(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211395908.8 (22)申请日 2022.11.09 (71)申请人 杭州远鉴信息科技有限公司 地址 311100 浙江省杭州市余杭区仓前街 道仓兴街1390号3幢201-4室 (72)发明人 齐冬莲　闫云凤　 (74)专利代理 机构 北京睿智保诚专利代理事务 所(普通合伙) 11732 专利代理师 韩迎之 (51)Int.Cl. G06T 7/73(2017.01) G06V 10/56(2022.01) G06V 10/74(2022.01) G06V 10/764(2022.01) G06V 10/774(2022.01)G06V 10/82(2022.01) (54)发明名称 基于边缘计算的GIS仪表六氟化硫 数据监测 方法及系统 (57)摘要 本发明公开了一种基于边缘计算的GIS仪表 六氟化硫数据监测方法及系统， 涉及GIS设备监 测技术领域。 具体步骤为： 采集仪表图像； 基于生 成对抗网络对 所述仪表图像进行预处理， 得到第 一图像； 建立关键点检测模型对 所述第一图像进 行仪表识读， 获取识读数据； 将所述识读数据发 送到供电系统调度后台， 进行数据存储并根据所 述识读数据进行预警操作。 本发明实现了GIS组 合开关密度表实时信息的不间断采集、 分析处 理、 信息传输、 信息管理， 研制出具有实时模拟信 息测量并数字化、 数字信息传输及显示、 预警信 号提醒及复核等功能的GIS仪表SF6数据智能监 测终端， 有效提高了变电站GIS设备的SF6表 计数 据监测及故障告警的及时性和全面 性。 权利要求书2页 说明书6页 附图4页 CN 115457136 A 2022.12.09 CN 115457136 A 1.一种基于边 缘计算的GIS仪表SF6数据监测方法， 其特 征在于， 具体步骤 包括如下： 采集仪表图像； 基于生成对抗网络对所述仪表图像进行 预处理， 得到第一图像； 建立关键点检测模型对所述第一图像进行仪表 识读， 获取识读数据； 将所述识读数据发送到供电系统调度后台， 进行数据存储 并根据所述识读数据进行预 警操作； 通过所述关键点检测模型对所述第一图像进行仪表 识读的步骤为： 选取所述仪表图像中特定刻度以及指针位置进行 标定； 将已标注的指针仪表图像的关键点 坐标采用高斯核函数转换为对应的热力图标签； 结合所述热力图标签与全卷积神经网络结构建立改进后的FCN关键点检测模型， 并对 输入图像进行检测。 2.根据权利要求1所述的一种基于边缘计算的GIS仪表SF6数据监测方法， 其特征在于， 所述生成对抗网络包括生成器与判别器； 所述生成器为19层全卷积神经网络， 包括卷积层 和反卷积层， 通过所述卷积层的步长和所述反卷积进 行上下采样， 使用LeakyReLU作为激活 函数。 3.根据权利要求2所述的一种基于边缘计算的GIS仪表SF6数据监测方法， 其特征在于， 在所述生成器中， 利用7*7的卷积核和残差卷积模块来提取特征图， 增加通道注意力模块， 通过全局平均池化处 理特征图， 再通过全连接层得到 权值与网络 输出的特 征图相乘。 4.根据权利要求1所述的一种基于边缘计算的GIS仪表SF6数据监测方法， 其特征在于， 针对存在畸变的仪表图像， 利用已知关键点进行透视变换矫正； 对矫正后的指针式仪表表 盘图像基于所述已知关键点进 行法线投影， 使得圆形表盘变为刻度均匀的矩形表盘区域并 根据指针的已知位置坐标进行读数计算。 5.根据权利要求1所述的一种基于边缘计算的GIS仪表SF6数据监测方法， 其特征在于， 所述关键点检测模型的训练步骤为： 采集仪表图像， 随机抽取若干张图像进行人工标注， 分为标注数据和无标注数据， 采用 退火算法的监 督损失函数， 逐步减弱所述标注数据的监 督信号， 所述 监督损失函数为： ； 对所述标注数据和无 标注数据进行分割掩码， 提取表盘中心、 刻度盘和指针的信息； 根据表盘中心、 刻度盘和指针的信息进行读数。 6.根据权利要求5所述的一种基于边缘计算的GIS仪表SF6数据监测方法， 其特征在于， 对所述表盘中心进 行点拟合， 对于刻度中心， 计算所属区域所有像素点的中心 坐标， 得到几 何意义上 的中心点； 对于所述刻度盘进行椭圆拟合， 根据所属区域所有像素点坐标拟合成 一个椭圆， 保留椭圆与 原区域的交集作为刻度拟合结果； 对所述指针进 行直线拟合， 利用最 小二乘法拟合 为直线。 7.一种基于边缘计算的GIS仪表SF6数据监测系统， 其特征在于， 利用权利要求1 ‑6任一 所述的一种基于边缘计算的GIS仪表S F6数据监测方法进行监测， 包括依次相连的智能监测 装置、 通讯装置、 综合 服务器； 其中， 所述智能监测装置， 用于基于边 缘计算进行GIS仪表SF6数据监测， 得到监测数据；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115457136 A 2所述通讯装置， 用于将所述 监测数据实时传输 至所述综合 服务器； 所述综合服务器， 用于接收所述监测数据， 并存储所述监测数据， 并根据 所述监测数据 进行预警。 8.根据权利要求7所述的一种基于边缘计算的GIS仪表SF6数据监测系统， 其特征在于， 所述智能监测装置包括摄像模块、 边缘计算芯片模块、 存储模块、 网络传输模块、 显示模块； 所述摄像模块、 所述存储模块、 所述网络传输模块、 所述显示模块均与所述边缘计算芯片模 块相连； 其中， 所述摄像模块， 用于拍摄仪表图像， 所述边缘计算芯片模块， 用于对 所述仪表 图像进行图像处理获取识读数据， 所述存储模块， 用于存储所述识读数据， 所述网络传输模 块， 用于将所述识读数据传输 至所述通讯装置， 所述显示模块， 用于 显示所述识读数据。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115457136 A 3