輸電在線監測裝置物聯網平臺接入及圖像智能識別算法檢測技術方案

輸電在線監測裝置物聯網平臺接入及圖像智能識別

算法檢測技術方案

1檢測目的

為高質量推進南方電網公司數字輸電建設工作，保障輸電在

線監測裝置有效接入公司物聯網平臺，加速推進圖像視頻監測終

端智能識別算法應用，現在本次送樣檢測中開展“物聯網平臺接

入驗證”、“圖像智能識別算法兼容性驗證”及“圖像智能識別

算法性能檢測”，具體測試要求如下。

2檢測項目及合格判據

（1）物聯網平臺接入測試

1）測試對象及通信規約要求

測試對象為所有輸電在線監測裝置，裝置應支持MQTT通信

規約，物模型應滿足《Q/CSG1210074南方電網物聯終端設備信

息模型規范（試行）》要求，視頻流應滿足GB/T28181要求。

2）物聯網平臺接入測試方法及合格判據

測試方法：

檢測機構提供物聯網協議測試平臺接入操作指引，送檢單位

人員按要求完成設備的注冊及參數配置，將設備接入測試平臺，

其中架空輸電線路監測裝置通過無線方式接入平臺（檢測結構提

供APN流量卡）、電纜監測裝置通過有線方式接入平臺。

檢測機構根據送檢設備功能要求制定《物聯網平臺接入協議

測試記錄》，并逐條開展驗證，測試內容包括設備基本信息、技

術參數、量測參數、消息、服務、視頻流接入（僅視頻類）等,

根據檢測項執行并記錄結果。

合格判據：

a.被測設備應能接入“檢測平臺”，實時上傳心跳、監測等

數據，數據完整且格式準確；

b.被測設備數據協議與功能完全滿足《Q/CSG1210074南方

電網物聯終端設備信息模型規范（試行）》與GB/T28181要求；

c.以上全部滿足則判定為通過，否則判定為不通過。

（2）圖像智能識別算法兼容性驗證

1）測試對象

測試對象為輸電線路圖像視頻監測裝置

2）測試所需資源

圖像智能識別算法軟件包以及相應測試圖片；

3）圖像智能識別算法兼容性測試方法及合格判據

測試方法：

a.調試階段，檢測機構提供智能識別算法包，送檢單位提供

算法轉換工具，送檢單位根據檢測機構提供的算法完成對應版本

算法包轉換與適配；

b.測試開始后，檢測機構通過將測試圖片導入被測設備中進

行識別，將識別的結果以json格式及圖片格式進行保存;

C.檢測機構根據識別結果驗證智能識別算法的兼容性。

合格判據：

被測設備應能兼容算法包，且能夠調用升級后的算法開展圖

像智能識別，識別結果準確。

（3）圖像智能識別算法性能檢測

1）測試對象

測試對象為輸電線路圖像視頻監測裝置，對送檢設備自有圖

像智能識別算法性能開展檢測。

2）測試所需資源

a.測試圖片樣本庫；

b.檢測平臺。

3）圖像智能識別算法性能檢測方法及合格判據

測試指標：

測試指標包括裝置識別功耗及識別性能，其中識別性能包括

識別漏報率、識別,吳報率、識別準確性、識別時間和重復告警定，

最終根據測試數據對裝置的智能識別算法性能進行綜合評分排

名，排名結果不作為本次送樣檢測的合格判據，擬作為后續公司

智能識別算法推廣的依據之一，具體指標釋義如下“

①裝置識別功耗

裝置運行智能識別算法過程中的平均功率。

②識別性能

包括識別漏報率、識別誤報率、識別準確性和識別時間四個

指標，對識別效果進行量化：

a.識別漏報率：存在隱患但未識別出的圖片數量/具有通道

隱患的圖片總數量。

b.識別誤報率：不存在隱患但被識別出的圖片數量/檢出的

圖像總數量。

c.識別準確率：目標識別正確數量與測試集標準目標數量之

比。

d.識別耗時（秒/張）：識別數據集所消耗的總時間/數據集

圖片數量。

測試方法：

①裝置接入測試系統及數據上報

a.被測試品與測試系統處于同一局域網中，通過有線方式

接入測試系統，正式IP地址和端口在測試開始前統一給出。

b.檢測機構以可調直流電源給被測試品進行供電，無需通

過電池供電，輸出電壓根據設備額定電壓調整（請在送檢前在

設備銘牌上明確設備的額定供電電壓），待測裝置應將內置電

源去除，內部電源接口統一更換為XT60公口（凹槽pin腳為負

極），用導線引至設備外。

c.檢測機構提供TF卡安裝于被測試品中，經測試用圖片案

例庫存儲于TF卡中。

d.被測試品注冊成功接入測試系統后，通過測試系統下發

啟動命令后，評分系統開始計時，裝置自動逐個讀取TF卡中的

測試圖片進行智能識別，裝置每間隔30秒上報一次心跳，每識

別完1張圖片，按南網通信協議進行一次智能分析告警，將分

析結果報送至測試系統，直至所有圖像分析完畢，裝置必須按

照圖片名稱由小到大的順序進行識別分析，上報結果亦遵守此

順序。

e.被測試品開始實時分析圖片后，每分析完一張圖片需同

步將分析結果存儲在xml文件中，將xrd文件存于TF卡中。

xml文件格式如下:

result?張圖的識別結果

fileridnie圖像的睢一id

size圖像的尺寸

flag是否存在隱患，false時不寫入數據

time分析完成的時刻，時:分:秒

objectname為識別的隱患類型編碼

object識別的目標位置，類型為int

具體如下:

<annotation>

<resullfilename-'Image_OOOOO5"flag="True">

<time>12:13:45</time>

<size>

<width>4288</width>

<height>2848</height>

<depth>3</depth>

</sizc>

<objectname=l>

<bndbox>

<xmin>189</xmin>

<ymin>53l</ymin>

<xmax>327</xmax>

<ymax>764</ymax>

</bndbox>

</object>

<objcctnamc=O>

<bndbox>

<xmin>195</xmin>

<ymin>531</ymin>

<xmax>1276</xmax>

<ymax>l643</ymax>

</bndbox>

</object>

</result>

<resultfilename="Image_000052"nag=',False',>

<size>

<width>4288</widlh>

<height>2848</height>

<depth>3</depth>

</size>

</rcsult>

</annota(ion>

f.通信協議參見《輸電線路在線監測通訊規約及信息交互

規范》，具體如下：

檢測系統功能規約控制字規約名稱備注

用于測試系統下發測試啟動命令，被

測試啟動OOH開機聯絡信息

測試品收到命令后自動開始智能識別

被測試品心跳

05H裝置心跳信息用于被測試品實時上報心跳數據

信息上報

被測試品智能智能分析告警

A7H用于被測試品實時上報智能分析結果

分析結果上報上報

注：裝置號碼字段為廠商id（檢測開始前由檢測機構疏一分配），數據域中的通道號字

段為圖片id的高8位編碼，預置位字段為圖片id的低8位編碼，告警時間為識別完成

的時刻，告警類型為告警小類。

例：如果圖片編號為537,則數據域中通道號字段為2,預置位字段為27；如果圖片編號

為5,則數據域中通道號字段為0,預置位字段為5；

告警類型參見A4H中告警類型字典，告警編碼參考下表:

告警告警標簽告警類型編碼

塔吊TaDiao2

推土機TuituJi3

挖掘機WajueJi5

煙霧YanWu41

f.出現以下幾種情況，上報報文會被判為無效：①隱患編

碼不規范或者不存在；②圖片名id不存在或者不規范；③每圖

標出的隱患數量，超過標準答案數量的兩倍

②識別功耗檢測

被測試品啟動智能分析后，檢測機構通過高精度功率分析儀,

全過程記錄被測對象識別過程中的功耗，計算識別平均功率。

③識別性能檢測

通過裝置上報智能識別結果開展裝置的誤報率、漏報率、識

別準確率、識別耗時進行計算，并按照評分細則進行評分。

評分標準：

根據被測試品識別功耗、漏報率、誤報率、準確率、識別速

度及重復告警率結果進行評分及排名，具體評分細則如下：

分值

參數名稱符號參數級別（分計算公式

）

總分G一級100G=AX80%+PX20%

算法得分A二級100A=A1X25%+A2X25%+A3X25%+A4X25%

實測功率Pint<=5W,P得100分

功耗得分P二級100Pint>5W,P得100-(Pint-5)又5分

P最低得0分

Al=100-漏報率X100X5

漏報率得分Al三級100

Al最低得0分

A2=100-誤報率X100X5

誤報率得分A2三級100

A2最低得0分

識別準確率A3=YA3/X-,其中n為本次檢測識別樣本的

A3三級100

得分

類型數量

識別時間t<=2s,A4得10()分

識別速度得

A4三級100t>2s,A4得100-(t-2)X2分

分

A4最低得0分

識別類型i

A3i四級100，431=識別類型i準確率X100

準確率得分

3測試時間安排

檢測項目工作安排工作內容時間安排

物聯網平檢測機構組織開展平臺接入聯調，送檢測機構制定調試方

調試階段

臺接入驗檢單位規定時間內完成聯調案，按報名情況分批次

證開展調試，具體時間另

行通知

正式測試

檢測機構開展物聯網平臺接入測試。截止送樣檢測完成時間

階段

檢測機構制定調試方

由檢測機構提供調試版算法軟件包及

圖像智能案，按報名情況分批次

調試階段測試圖片至送檢單位，送檢單位根據

識別算法開展調試，具體時間另

調試版算法包完成送檢設備調試。

兼容性驗行通知

證正式測試檢測機構組織開展圖像智能識別算法

截止送樣檢測完成時間

階段兼容性測試。

檢測機構制定調試方

檢測機構提供調試用圖片庫，由送檢

案，按報名情況分批次

圖像智能調試階段單位將裝置安裝接入測試系統，并通

開展調試，具體時間另

識別算法過調試圖片庫開展識別，完成聯調

行通知

性能檢測

正式測試由檢測機構組織開展圖像智能識別算

截止送樣檢測完成時間

階段法性能檢測

4參檢單位需配合事項

（1）試品要求

參加南方電區2024年輸電智能設備送樣檢測的供應商，在

送樣時需單獨準備1