本發(fā)明涉及一種控制柜柜門開關(guān)狀態(tài)識別與控制方法。

背景技術(shù)：

1、控制柜柜門的開關(guān)操作是相關(guān)人員對控制柜內(nèi)部設(shè)備進行檢修必不可少的步驟。在實際情況中，控制柜內(nèi)部可能存在線路錯接、設(shè)備老化等不良情況導(dǎo)致控制柜柜門漏電，對操作人員造成傷害，還可能由于操作人員疏忽，柜門沒有完全關(guān)閉，導(dǎo)致控制柜內(nèi)設(shè)備有損壞風(fēng)險?，F(xiàn)有控制柜柜門開關(guān)監(jiān)測控制裝置大多結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積較大，對于既有控制柜適配性差。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、針對目前技術(shù)不能實現(xiàn)控制柜柜門開關(guān)狀態(tài)實時控制，本發(fā)明提供了一種基于圖像識別算法的控制柜柜門開關(guān)狀態(tài)識別與控制方法。

2、本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

3、一種控制柜柜門開關(guān)狀態(tài)識別與控制裝置，包括伺服電機、金屬外殼、曲桿、強磁鐵、導(dǎo)槽和工業(yè)攝像機，其中：

4、所述金屬外殼固定在控制柜側(cè)壁的內(nèi)側(cè)；

5、所述伺服電機固定在金屬外殼內(nèi)部；

6、所述曲桿的一端與直桿鉸接后固定在金屬外殼內(nèi)，曲桿的另一端磁吸一塊強磁鐵，伺服電機通過外部供電驅(qū)動直桿帶動曲桿轉(zhuǎn)動；

7、所述柜門的內(nèi)側(cè)與曲桿相同高度處固定有供強磁鐵活動的導(dǎo)槽，強磁鐵通過與導(dǎo)槽滑動接觸帶動柜門轉(zhuǎn)動；

8、所述工業(yè)攝像機固定在控制柜側(cè)壁的內(nèi)側(cè)且位于曲桿上方，負責(zé)采集曲桿的樣本。

9、一種利用上述裝置進行基于圖像識別算法的控制柜柜門開關(guān)狀態(tài)識別與控制方法，包括如下步驟：

10、步驟1、使用工業(yè)攝像機采集曲桿的樣本；

11、步驟2、將曲桿圖像分為曲桿無伸出、曲桿部分伸出和曲桿完全伸出三類，每張曲桿圖像各自貼上標簽建立數(shù)據(jù)集，將其分為兩組，分別標記為訓(xùn)練集和測試集；

12、步驟3、對每張曲桿圖像進行圖像灰度化處理；

13、步驟4、采用灰度變換方法和直方圖方法調(diào)節(jié)灰度圖像的明暗對比度，使得圖像變得更加清晰、圖片增強和去噪；

14、步驟5、通過閾值處理的方法將步驟4得到的灰度圖像進行二值化處理；

15、步驟6、先設(shè)置卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的層和卷積塊，然后建立卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型；

16、步驟7、利用訓(xùn)練集對卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型進行訓(xùn)練，并將其用作特征提取器，將步驟5處理后的灰度圖像作為訓(xùn)練后卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的輸入，并收集任意數(shù)量的卷積塊的輸出；

17、步驟8、評估準確率：將測試集輸入到步驟s7訓(xùn)練后的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型中，比較測試集與訓(xùn)練集的準確率，若兩者相差不超過1％則模型訓(xùn)練成功，否則添加隨機失活層重新訓(xùn)練；

18、步驟9、使用訓(xùn)練好的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型對經(jīng)過降噪、圖像增強與二值化處理的灰度圖像進行曲桿伸出狀態(tài)識別；

19、步驟10、如果柜門的開關(guān)狀態(tài)及開關(guān)角度需要調(diào)整，則通過藍牙無線傳輸指令給伺服電機，伺服電機發(fā)出脈沖調(diào)整曲桿角度，曲桿帶動柜門轉(zhuǎn)動。

20、相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有如下優(yōu)點：

21、1、本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，可在現(xiàn)有控制柜上通過局部調(diào)整進行安裝，無需更換控制柜。

22、2、本發(fā)明中提到的金屬外殼與伺服電機采用絕緣卡扣連接，避免了伺服電機與控制柜之間有金屬接觸，同時拆卸方便、縮短了儀器檢查或更換的作業(yè)時間。

23、3、本發(fā)明中采用金屬外殼，抗電磁干擾能力強。

24、4、本發(fā)明采用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以自動學(xué)習(xí)圖像中的特征，比手動設(shè)計的特征更加精確和強大；在處理灰度圖像數(shù)據(jù)集時，卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)能夠獲得更好的精度和效率，可以對柜門開關(guān)狀態(tài)精準快速識別。

25、5、本發(fā)明采用簡單機械構(gòu)件實現(xiàn)控制柜門的開關(guān)控制，并通過曲桿角度與柜門開關(guān)映射關(guān)系實時檢測柜門開關(guān)狀態(tài)，應(yīng)對各種緊急環(huán)境。

技術(shù)特征：

1.一種控制柜柜門開關(guān)狀態(tài)識別與控制裝置，其特征在于所述裝置包括伺服電機、金屬外殼、曲桿、強磁鐵、導(dǎo)槽和工業(yè)攝像機，其中：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制柜柜門開關(guān)狀態(tài)識別與控制裝置，其特征在于所述金屬外殼采取磁吸或螺絲固定的方式固定在控制柜側(cè)壁的內(nèi)側(cè)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制柜柜門開關(guān)狀態(tài)識別與控制裝置，其特征在于所述伺服電機使用絕緣卡扣固定在金屬外殼內(nèi)部。

4.一種利用權(quán)利要求1-3任一項所述裝置進行基于圖像識別算法的控制柜柜門開關(guān)狀態(tài)識別與控制方法，其特征在于所述方法包括如下步驟：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種控制柜柜門開關(guān)狀態(tài)識別與控制裝置，所述裝置包括伺服電機、金屬外殼、曲桿、強磁鐵、導(dǎo)槽和工業(yè)攝像機，其中：所述金屬外殼固定在控制柜側(cè)壁的內(nèi)側(cè)；所述伺服電機固定在金屬外殼內(nèi)部；所述曲桿的一端與直桿鉸接后固定在金屬外殼內(nèi)，曲桿的另一端磁吸一塊強磁鐵，伺服電機通過外部供電驅(qū)動直桿帶動曲桿轉(zhuǎn)動；所述柜門的內(nèi)側(cè)與曲桿相同高度處固定有供強磁鐵活動的導(dǎo)槽，強磁鐵通過與導(dǎo)槽滑動接觸帶動柜門轉(zhuǎn)動；所述工業(yè)攝像機固定在控制柜側(cè)壁的內(nèi)側(cè)且位于曲桿上方，負責(zé)采集曲桿的樣本。本發(fā)明采用簡單機械構(gòu)件實現(xiàn)控制柜門的開關(guān)控制，并通過曲桿角度與柜門開關(guān)映射關(guān)系實時檢測柜門開關(guān)狀態(tài)，應(yīng)對各種緊急環(huán)境。

技術(shù)研發(fā)人員：蔡萬強,方仕攀,唐亮,孔祥勛,孫敬淞,吳偉,叢晟亦,許世達,吳奕理,周煜峰
受保護的技術(shù)使用者：廈門市政環(huán)境科技股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2