guī)則可以在后期進(jìn)行添加和刪除。

（三）視頻濃縮快照與異常報(bào)警應(yīng)用分析

通過(guò)對(duì)視頻濃縮方式進(jìn)行采用，可以使數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量得到降低。具體來(lái)說(shuō)，為了使不同數(shù)據(jù)檢索需求得到滿足，需要同步存儲(chǔ)數(shù)據(jù)和圖像，并要形成相應(yīng)時(shí)間點(diǎn)的數(shù)據(jù)快照，從而為人工分析提供依據(jù)。首先，需要按照時(shí)間序列對(duì)視頻進(jìn)行排序，然后應(yīng)將數(shù)據(jù)和快照系統(tǒng)同步。其次，針對(duì)異常報(bào)警，當(dāng)某識(shí)別數(shù)據(jù)與既定報(bào)警范圍不符時(shí)，需要對(duì)同一時(shí)刻識(shí)別區(qū)域不同的數(shù)據(jù)相關(guān)性進(jìn)行研究，并在報(bào)警后同步顯示異常情況。通過(guò)智能監(jiān)控二次屏柜，可以在應(yīng)用人工智能圖像識(shí)別技術(shù)的基礎(chǔ)上，對(duì)變電站二次設(shè)備智能巡檢系統(tǒng)進(jìn)行建立。

（四）電廠中“跑、冒、滴、漏”等現(xiàn)象及室外架空輸電線路巡檢的圖像識(shí)別

在電廠當(dāng)中，相關(guān)電氣設(shè)備在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，需要對(duì)“跑、冒、滴、漏”等問(wèn)題進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)控。通過(guò)對(duì)人工智能圖像識(shí)別技術(shù)進(jìn)行有效應(yīng)用，合理通過(guò)設(shè)定程序，嚴(yán)格監(jiān)測(cè)各類(lèi)電氣設(shè)備的運(yùn)行情況，并對(duì)設(shè)備信息數(shù)據(jù)進(jìn)行收集，形成相應(yīng)的圖像，有效進(jìn)行識(shí)別，使相關(guān)工作人員能夠及時(shí)對(duì)此類(lèi)問(wèn)題進(jìn)行發(fā)現(xiàn)和解決。同時(shí)，在應(yīng)用人工智能圖像識(shí)別技術(shù)時(shí)，還需要對(duì)相關(guān)的監(jiān)測(cè)和巡檢系統(tǒng)進(jìn)行建立，從而全面監(jiān)測(cè)和檢查電廠各類(lèi)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，保障設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行。另外，在室外架空輸電線路巡檢工作中運(yùn)用人工智能圖像識(shí)別技術(shù)，可提升巡檢效率及準(zhǔn)確性，進(jìn)而對(duì)存在問(wèn)題的線路及時(shí)實(shí)施檢修。

三、基于計(jì)算機(jī)視覺(jué)的圖像處理識(shí)別平臺(tái)應(yīng)用

（一）基于計(jì)算機(jī)視覺(jué)的圖像處理識(shí)別平臺(tái)技術(shù)要求與性能指標(biāo)

針對(duì)計(jì)算機(jī)視覺(jué)的圖像處理識(shí)別平臺(tái)技術(shù)要求以及性能指標(biāo)具體包括以下幾方面內(nèi)容。首先，需要預(yù)處理采集的二次設(shè)備圖片，其主要包括對(duì)圖片數(shù)據(jù)進(jìn)行尺寸重整、存儲(chǔ)、清洗、分類(lèi)以及標(biāo)注。在將圖片數(shù)據(jù)整理后，可以將其在人工智能圖像分析系統(tǒng)當(dāng)中進(jìn)行有效訓(xùn)練和識(shí)別。其次，提取圖像信息，具體需要對(duì)計(jì)算機(jī)視覺(jué)深度學(xué)習(xí)算法進(jìn)行應(yīng)用，從而識(shí)別二次設(shè)備圖像，并提取信息。再次，需要上傳和分析識(shí)別結(jié)果，應(yīng)嚴(yán)格按照電網(wǎng)安全管理規(guī)范要求來(lái)接入數(shù)據(jù)，并設(shè)計(jì)通道，從而有效上傳數(shù)據(jù)識(shí)別結(jié)果。最后，可視化展現(xiàn)二次設(shè)備信息提取結(jié)果。對(duì)于可視化結(jié)果，可以具體在Web和App當(dāng)中進(jìn)行呈現(xiàn)，具體包括二次屏柜當(dāng)中的壓板、指示燈以及開(kāi)關(guān)狀態(tài)等相關(guān)圖像，并在經(jīng)過(guò)深度學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)后，可以得到相應(yīng)的識(shí)別結(jié)果。在疊加數(shù)據(jù)信息和識(shí)別結(jié)果后，可以實(shí)現(xiàn)可視化呈現(xiàn)，從而實(shí)時(shí)監(jiān)控二次設(shè)備。

（二）監(jiān)控界面及交互系統(tǒng)

對(duì)于監(jiān)控界面和交互系統(tǒng)，其具體包括下幾個(gè)方面。首先，技術(shù)要求。圖像識(shí)別結(jié)果的信息傳輸接口，可以在經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)視覺(jué)圖像處理識(shí)別平臺(tái)的有效處理后，傳輸二次屏柜開(kāi)關(guān)狀態(tài)、指示燈以及壓板等數(shù)據(jù)信息，并在人機(jī)交互系統(tǒng)當(dāng)中有效存儲(chǔ)傳輸結(jié)果。其次，二次設(shè)備信息的監(jiān)控界面，其可以結(jié)合交互系統(tǒng)當(dāng)中所存儲(chǔ)的設(shè)備狀態(tài)信息，對(duì)設(shè)備監(jiān)控情況進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示。監(jiān)控界面可以對(duì)后臺(tái)識(shí)別結(jié)果進(jìn)行充分展示，從而有效實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化管理目標(biāo)。與此同時(shí)，監(jiān)控界面還對(duì)告警數(shù)據(jù)推送接口進(jìn)行保留，可以實(shí)時(shí)告警設(shè)備運(yùn)行期間的異常狀態(tài)。最后，人機(jī)交互系統(tǒng)，其可以有效查驗(yàn)各設(shè)備的相關(guān)監(jiān)控信息，并及時(shí)處理異常運(yùn)行狀況。

（三）后臺(tái)服務(wù)系統(tǒng)及視頻流獲取程序

針對(duì)后臺(tái)服務(wù)系統(tǒng)和視頻流獲取程序進(jìn)行分析，其包括以下幾方面內(nèi)容。首先，技術(shù)要求，需要驅(qū)動(dòng)攝像頭運(yùn)行，對(duì)圖像進(jìn)行采集，同時(shí)還需要使智能圖像采集終端的運(yùn)行得到驅(qū)動(dòng)，對(duì)預(yù)置參數(shù)進(jìn)行自動(dòng)加載，以此來(lái)獲得相應(yīng)的清晰圖像。這樣一來(lái)，可以實(shí)時(shí)對(duì)圖像進(jìn)行抓取，并向服務(wù)器后臺(tái)進(jìn)行傳輸，有效處理圖像。其次，系統(tǒng)后臺(tái)服務(wù)，需要對(duì)底層攝像頭驅(qū)動(dòng)程序以及識(shí)別算法服務(wù)進(jìn)行傳統(tǒng)，從而在數(shù)據(jù)庫(kù)當(dāng)中存入圖片，利用識(shí)別算法程序準(zhǔn)確識(shí)別數(shù)據(jù)庫(kù)當(dāng)中圖像狀態(tài)，然后在數(shù)據(jù)庫(kù)當(dāng)中重新存入圖像和識(shí)別結(jié)果，最后通過(guò)前端對(duì)識(shí)別結(jié)果進(jìn)行顯示。最后，保存歷史圖像和識(shí)別結(jié)果。

結(jié)束語(yǔ)：

綜上所述，在電力系統(tǒng)當(dāng)中應(yīng)用人工智能圖像識(shí)別技術(shù)，需要結(jié)合電力系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，合理規(guī)劃和設(shè)計(jì)對(duì)應(yīng)平臺(tái)，并要對(duì)其中的難點(diǎn)進(jìn)行明確，合理采取解決對(duì)策，從而使人工智能圖像識(shí)別技術(shù)具有的作用和優(yōu)勢(shì)得到充分發(fā)揮，進(jìn)一步保證電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

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