李铁成 任江波 刘清泉 赵宇皓 王志华 胡艳娇

摘 要：针对电力系统二次设备工作中，人工校核继电保护压板位置、描述和状态，工作量大、易出错、效率低等问题，提出了基于图像识别技术和模型聚类匹配算法的继电保护压板自动识别与校核方法。该方法首先运用图像识别技术获得压板设备、文字标签的特征信息，然后采用图像模型聚类匹配算法重新排列压板顺序得到其具体位置信息，再进行压板设备与文字关联得到压板的详细描述信息，最后通过识别得到的压板的完整信息与拍摄录入或者配置导入的压板库比对，对压板进行自动校核。实际场景应用测试结果表明，该压板自动识别与校核方法，能够准确地识别压板状态及对应文字，显著地提高了现场运维的效率，具有较高的实际应用价值。

关键词：继电保护压板;图像识别;聚类匹配;文字识别;自动校核

DOI：10.15938/j.jhust.2021.04.010

中图分类号：TM732;TP29

文献标志码：A

文章编号：1007-2683（2021）04-0070-08

Abstract：Aiming at the problems of manual checking relaying plate in secondary equipment of power system， such as heavy workload， error-prone and inefficiency， an automatic recognition and checking method of relaying plate based on image recognition technology and model clustering matching algorithm is proposed. In this method， the position， description and state of the relaying plate obtained by using image recognition technology and image model clustering matching algorithm， and then the complete information of the identified relaying plate is compared with the relaying plate library input by photographing or configuration to realize the automatic verification of the relaying plate. The field test results show that the automatic recognition and verification method has universal practicability， it can accurately identify the status and description of the relaying plate， improve the efficiency and accuracy of field operation and maintenance.

Keywords：relaying plate; image recognition; clustering matching; character recognition; automatic checking

0 引 言

目前電力系统二次设备运维管理[1]工作中，人工校核压板的位置、描述和状态，工作量大、易出错[2]。随着工业和科学技术的发展，电力变电站的规模和数量也都急剧上升，人工校核继电保护压板的问题变得更加突出。压板形态和布局规整的特点，为其自动化识别提供了基础，继电保护压板自动化识别[3-5]与校核研究随之迅速发展。

目前，继电保护压板自动化识别主要是基于特殊材料采集[6，7]、视觉信息[8]提取压板状态信息，判断其是否符合对应规程，实现压板投退状态的自动识别与校核[9，10]，但是对压板的描述和位置信息是否与电力二次设计相符无法自动识别[11，12]，且建设和维护成本大，应用场景单一。……