基于历史状态对比的智能电表故障诊断系统的制作方法

本发明涉及故障诊断，具体地说，涉及基于历史状态对比的智能电表故障诊断系统。

背景技术：

1、智能电表是智能电网数据采集的基本设备之一，承担着原始电能数据采集、计量和传输的任务，是实现信息集成、分析优化和信息展现的基础，目前在智能电表发生故障时，大部分检修人员不具有维修全部类型故障的能力，所以会有运维力量投入不均和故障表维修不及时等问题，对电网的正常运行和用户的用电体验都造成负面的影响，现有技术中在对智能电表故障诊断时，如：根据中国专利申请号为cn202110594563.8提供了一种智能电表故障诊断系统，包括：多个监测装置、无线通信装置以及监控主机；各个监测装置采集其对应区域内各个智能电表的影响因素数据，并通过所述无线通信装置将采集的影响因素数据发送至监控主机；监控主机根据各个监测装置采集的影响因素数据训练得到全区故障诊断模型，并将全区故障诊断模型的权重系数数据发送至各个监测装置；各个监测装置基于其对应区域内各个智能电表的影响因素数据、所述权重系数数据训练得到其对应区域的故障诊断模型，并基于其对应区域的故障诊断模型对其对应区域内的各个智能电表进行故障诊断。本发明提供的智能电表故障诊断系统能够提高智能电表故障诊断的实时性和精度；

2、在智能电表使用时，接口处是极易损坏的位置，特别容易受力倾斜，导致连接不良，且接口处长时间与外界连通，外界的灰尘容易进入侵蚀接口造成脏污，甚至破损，造成智能电表故障，然而现有技术进行故障诊断时，通过试验等方式确定故障原因时，不方便优先针对接口处进行诊断，不能直观的确定接口处出现的问题，影响故障确定的效率，鉴于此，我们提出基于历史状态对比的智能电表故障诊断系统。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供基于历史状态对比的智能电表故障诊断系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供基于历史状态对比的智能电表故障诊断系统，包括历史状态存储单元、接口实时采集单元、差异程度对比单元和诊断提醒单元；

3、所述历史状态存储单元用于记录电表接口与电线牢固状态下的图像，并提取图像中的牢固特征和表面特征作为历史状态特征进行存储；所述接口实时采集单元用于在智能电表的接口处安装有监测设备，实时采集接口与电线连接处的图像；所述差异程度对比单元用于提取所述接口实时采集单元图像的实时特征，将实时特征与所述历史状态存储单元的历史状态特征比对，并评估历史状态数据与实时特征的差异程度；所述诊断提醒单元用于建立差异阈值，接收所述差异程度对比单元的差异程度与差异阈值对比，若差异程度小于差异阈值，则输出正常信号，若差异程度大于等于差异阈值，则输出异常信号提醒用户。

4、作为本技术方案的进一步改进，所述历史状态存储单元包括定点标记模块、图像存储模块和历史特征提取模块；

5、所述定点标记模块用于在电表接口与电线保持电性连接的标准状态下，设置标记点；

6、所述图像存储模块用于采集电表接口与电线保持电性连接的标准状态下的图像，并在图像中显示定点标记模块的标记点；

7、所述历史特征提取模块用于采用计算机视觉算法提取图像存储模块中的图像中的历史数据特征，历史数据特征包括牢固特征和表面特征，牢固特征包括标记点到电表接口的偏移距离特征和电线受接口挤压错位特征，表面特征包括破损特征和污垢特征。

8、作为本技术方案的进一步改进，所述接口实时采集单元的监测设备采用摄像头安装在智能电表内部，采集接口与电线连接处的图像存储在摄像头的存储器内。

9、作为本技术方案的进一步改进，所述差异程度对比单元包括实时特征提取模块和特征匹配模块；

10、所述实时特征提取模块用于调出摄像头内存储的图像，采用计算机视觉算法对图像的实时特征进行提取，实时特征也包括牢固特征和表面特征；

11、所述特征匹配模块用于获取所述历史特征提取模块的历史数据特征与所述实时特征提取模块中的实时特征进行匹配，计算实时特征与历史数据特征之间的相似度，通过每个特征类型对应的相似度确定差异程度。

12、作为本技术方案的进一步改进，所述诊断提醒单元包括差异评估模块和预警提醒模块；

13、所述差异评估模块用于将相似度与预设的差异阈值采用数值对比算法进行比对，若相似度小于差异阈值，表示接口与电线连接正常，发出正常信号，若相似度大于等于差异阈值，表示接口与电线连接异常，发出异常信号；

14、所述预警提醒模块用于采用声光报警器接收差异评估模块的异常信号发出声音和光亮提醒用户。

15、作为本技术方案的进一步改进，所述历史状态存储单元还包括故障分类模块，所述故障分类模块用于建立异常确定模型，提取所述差异评估模块评估出相似度大于等于差异阈值中，相似度对应的特征类型输入异常确定模型，输出特征类型对应的故障类型。

16、作为本技术方案的进一步改进，所述接口实时采集单元的监测设备还包括性能判断模块，所述性能判断模块输出端的一端与电表接口连接，另一端与电线电性连接，用于接收到所述预警提醒模块的异常信号时检测电表接口和电线是否为通路；

17、若为通路则发出连通信号，并阻断所述预警提醒模块的异常信号继续传输；

18、若不是通路则发出未连通信号，并传输未连通的信号至所述预警提醒模块，表示接口与电线异常。

19、作为本技术方案的进一步改进，所述预警提醒模块还包括灯光感知模块，所述灯光感知模块用于产生红、黄和绿的灯光显示智能电表接口与电线的连接状态，包括以下情景：

20、情景一、在发出绿光时，表示未接收到异常信号、连通信号和未连通信号，智能电表接口与电线的连接正常；

21、情景二、在发出黄光时，表示接收到连通信号，智能电表接口与电线的连接出现异常，但不影响智能电表正常使用；

22、情况三、在发出红光时，表示接收到未连通信号，智能电表接口与电线的连接出现异常，影响智能电表正常使用。

23、与现有技术相比，本发明的有益效果：

24、1、该基于历史状态对比的智能电表故障诊断系统中，通过历史状态存储单元记录电表接口与电线牢固状态下的图像，并提取图像中的牢固特征和表面特征作为历史状态特征进行存储，方便后续差异程度对比单元提取接口实时采集单元图像的实时特征，将实时特征与历史状态特征比对，并评估历史状态数据与实时特征的差异程度，能够对电表的故障情况进行准确判断，若差异程度大于等于差异阈值，则输出异常信号提醒用户，通过历史状态对比的方法，提高故障诊断的效率，减小了人工干预的需要，提高了电表接口处固定诊断的准确性，及时发现和处理故障情况。

25、2、该基于历史状态对比的智能电表故障诊断系统中，通过灯光感知模块产生红、黄和绿的灯光显示智能电表接口与电线的连接状态，通过发出不同颜色的灯光来表示不同的状态，帮助用户迅速了解智能电表接口与电线的连接状况，方便及时发现并处理连接异常问题，提高了用户的安全性和便利性，用户可以根据灯光指示及时采取行动，减少因连接故障造成的损失或不便，保障电力使用的正常进行。