基于图像处理的断路器操作机构弹簧伸缩特性测试方法技术

本发明专利技术公开了一种基于图像处理的断路器操作机构弹簧伸缩特性测试方法，涉及断路器故障诊断技术领域。所述基于图像处理的断路器操作机构弹簧伸缩特性测试方法，利用高速相机捕捉断路器分合闸时操动机构弹簧的形变过程，以运动端第一节间作为运动识别目标，结合断路器操动过程中弹簧的形变特性，NCC算法，并实时调整ROI区域，提高了匹配速度和精度，快速有效地获得断路器弹簧伸缩特性参数；通过自适应调整ROI区域解决了NCC算法计算量大、运动速度慢的缺点，在保证计算精度的前提下，使得弹簧伸缩特性参数的获取速度得到显著提高。

【技术实现步骤摘要】
基于图像处理的断路器操作机构弹簧伸缩特性测试方法
本专利技术属于断路器故障诊断
，尤其涉及一种基于图像处理的断路器操作机构弹簧伸缩特性测试方法。
技术介绍
高压断路器运行的可靠性对电网的保护与控制至关重要，据统计高压断路器故障大多数都是操动机构故障，而操作机构弹簧作为断路器的一个重要组成元件，其可靠性通过影响断路器操动机构，决定着断路器能否正常分合闸。高压断路器弹簧在正常工作中主要承受变化的载荷或处于长期紧绷的状态，因此，失效形式大多都是刚度下降或疲劳破坏。由于弹簧长期疲劳工作而突然断裂，进而引发的断路器故障的事故常有发生，因此研究操动机构弹簧的疲劳状态监测有着非常重大的意义。目前，对于高压断路器操动机构的监测更多集中在操动机构整体机械性能上，通过直接或者间接的方式测量动触头分合闸行程曲线、分合闸线圈电流等，对弹簧的监测和状态评价方法研究的少之又少。部分新型断路器在制造过程中在弹簧底部安装了压力传感器，但大多断路器都只能依靠人工定期检查，不但费时还耗费人力。而一般弹簧的疲劳测试机的作用在于对弹簧的疲劳曲线的计算，需要对断路器弹簧拆解后实施测试，并不能实现断路器操作机构弹簧受力及本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于图像处理的断路器操作机构弹簧伸缩特性测试方法，其特征在于，包括以下几个步骤：步骤1：获取弹簧的形变图像序列；检测高压断路器控制线圈电流值，当控制线圈电流达到设定电流阈值时，触发高速相机捕捉断路器操作机构弹簧在分合闸过程中的形变图像序列；步骤2：形变图像序列的预处理；对所述步骤1获取的形变图像序列进行预处理，以提高图像的质量，减少现场光线变化和高速相机电子噪声对图像产生的干扰；步骤3：设置ROI区域；在形变图像序列中确定运动开始帧，选取该帧图像中断路器操作机构弹簧的一个特征点作为运动识别目标；识别开始帧图像中运动识别目标的中心坐标，由该坐标确定长方形ROI区域；步骤4：后续帧长方形R...

【技术特征摘要】
1.一种基于图像处理的断路器操作机构弹簧伸缩特性测试方法，其特征在于，包括以下几个步骤：步骤1：获取弹簧的形变图像序列；检测高压断路器控制线圈电流值，当控制线圈电流达到设定电流阈值时，触发高速相机捕捉断路器操作机构弹簧在分合闸过程中的形变图像序列；步骤2：形变图像序列的预处理；对所述步骤1获取的形变图像序列进行预处理，以提高图像的质量，减少现场光线变化和高速相机电子噪声对图像产生的干扰；步骤3：设置ROI区域；在形变图像序列中确定运动开始帧，选取该帧图像中断路器操作机构弹簧的一个特征点作为运动识别目标；识别开始帧图像中运动识别目标的中心坐标，由该坐标确定长方形ROI区域；步骤4：后续帧长方形ROI区域的自适应调整；从第二帧图像开始，在处理后一帧图像时，以前一帧运动识别目标的中心坐标调整长方形ROI区域；步骤5：图像的匹配处理；对每一帧图像进行图像匹配处理，采用NCC算法捕捉最靠近运动端弹簧圈的位置，以及固定端弹簧圈的位置，计算运动端弹簧圈和固定端弹簧圈的位置关系，确定弹簧实时的长度以及形变量，获取弹簧形变过程中运动识别目标的位移-时间曲线；步骤6：弹簧伸缩特性参数的计算；根据所述步骤5的位移-时间曲线，计算弹簧自由长度、有效圈数、形变量、最大行程及线径。2.如权利要求1所述的一种基于图像处理的断路器操作机构弹簧伸缩特性测试方法，其特征在于，所述步骤2中...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄辉敏，芦宇峰，苏毅，夏小飞，杨健，
申请(专利权)人：广西电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：广西,45