一种电力巡检系统及其设备故障诊断方法技术方案

本发明专利技术属于故障诊断技术领域，具体公开一种电力巡检系统及其设备故障诊断方法，所述的电力巡检系统包括数据监控中心和若干巡检机器人，每个巡检机器人包括主体、设备故障诊断单元以及移动单元，设备故障诊断单元包括主控制模块、红外热像仪、可见光拍摄设备、激光测距模块以及通讯模块，所述的设备故障诊断方法包括如下步骤：S1：建立电力巡检系统，巡检机器人按照预设轨迹进行巡检；S2：巡检机器人采集当前目标设备的运行数据，并将运行数据发送至数据监控中心；S3：数据监控中心分析运行数据，得到当前目标设备的故障诊断结果。本发明专利技术解决了现有技术存在的人力成本投入大、检测效率低、故障分析精确度低以及对定位故障效率不高的问题。问题。问题。

【技术实现步骤摘要】
一种电力巡检系统及其设备故障诊断方法


[0001]本专利技术属于故障诊断
，具体涉及一种电力巡检系统及其设备故障诊断方法。

技术介绍

[0002]电力设备主要包括发电设备和供电设备两大类，电力系统中电力设备大多采用的计划检修体制存在着严重缺陷，如临时性维修频繁、维修不足或维修过剩、盲目维修等，这使世界各国每年在设备维修方面耗资巨大。怎样合理安排电力设备的检修，节省检修费用、降低检修成本，同时保证系统有较高的可靠性，对系统运行人员来说是一个重要课题。
[0003]现有技术存在的技术问题：
[0004]1)对电力设备进行检修大多依靠人工进行巡检的方式，这种方式人力成本投入大，检测效率低，通常依靠有经验的工人对具体的故障情况进行分析和判断，其故障诊断精确度低，由于人工诊断存在误差，容易造成严重的安全事故和导致故障情况继续扩大。
[0005]2)现在的巡检机器人采集数据后，巡检系统对采集的图像通常采用两种展示方式，第一种是分别独立的显示可见光图像和红外热成像，第二是将二者融合进行显示；第一种方式中，由于可见光图像看不出故障点，而红外热成像虽然根据温度的高低看出故障区域，但是由于红外热成像仅仅只是展示温度场的分布，无法看清设备细节，因此在巡检系统中越来越多的使用第二种，图像融合的方式，然而，现在巡检系统中使用的融合方式是以红外热成像为基础，全幅图像匹配，仅仅只是两种图像的叠加，由于叠加过程中，由于两种图像的分辨率和视场角存在差别，传统的处理是通过对红外热成像进行插值，再与可见光图像进行叠加，然而红外热成像的关键信息、温度值，无法通过插值进行补充，叠加出来的图像无法保证每个像素点都有对应的温度值，因此对定位故障效率仍然不高。

技术实现思路

[0006]本专利技术旨在于至少在一定程度上解决上述技术问题之一。
[0007]为此，本专利技术目的在于提供一种电力巡检系统及其设备故障诊断方法，用于解决现有技术存在的人力成本投入大、检测效率低、故障分析精确度低以及对定位故障效率不高的问题。
[0008]本专利技术所采用的技术方案为：
[0009]一种电力巡检系统，包括数据监控中心和若干巡检机器人，数据监控中心分别与若干巡检机器人通信连接。
[0010]进一步地，每个巡检机器人包括主体、设备故障诊断单元以及移动单元，设备故障诊断单元与数据监控中心通信连接，且设备故障诊断单元设置于主体的内部，移动单元位于主体的外部底端。
[0011]进一步地，设备故障诊断单元包括主控制模块、红外热像仪、可见光拍摄设备、激光测距模块以及通讯模块，主控制模块分别与红外热像仪、可见光拍摄设备、激光测距模块
以及通讯模块通信连接，通讯模块与数据监控中心通信连接，主控制模块、红外热像仪、可见光拍摄设备、激光测距模块以及通讯模块均位于主体的内部，红外热像仪的检测端、可见光拍摄设备的检测端以及激光测距模块的检测端均位于主体的外部。
[0012]一种设备故障诊断方法，应用于电力巡检系统，电力巡检系统包括数据监控中心和若干巡检机器人，每个巡检机器人包括主体、设备故障诊断单元以及移动单元，设备故障诊断单元包括主控制模块、红外热像仪、可见光拍摄设备、激光测距模块以及通讯模块，其特征在于：包括如下步骤：
[0013]S1：建立电力巡检系统，巡检机器人按照预设轨迹进行巡检；
[0014]S2：巡检机器人采集当前目标设备的运行数据，并将运行数据发送至数据监控中心；
[0015]S3：数据监控中心分析运行数据，得到当前目标设备的故障诊断结果。
[0016]进一步地，步骤S2中，运行数据包括当前目标设备的红外热像图像、对应的可见光图像以及巡检机器人到目标设备的距离数据。
[0017]进一步地，步骤S3的具体步骤为：
[0018]S3
‑
1：截取运行数据中当前目标设备的可见光图像，得到截取后可见光图像；
[0019]S3
‑
2：对运行数据中当前目标设备的红外热像图像进行预处理，得到预处理后红外热像图像，并获取预处理后红外热像图像的温度数据；
[0020]S3
‑
3：根据温度数据对截取后可见光图像进行修正，得到修正后可见光图像；
[0021]S3
‑
4：根据修正后可见光图像，得到当前目标设备的故障诊断结果
[0022]进一步地，步骤S3
‑
1中，截取后可见光图像的获取公式为：
[0023]V_I(i,j)＝V(i+h_offset,j+v_offset),i＝0,...,X,j＝0,...,Y
[0024]式中，V_I(i,j)为截取后可见光图像；h_offset、v_offset分别为可见光图像进行截取的水平方向参数和垂直方向参数；i、j分别为可见光图像的水平方向指示量和垂直方向指示量；X、Y分别为红外热像图像的水平方向分辨率边界值和垂直方向分辨率边界值。
[0025]进一步地，步骤S3
‑
2中，对运行数据中当前目标设备的红外热像图像进行预处理包括依次进行的两点校正处理、盲元补偿处理、高通滤波处理以及降噪处理。
[0026]进一步地，降噪处理的公式为：
[0027][0028]式中，I_G(x,y)为降噪处理后红外热像图像；I(x,y)为降噪处理前红外热像图像；A为降噪处理数组；、
·
分别为图像的开运算和闭运算；x、y分别为红外热像图像的水平方向指示量和垂直方向指示量。
[0029]进一步地，步骤S3
‑
3中，修正后可见光图像的获取公式为：
[0030][0031]式中，V_I
*
(i,j)为修正后可见光图像；V_I(i,j)为截取后可见光图像；h_offset、v_offset分别为可见光图像进行截取的水平方向参数和垂直方向参数；i、j分别为可见光图像的水平方向指示量和垂直方向指示量；x、y分别为红外热像图像的水平方向指示量和垂直方向指示量；I_G
*
(x,y)为根据温度数据得到的预处理后红外热像图像的故障像素点；
[0032]故障像素点的获取方法为：提取预处理后红外热像图像中温度数据超过预设的报警温度门限值的像素点I_G(x,y)，当像素点数量超过数量阈值，得到当前的故障像素点I_G
*
(x,y)＝I_G(x,y)，预处理后红外热像图像中其余故障像素点I_G
*
(x,y)＝0。
[0033]本专利技术的有益效果为：
[0034]1)本专利技术提出一种电力巡检系统及其设备故障诊断方法，避免了人工巡检，减少了人力成本投入，提高了巡检效率，能通过红外热像图和可见光图像进行目标设备的运行数据分析，对目标设备进行智能识别和智能故障诊断，在实现智能化的同时，提高了巡检精确度；
[0035]2)本专利技术提出一种电力巡检系统及其设备故障诊断方法，基于故障点进行的局部融合的方法，提供更快本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电力巡检系统，其特征在于：包括数据监控中心和若干巡检机器人，所述的数据监控中心分别与若干巡检机器人通信连接。2.根据权利要求1所述的一种电力巡检系统，其特征在于：每个所述的巡检机器人包括主体、设备故障诊断单元以及移动单元，所述的设备故障诊断单元与数据监控中心通信连接，且设备故障诊断单元设置于主体的内部，所述的移动单元位于主体的外部底端。3.根据权利要求1所述的一种电力巡检系统，其特征在于：所述的设备故障诊断单元包括主控制模块、红外热像仪、可见光拍摄设备、激光测距模块以及通讯模块，所述的主控制模块分别与红外热像仪、可见光拍摄设备、激光测距模块以及通讯模块通信连接，所述的通讯模块与数据监控中心通信连接，主控制模块、红外热像仪、可见光拍摄设备、激光测距模块以及通讯模块均位于主体的内部，所述的红外热像仪的检测端、可见光拍摄设备的检测端以及激光测距模块的检测端均位于主体的外部。4.一种设备故障诊断方法，应用于如权利要求1
‑
3任一所述的电力巡检系统，所述的电力巡检系统包括数据监控中心和若干巡检机器人，每个所述的巡检机器人包括主体、设备故障诊断单元以及移动单元，所述的设备故障诊断单元包括主控制模块、红外热像仪、可见光拍摄设备、激光测距模块以及通讯模块，其特征在于：包括如下步骤：S1：建立电力巡检系统，巡检机器人按照预设轨迹进行巡检；S2：巡检机器人采集当前目标设备的运行数据，并将运行数据发送至数据监控中心；S3：数据监控中心分析运行数据，得到当前目标设备的故障诊断结果。5.根据权利要求4所述的一种设备故障诊断方法，其特征在于：所述的步骤S2中，所述的运行数据包括当前目标设备的红外热像图像、对应的可见光图像以及巡检机器人到目标设备的距离数据。6.根据权利要求5所述的一种设备故障诊断方法，其特征在于：所述的步骤S3的具体步骤为：S3
‑
1：截取运行数据中当前目标设备的可见光图像，得到截取后可见光图像；S3
‑
2：对运行数据中当前目标设备的红外热像图像进行预处理，得到预处理后红外热像图像，并获取预处理后红外热像图像的温度数据；S3
‑
3：根据温度数据对截取后可见光图像进行修正，得到修正后可见光图像；S3
‑
4：根...

【专利技术属性】
技术研发人员：张翅飞，满亚勤，李军，杜东伟，李阳，何晓亮，赖星，刘江涛，
申请(专利权)人：四川华能宝兴河水电有限责任公司，
类型：发明
国别省市：