一种10kV配网带电作业安全防护用具边缘检测方法与流程

本发明涉及绝缘设备边缘检测领域，具体涉及一种10kv配网带电作业安全防护用具边缘检测方法。

背景技术：

1、本节中的陈述仅提供与本公开相关的背景信息，并且可能不构成现有技术。

2、据国内外公开发表论文，授权的相关专利信息及目标检测模型、10kv安全保护装置相关文献可知，目前的10kv配电网带电作业场景主要面向装备(设备)研发等方面，而针作业场景下作业人员防护装备实时检测，尚无公开文献。

技术实现思路

1、本发明的目的在于：针对现有技术中存在的问题，提供了一种10kv配网带电作业安全防护用具边缘检测方法，解决了上述问题。

2、本发明的技术方案如下：

3、一种10kv配网带电作业安全防护用具边缘检测方法，包括：

4、步骤s1：利用10kv配网带电作业个人防护数据集，进行模型训练；

5、步骤s2：将训练好的模型进行模型转化，转换为边缘设备适用的模型；

6、步骤s3：将转换后的模型部署在边缘设备上，实现对10kv配网带电作业安全防护用具实时推理。

7、进一步地，所述步骤s1，包括：

8、在华为云modelart平台上，进行模型训练。

9、进一步地，所述步骤s2，包括：

10、利用华为针对ai场景推出的异构计算架构cann平台进行模型转换。

11、进一步地，所述步骤s3，包括：

12、步骤s31：进行设备资源初始化，保证后续边缘设备可以正确加载模型；

13、步骤s32：输送进模型推理的图片数据进行前处理；

14、步骤s33：进行模型推理，产生模型推理结果；

15、步骤s34：对模型推理结果进行后处理；

16、步骤s35：根据处理后的结果在图片上进行画框、标注类别与置信度，保存图片，即可实现边缘设备实时推理。

17、进一步地，所述步骤s1，具体包括如下子步骤：

18、步骤s11：在华为云modelart平台上，进行镜像和规格选择；

19、步骤s12：将10kv配网带电作业个人防护数据集和模型源码导入华为云modelart平台；

20、步骤s13：进行参数的配置；

21、步骤s14：开始模型训练，得到的.pt格式的模型；

22、步骤s15：在训练环境中还需将.pt格式转换为.onnx格式，为后续边缘设备部署做准备。

23、进一步地，所述边缘设备为基于华为昇腾推理芯片ascend310芯片的边缘平台atlas 200idk a2(4g,8t)开发者套件。

24、进一步地，所述模型转化，包括：

25、使用异构计算架构cann平台中的模型转换工具atc，将.onnx格式的模型转换为.om格式。

26、进一步地，所述模型为yolov5s模型，其结构分为backbone、neck和head部分；backbone部分通过一系列卷积完成特征提取；neck部分进行特征融合过程；head部分有三个检测头可分别完成小、中、大尺度目标的检测，输出结果包括分类信息、对背景和前景的判断以及坐标信息。

27、进一步地，选用ciou损失函数进行模型训练；模型总体损失loss分别由分类损失lclass、定位损失lloc和置信度损失lconf这3部分加权求和组成，计算公式如下：

28、loss＝λ1lclass+λ2lloc+λ3lconf

29、式中：λ1、λ2和λ3为平衡系数。

30、进一步地，所述分类损失lclass的计算公式如下：

31、

32、kij＝sigmoid(cij)

33、式中：oij∈{0，1}，表示第i个预测目标框中是否存在第j类目标；cij为预测值，kij为cij通过sigmoid函数得到的目标概率；npos为正样本个数；

34、所述定位损失lloc的计算公式如下：

35、lloc＝1-ciou

36、

37、式中：iou表示预测框与真实框的交并比；p2(b，bgt)表示预测框与真实框中心点坐标的欧氏距离；c表示能够同时包含预测框与真实框的最小闭包区域的对角线距离；α为权重参数；v为度量长宽比一致性的参数；wgt、hgt分别表示真实框的宽和高；w和h分别表示预测框的宽和高；

38、所述置信度损失lconf的计算公式如下：

39、

40、ki＝sigmoid(ci)

41、式中：oi∈[0,1]，表示预测目标框与真实框之间的交并比；ci为预测结果值，ki为ci通过sigmoid函数得到的预测置信度；n为总样本个数。

42、与现有的技术相比本发明的有益效果是：

43、一种10kv配网带电作业安全防护用具边缘检测方法，通过在边缘设备上部署模型，实现了实现对10kv配网带电作业安全防护用具实时检测。

技术特征：

1.一种10kv配网带电作业安全防护用具边缘检测方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种10kv配网带电作业安全防护用具边缘检测方法，其特征在于，所述步骤s1，包括：

3.根据权利要求2所述的一种10kv配网带电作业安全防护用具边缘检测方法，其特征在于，所述步骤s2，包括：

4.根据权利要求3所述的一种10kv配网带电作业安全防护用具边缘检测方法，其特征在于，所述步骤s3，包括：

5.根据权利要求4所述的一种10kv配网带电作业安全防护用具边缘检测方法，其特征在于，所述步骤s1，具体包括如下子步骤：

6.根据权利要求5所述的一种10kv配网带电作业安全防护用具边缘检测方法，其特征在于，所述边缘设备为基于华为昇腾推理芯片ascend310芯片的边缘平台atlas 200i dka2(4g,8t)开发者套件。

7.根据权利要求6所述的一种10kv配网带电作业安全防护用具边缘检测方法，其特征在于，所述模型转化，包括：

8.根据权利要求7所述的一种10kv配网带电作业安全防护用具边缘检测方法，其特征在于，所述模型为yolov5s模型，其结构分为backbone、neck和head部分；backbone部分通过一系列卷积完成特征提取；neck部分进行特征融合过程；head部分有三个检测头可分别完成小、中、大尺度目标的检测，输出结果包括分类信息、对背景和前景的判断以及坐标信息。

9.根据权利要求8所述的一种10kv配网带电作业安全防护用具边缘检测方法，其特征在于，选用ciou损失函数进行模型训练；模型总体损失loss分别由分类损失lclass、定位损失lloc和置信度损失lconf这3部分加权求和组成，计算公式如下：

10.根据权利要求9所述的一种10kv配网带电作业安全防护用具边缘检测方法，其特征在于，所述分类损失lclass的计算公式如下6

技术总结本发明公开了一种10kV配网带电作业安全防护用具边缘检测方法，涉及绝缘设备边缘检测领域，包括：步骤S1：利用10kV配网带电作业个人防护数据集，进行模型训练；步骤S2：将训练好的模型进行模型转化，转换为边缘设备适用的模型；步骤S3：将转换后的模型部署在边缘设备上，实现对10kV配网带电作业安全防护用具实时推理。本发明，通过在边缘设备上部署模型，实现了实现对10kV配网带电作业安全防护用具实时检测。技术研发人员：高博,张庆平,夏绪卫,张爽,白兴涛,李永亮受保护的技术使用者：国网宁夏电力有限公司电力科学研究院技术研发日：技术公布日：2024/9/12