一种基于一次设备启动操作的可视化流程管理系统及方法与流程

本发明涉及设备性能检测，特别涉及一种基于一次设备启动操作的可视化流程管理系统及方法。

背景技术：

1、在电力系统领域，一次设备的启动操作是确保电网安全、稳定运行的关键步骤。一次设备，包括变压器、发电机、断路器等，是电力系统中的核心组件。在启动这些设备之前，进行细致的检查至关重要，这不仅涉及到设备的外观破损检查，确保没有可见的损坏或缺陷，还包括对警示标语的完整性检查，以保障操作人员的安全。此外，对电路的电压和电流等电气参数的检测也是必不可少的，它们直接关系到设备的运行状态和能效表现。全面的检查可以预防潜在的故障，减少设备损坏的风险，确保人员安全和设备长期稳定运行。

2、尽管一次设备启动前的检查至关重要，现有的检查流程往往缺乏全面性和系统性。许多情况下，检查工作几乎全部依赖于人工操作，这不仅效率低下，而且容易受到人为因素影响，导致检查结果的不准确或遗漏。此外，检查数据往往没有得到有效的记录和共享，使得问题追踪和后续分析变得困难。现有的系统缺乏自动化的数据收集和分析工具，无法实现实时监控和预警，这在快速变化的工业环境中是一个明显的短板。更重要的是，缺少标准化的检查流程和共享机制，限制了不同部门和团队之间的协同效率，影响了整个组织的响应速度和决策质量。因此，迫切需要开发一个集成的、自动化的检查和数据共享系统，以提高一次设备启动操作的安全性和效率。

3、鉴于此，需要一种基于一次设备启动操作的可视化流程管理系统及方法。

技术实现思路

1、针对现有技术中检查流程缺乏自动化和集成化，导致数据记录不充分、共享机制不完善，以及实时监控和预警功能缺失的问题，本发明提供了一种基于一次设备启动操作的可视化流程管理系统及方法，能够自动检查一次设备硬件设施以及电气性能的情况，并且将数据进行可视化操作以及共享，提高一次设备启动操作的安全性和检查效率。具体技术方案如下：

2、一种基于一次设备启动操作的可视化流程管理系统，包括：

3、硬件检查单元，采集一次设备的外观图片，通过预先训练好的硬件破损检查模型识别一次设备外观有无明显破损，并基于识别结果决定是否发出告警信号；

4、指标检查单元，采集控制回路的采集控制回路中的电气参数和机械参数，所述电气参数包括电流和电压，所述机械参数包括振动和温度，并将其与标准参数或历史数据进行对比分析，若偏差程度超出阈值，则发出告警信号；

5、记录及存储单元，与硬件检查单元和指标检查单元连接，用以采集硬件检查单元和指标检查单元操作过程的原始数据和输出结果并存储；

6、终端，其上搭载可视化单元，所述可视化单元与记录及存储单元、硬件检查单元以及指标检查单元连接，可视化单元包括显示模块和告警模块，其中，显示模块用于显示记录及存储单元的存储数据，告警模块用于接收告警信号并执行告警操作。

7、终端包括若干个执行者终端和若干个管理者终端，所述执行者终端和所述管理者终端设有不同的数据访问权限，且执行者终端可向记录及存储单元说录入数据，供管理者终端或其他执行者终端读取。

8、所述硬件破损检查模型的训练过程如下：

9、采集电气设备的图片，包括完好的电气设备图片和破损的电气设备图片；

10、将所有图片调整为统一的大小，再将图片转化为灰度图，并对图像像素值进行归一化处理；

11、选择深度学习模型框架，设计模型的层数和每层的参数；

12、将数据分为训练集、验证集和测试集，使用训练集数据训练模型，使用验证集数据调整模型参数，在测试集上评估模型的性能；

13、根据模型表现调整学习率，并在训练完成后保存训练好的模型。

14、所述硬件检查单元中还设有预先训练好的警示标语检查模型，并且还采集一次设备周围环境图片，通过预先训练好的警示标语检查模型识别一次设备的安装环境中是否存在警示标语，并基于识别结果决定是否发出告警信号，所述警示标语检查模型的训练过程如下：

15、收集包括警示标语的图片，以及不包含警示标语的图片作为负样本；

16、使用图像标注工具对收集的图片进行标注；

17、调整图片大小以符合模型输入要求，进行包括旋转、缩放、颜色变化在内的图像增强操作；

18、选择深度学习模型，并使用标注好的数据集训练选定的模型并调整模型参数和超参数；

19、在验证集上评估模型性能，使用混淆矩阵来分析模型在不同类别上的表现，根据评估结果对模型进行优化，可能包括调整网络结构、使用数据增强、改变训练策略。

20、所述硬件检查单元中还设有警示标语评判模块，所述警示标语评判模块进行如下操作：

21、采集一次设备外观图片以及一次设备周围环境图片；

22、对图片进行预处理，包括调整大小、去噪、二值化，以提高识别准确率；

23、选择并使用ocr工具对图片进行文字识别，提取图片中的文本；

24、将ocr识别出的文本与预定义的正确警示标语进行比对，如果识别出的文本与正确标语不一致，标记为错误，并发出告警信号。

25、系统还包括设备调试模块，所述设备调试模块搭载在检查者终端，且所述设备调试模块上设有示波器和功率分析仪，所述示波器用于检测信号波形，所述功率分析仪用于测试功率质量，所述信号波形以及功率质量情况通过检查者终端上传，用于向其他检查者终端以及管理者终端共享，而且，当作业人员判断出信号波形或者功率质量存在问题，可直接通过设备调试模块与检查者终端的接口向管理者终端发送告警信号。

26、一种基于一次设备启动操作的可视化流程管理方法，包括以下步骤：

27、采集完好的电气设备图片和破损和电气设备图片，基于深度学习模型框架训练可以识别出电气设备是否破损的电气设备识别模型；

28、采集包含警示标语的图片和不包含警示标语的图片，基于深度学习模型训练出可以识别图片中是否含有警示标语的警示标语检查模型；

29、采集一次设备的外观图片以及周围环境图片，基于电气设备识别模型和警示标语检查模型识别是否存在电气设备破损以及是否存在无警示标语的情况；

30、当电气设备存在破损或无警示标语的情况下向终端发出告警信号；

31、采集一次设备外观图片以及一次设备周围环境图片；

32、对图片进行预处理，包括调整大小、去噪、二值化，以提高识别准确率；

33、选择并使用ocr工具对图片进行文字识别，提取图片中的文本；

34、将ocr识别出的文本与预定义的正确警示标语进行比对，如果识别出的文本与正确标语不一致，标记为错误，并向发出告警信号。

35、一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的程序，其中，在程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行如上所述的基于一次设备启动操作的可视化流程管理方法。

36、一种处理器，所述处理器用于运行程序，其中，程序运行时执行如上所述的基于一次设备启动操作的可视化流程管理方法。

37、与现有技术相比，本发明的有益效果为：

38、1、本发明设有硬件检查单元、指标检查单元、记录及存储单元和终端，且终端上搭载有可视化单元，通过硬件检查单元可检查出一次设备启动过程中硬件设置的完善程度，包括一次设备是否存在破损，一次设备外观及其安装环境是否按要求设置警示标语等，通过指标检查单元可检查出一次设备启动过程中或启动后的各项电气参数或机械参数距标准参数的偏差值，而后，基于硬件检查单元和指标检查单元的输出结果决定是否向终端发送告警信号，进而方便作业人员进行相应处理。此外，记录及存储单元会记录硬件检查单元和指标检查单元的各项过程数据和结果数据，方便终端在检修等操作过程中基于数据进行相应处理。

39、2、硬件检查单元中设有预先训练好的硬件破损检查模型和警示标语检查模型，通过硬件破损检查模型可检查出一次设备是否存在破损，通过警示标语检查模型可检查出一次设备及其周围环境是否设有警示标语，通过在一次设备现场布设摄像头，拍摄一次设备及其周围环境的图片，可直接通过模型识别出是否存在异常，无需人工识别，节省时间精力。

40、3、硬件检查单元中还设有警示标语评判模块，通过采集一次设备外观图片以及一次设备周围环境图片，基于ocr工具对图片进行文字识别并提取图片中的文本，将ocr识别出的文本与预定义的正确警示标语进行比对，如果识别出的文本与正确标语不一致，标记为错误，并发出告警信号。该警示标语评判模块的存在，使得系统可实现的功能不仅仅只是停留在识别出一次设备及其环境中存在警示标语，还进一步地识别出警示标语的内容，进而比对警示标语内容是否正确。

技术特征：

1.一种基于一次设备启动操作的可视化流程管理系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种基于一次设备启动操作的可视化流程管理系统，其特征在于，终端包括若干个执行者终端和若干个管理者终端，所述执行者终端和所述管理者终端设有不同的数据访问权限，且执行者终端可向记录及存储单元说录入数据，供管理者终端或其他执行者终端读取。

3.根据权利要求1所述的一种基于一次设备启动操作的可视化流程管理系统，其特征在于，所述硬件破损检查模型的训练过程如下：

4.根据权利要求1所述的一种基于一次设备启动操作的可视化流程管理系统，其特征在于，所述硬件检查单元中还设有预先训练好的警示标语检查模型，并且还采集一次设备周围环境图片，通过预先训练好的警示标语检查模型识别一次设备的安装环境中是否存在警示标语，并基于识别结果决定是否发出告警信号，所述警示标语检查模型的训练过程如下：

5.根据权利要求4所述的一种基于一次设备启动操作的可视化流程管理系统，其特征在于，所述硬件检查单元中还设有警示标语评判模块，所述警示标语评判模块进行如下操作：

6.根据权利要求2所述的一种基于一次设备启动操作的可视化流程管理系统，其特征在于，还包括设备调试模块，所述设备调试模块搭载在检查者终端，且与所述记录及存储单元连接，所述设备调试模块上设有示波器和功率分析仪，所述示波器用于检测信号波形，所述功率分析仪用于测试功率质量，信号波形以及功率质量情况通过检查者终端上传，用于向其他检查者终端以及管理者终端共享，而且，当作业人员判断出信号波形或者功率质量存在问题，可直接通过设备调试模块与检查者终端的接口向管理者终端发送告警信号。

7.一种基于一次设备启动操作的可视化流程管理方法，其特征在于，包括以下步骤：

8.根据权利要求7所述的一种基于一次设备启动操作的可视化流程管理方法，其特征在于，还包括以下步骤：

9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质包括存储的程序，其中，在程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行权利要求7至8中任意一项所述的基于一次设备启动操作的可视化流程管理方法。

10.一种处理器，其特征在于，所述处理器用于运行程序，其中，程序运行时执行权利要求7至8中任意一项所述的基于一次设备启动操作的可视化流程管理方法。

技术总结
本发明公开了一种基于一次设备启动操作的可视化流程管理系统及方法，解决了现有技术中检查流程缺乏自动化和集成化，导致数据记录不充分、共享机制不完善的问题。本发明通过硬件检查单元可检查出一次设备启动过程中硬件设置的完善程度，包括一次设备是否存在破损，一次设备外观及其安装环境是否按要求设置警示标语等，通过指标检查单元可检查出各项电气参数或机械参数距标准参数的偏差值，而后，基于硬件检查单元和指标检查单元的输出结果决定是否向终端发送告警信号，进而方便作业人员进行相应处理。此外，记录及存储单元会记录硬件检查单元和指标检查单元的各项过程数据和结果数据，方便终端在检修等操作过程中基于数据进行相应处理。

技术研发人员：吴茵,孙艳,靳岳超,凌谢津,张珍,莫东,邓秋荃,罗翠云,卓毅鑫,王刚
受保护的技术使用者：广西电网有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/12/5