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基于机器视觉的变电站数字化违章行为三维虚拟周界监测方法

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微电子学与计算机 2023年第12期40卷 53-60页

作者：汪晨孙伟郑蓓吕灯明国网安徽省电力有限公司芜湖供电公司安徽芜湖241000

工作人员与变电站周界相互位置关系多变,监测与维护工作量大,针对系统干扰性较弱、误报率和漏报率较高、违章行为图像清晰度较低的问题,研究机器视觉的变电站数字化违章行为三维虚拟周界监测方法.在变电站作业区域安装激光器和摄像头,... 详细信息

工作人员与变电站周界相互位置关系多变,监测与维护工作量大,针对系统干扰性较弱、误报率和漏报率较高、违章行为图像清晰度较低的问题,研究机器视觉的变电站数字化违章行为三维虚拟周界监测方法.在变电站作业区域安装激光器和摄像头,构建闭环区域,通过激光器预警作业人员违章行为,抓拍作业人员违章行为图像,经图像对比度增强、分割、匹配处理后,将静态违章行为图像变为三维动态图像,经卷积层的卷积处理,强化三维动态违章行为图像特征,通过子采样层、池化层、全连接层的特征降维、压缩、整合后,通过Softmax层识别作业人员违章行为,对作业人员实施违章行为周界监测.实验证明,周界探测装置具备灵敏度高、检测距离远、抗干扰性强、误报率和漏报率较低等优势,并数字化呈现监测结果,保护作业人员人身安全.

关键词：数字变电站机器视觉违章行为激光器静态图像卷积神经网络周界监测

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面向周界监测的光纤振动传感系统研究

面向周界监测的光纤振动传感系统研究

作者：朱倩霞浙江大学

学位级别：硕士

光纤传感系统凭借其无源、受环境干扰小等特点,在区域防护、管线保护等方面应用广泛;而不同的光纤环路结构在信号检测灵敏度、信噪比、检测范围等方面有很大的不同,为光纤周界监测系统的设计带来诸多挑战。基于Sagnac干涉原理的光纤传... 详细信息

光纤传感系统凭借其无源、受环境干扰小等特点,在区域防护、管线保护等方面应用广泛;而不同的光纤环路结构在信号检测灵敏度、信噪比、检测范围等方面有很大的不同,为光纤周界监测系统的设计带来诸多挑战。基于Sagnac干涉原理的光纤传感系统具有结构简单、可靠性高、本体噪声小等特点,因此在实际应用中能够发挥更大的作用。本文在深入研究了 Sagnac结构光纤振动传感器原理的基础上,提出了防区型和分布式两种光纤周界监测系统的改进方案,实现对振动信号的定位及分类。主要工作和创新点如下:1.针对无需精确定位的周界监测场景,实现了基于单环Sagnac结构的防区型周界监测系统。该系统结构简单、性能稳定,可以与视频监控系统联动,能够实现多点多防区同时监测。2.为满足周界监测系统精确定位的需求,提出基于双环Sagnac结构的改进型分布式系统。设计带有多去偏器的Sagnac环结构,以保证检测信号的稳定性;在环路首尾增加特定长度的延长光纤,消除信号检测盲区,使传感光纤内的振动信号幅度与距离成线性关系;实现基于幅值比方法的信号定位。3.针对远距离、大范围周界监测环境,提出一套完整的基于谱减法降噪-幅值增强法提取特征-BP神经网络分类的入侵事件检测方案。该方案可以有效识别多种振动信号,进一步完善了周界监测系统的功能。4.搭建了兼容防区型和分布式两种光路结构的光纤周界监测系统软硬件平台。详细分析系统整体框架和工作流程,介绍光纤激光光源和信号采集系统的电路设计及硬件连接,阐述集显示、存储、报警等功能于一体的上位机监控软件平台功能。

关键词：光纤振动传感器周界监测双环Sagnac结构分布式定位事件检测

输油场站周界光纤监测系统报警算法研究和应用

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油气田地面工程 2023年第11期42卷 57-61,67页

作者：李大光董晓琪刘媛中国石油天然气管道工程有限公司廊坊中油龙慧科技有限公司

输油场站周界的安全是保障油气管道安全运行的重要前提,使用振动光纤传感技术探测输油场站周界出现的异常振动进行周界安全预警,具有现场无源、探测灵敏等优势。但在利用光纤传感高灵敏度特点的同时,需要解决在复杂运行环境下的误报问... 详细信息

输油场站周界的安全是保障油气管道安全运行的重要前提,使用振动光纤传感技术探测输油场站周界出现的异常振动进行周界安全预警,具有现场无源、探测灵敏等优势。但在利用光纤传感高灵敏度特点的同时,需要解决在复杂运行环境下的误报问题。通过时频分析,干扰源和入侵攀爬引起的频带增长具有一定差异性,通过对不同范围的频带能量进行提取和计算特征,并针对其信号特点设计对应的报警算法,可以有效区分干扰和入侵信号,提高报警正确率。同时提出一种根据环境状态自动调整各探测单元报警策略的机制,有效提升了系统的运行效果。经过模拟入侵测试和长期运行统计,系统对入侵行为准确报警的同时,误报率低于3次/月。该系统的应用为输油场站周界安全提供了可靠保障。

关键词：输油场站周界监测振动光纤探测干扰源

双马赫-曾德尔光纤传感系统的定位原理与算法

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中国高新技术企业 2017年第8期 19-20页

作者：王晓锋王辅东陈焕新深圳市特发信息股份有限公司东莞分公司广东东莞523405

随着对光纤传感领域研究的深入,分布式光纤周界监测预警系统已经成为许多长距离下边界安防工作的首选,基于双马赫-曾德尔干涉系统的预警系统因有着探测距离远、安装便捷、维护简单、整体成本较低的优点而受到许多研究者的关注。文章对... 详细信息

随着对光纤传感领域研究的深入,分布式光纤周界监测预警系统已经成为许多长距离下边界安防工作的首选,基于双马赫-曾德尔干涉系统的预警系统因有着探测距离远、安装便捷、维护简单、整体成本较低的优点而受到许多研究者的关注。文章对双马赫-曾德尔光纤传感系统的定位原理与算法进行了探讨。

关键词：光纤传感系统分布式周界监测定位原理监测预警系统