手车触头状态识别方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术披露了高压开关柜领域的一种手车触头状态识别方法，包括：获取螺柱区域图像和铜排区域图像；在螺柱区域图像和铜排区域图像中获取螺柱形状图像以及螺柱和铜排距离位置图像；在螺柱和铜排距离位置图像中以直线段检测算法获取螺柱的侧面形状、铜排的侧面形状及螺柱侧面到铜排侧面的直线段距离；将螺柱形状、螺柱侧面到铜排侧面的直线段距离参数和参照数据进行对比，判断当前时间铜排接头处螺柱安装状态。本发明专利技术披露的技术以达到面向电力设备公司在安装阶段对高压开关柜安装的全程监测，尤其是对于母线铜排手车接触点紧固程度的自动化识别，无需繁杂信息输入等操作达到对高压开关柜手车接触螺柱紧固程度的高自动化、高精度的目的。精度的目的。精度的目的。

【技术实现步骤摘要】
手车触头状态识别方法和装置


[0001]本专利技术涉及高压开关柜
，具体的涉及应用图像识别技术实现高压开关柜手车接触头状态自动识别


技术介绍

[0002]高压开关柜是电力领域应用非常广泛的设备，如果高压开关柜出现故障，将对整个供电系统产生极大影响。在日常供电中，高压开关柜出现故障的主要原因是发热故障，一旦高压开关柜出现发热故障，并且没有能够得到及时有效的处理和解决时，便会大幅度增加高压开关柜的故障发生率，同时对供电可靠性产生影响。根据多年对高压开关柜故障的分析显示，高压开关柜最容易出现发热故障的部位是其手车触头。几乎所有的高压开关柜手车触头的连接均利用铜排，但是金属铜不仅具有良好的导电性能，更具有优秀的导热性能。高压开关柜在工作状态中形成的热量会使铜排快速加热，导致高压开关柜内部对应触头的开闭性能受到严重影响。一旦高压开关柜手车触头出现发热事故，如果要对高压开关柜进行全面系统地检修和修护时不仅过程麻烦，且操作困难。即便经过检修维护处理，开关的电气性能也无法得到完全的恢复。
[0003]导致高压开关柜发热故障形成的过程是一个循序渐进的过程，即处于不良工作环境当中或者自身出现异常情况时的高压开关柜接触面温度升高，同时电流发热效应的持续作用会促使触头温度逐渐提高。一旦这种温度升高趋势过快，致使触头温度高于高压开关柜内部电流互感器的额定耐热标准或者高于绝缘套管的耐热标准，便会导致电流互感器和绝缘套管的损坏，造成单相或两相间短路，最终使得该发热故障的破坏力被放大，波及到其他附属设备，最终供配电系统或者电力变压器的稳定性受到影响，甚至出现火灾，乃至爆炸。
[0004]一般开关柜选型都会根据系统容量及设备的使用标准进行动稳定、热稳定校验，但在实际运行中，仍有较多复杂因素导致开关柜的过热故障。其中最主要的原因是母线铜排连接点不紧固造成接触电阻增大。电流回路某一接头的阻值过大，该部位空隙会发生放电，发热量将急剧增大，当开关柜正常散热无法使热量快速消散，就会使本部位的温度异常升高。母线铜排连接点也就是手车接触头的不紧固主要是在生产车间安装的时候，由安装工手工安装完成，纯靠安装工人个人的经验，由于电力设备生产线上安装工人个人差异比较大，并且在一天的安装过程中，受车间环境及个人身体素质影响，难以避免出现失误，给高压开关柜在生产安装阶段埋下隐患。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供了一种不依靠人工个人影响的监测设备和方法，对母线铜排手车接触点的紧固程度进行标准化的自动化识别监测，解决上述人工安装失误问题。
[0006]为了解决上述技术问题，本专利技术通过下述技术方案得以解决：
[0007]一种手车触头状态识别方法，包括：
[0008]获取螺柱区域图像和铜排区域图像；
[0009]在螺柱区域图像和铜排区域图像中获取螺柱形状图像以及螺柱和铜排距离位置图像；
[0010]在螺柱和铜排距离位置图像中以直线段检测算法获取螺柱的侧面形状、铜排的侧面形状及螺柱侧面到铜排侧面的直线段距离；
[0011]将螺柱形状、螺柱侧面到铜排侧面的直线段距离参数和参照数据进行对比，判断当前时间铜排接头处螺柱安装状态。
[0012]可选的，获取螺柱区域图像和铜排区域图像的方法包括：
[0013]通过图像设备获取螺柱正面图像和铜排的接头处的侧面图像，对螺柱正面图像和铜排的接头处的侧面图像进行预处理，以螺柱和铜排的形状特征定位铜排和螺柱位置，获取螺柱区域图像和铜排区域图像。
[0014]可选的，对所述螺柱区域图像和铜排区域图像进行一下处理：
[0015]对螺柱区域图像和铜排区域图像分别灰度化操作，以边缘检测处理后进行反色操作，对反色操作后的所述螺柱区域图像和铜排区域图像进行形态学腐蚀和膨胀操作，生成图像Pa1和图像Ia1；
[0016]在图像Pa1和图像Ia1中寻找轮廓，对所有轮廓进行形状特征判断，确定螺柱的正面外轮廓、铜排的侧面轮廓和螺柱的侧面轮廓；
[0017]根据螺柱的正面外轮廓、铜排的侧面轮廓和螺柱的侧面轮廓，在螺柱区域图像和铜排区域图像中截取螺柱半径和铜排厚度的区域作为感兴趣区域，将所述感兴趣区域存入螺柱区域图像和铜排区域图像。
[0018]可选的，螺柱形状图像和螺柱和铜排位置图像的获取方法包括：
[0019]将螺柱区域图像和铜排区域图像分别进行归一化，对螺柱区域图像和铜排区域图像进行边缘检测后生成图像Pb1和图像Ib1，对螺柱区域图像和铜排区域图像进行自适应阈值分割后记为图像Pb2和图像Ib2，将所述图像Pb2和图像Ib2经直线段检测算法，生成的直线段信息分别存入数组arrayB11和数组arrayB21；
[0020]采用最小二乘法计算螺柱中心坐标和半径；根据数组arrayB11中的直线段的坐标，计算数组arrayB11中的直线段中点到螺柱中心的距离，将距离大于半径的直线段中点坐标存入数组arrayB12；
[0021]采用最小二乘法计算螺柱中心坐标和半径；根据数组arrayB21中的直线段的坐标，计算数组arrayB21中的直线段中点到螺柱中心的距离，将距离大于螺柱厚度的直线段中点坐标存入数组arrayB22。
[0022]可选的，所述螺柱初始图像和铜排初始图像为螺柱正面图像和铜排接头处的侧面图像。
[0023]可选的，所述参照数据为预存的，螺柱形状、螺柱和铜排距离、距离最远和最近阈值对应值的数据库表格。
[0024]本专利技术还提供一种手车触头状态识别装置，包括第一摄像单元、第二摄像单元、处理器单元、存储单元、通信单元和供电单元，
[0025]所述存储单元存储有根据螺柱的形状，以及螺柱和铜排的直线段距离构建的状态信息表；
[0026]所述第一摄像单元安装于高压开关柜手车触头上方，对准母线铜排螺柱正面接头，所述第二摄像单元对准手车触头的侧面连接处；
[0027]处理器单元用于接收和处理两组摄像单元采集的图像，计算螺柱形状、螺柱侧面到铜排侧面的直线段距离参数，并与存储单元存储的状态信息表进行比对，输出比对结果。
[0028]可选的，所述第二摄像单元和接头处螺柱的直线距离为0.8
‑
1.2米。
[0029]可选的，所述第一摄像单元和第二摄像单元的采集角度为0
‑
30度。
[0030]可选的，还包括警告单元，告警内容包括当前铜排接头处螺柱没有良好安装信息。
[0031]本专利技术的有益效果：
[0032]本专利技术实现了对高压开关柜的母线铜排手车接触点的紧固程度进行标准化的自动化识别监测，对于监测不良的、没有达到安装标准要求的接触点报警提示要求安装工人再次安装，通过这种方法将极大的提高高压开关柜在生产组装阶段的产品品质，降低故障率的产生。
[0033]具体的，在本专利技术中通过两路全高清视频摄像头对高压开关柜安装阶段对高压开关柜安装的全程监测，无需繁杂信息输入等操作达到对高压开关柜手车接触螺柱紧固程度的高自动化、高精度本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种手车触头状态识别方法，其特征在于，包括：获取螺柱区域图像和铜排区域图像；在螺柱区域图像和铜排区域图像中获取螺柱形状图像以及螺柱和铜排距离位置图像；在螺柱和铜排距离位置图像中以直线段检测算法获取螺柱的侧面形状、铜排的侧面形状及螺柱侧面到铜排侧面的直线段距离；将螺柱形状、螺柱侧面到铜排侧面的直线段距离参数和参照数据进行对比，判断当前时间铜排接头处螺柱安装状态。2.根据权利要求1所述的手车触头状态识别方法，获取螺柱区域图像和铜排区域图像的方法包括：通过图像设备获取螺柱正面图像和铜排的接头处的侧面图像，对螺柱正面图像和铜排的接头处的侧面图像进行预处理，以螺柱和铜排的形状特征定位铜排和螺柱位置，获取螺柱区域图像和铜排区域图像。3.根据权利要求1所述的手车触头状态识别方法，对所述螺柱区域图像和铜排区域图像进行一下处理：对螺柱区域图像和铜排区域图像分别灰度化操作，以边缘检测处理后进行反色操作，对反色操作后的所述螺柱区域图像和铜排区域图像进行形态学腐蚀和膨胀操作，生成图像Pa1和图像Ia1；在图像Pa1和图像Ia1中寻找轮廓，对所有轮廓进行形状特征判断，确定螺柱的正面外轮廓、铜排的侧面轮廓和螺柱的侧面轮廓。4.根据权利要求3所述的手车触头状态识别方法，螺柱形状图像和螺柱和铜排位置图像的获取方法包括：将螺柱区域图像和铜排区域图像分别进行归一化，对螺柱区域图像和铜排区域图像进行边缘检测后生成图像Pb1和图像Ib1，对螺柱区域图像和铜排区域图像进行自适应阈值分割后记为图像Pb2和图像Ib2，将所述图像Pb2和图像Ib2经直线段检测算法，生成的直线段信息分别存入数组arrayB11和数组arrayB21；根据数组...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴小欢，张欣，张静，王丽群，胡翔，赵中伟，
申请(专利权)人：浙江工商大学，
类型：发明
国别省市：