中压开关设备或控制设备监测系统技术方案

本发明专利技术涉及一种中压开关设备或控制设备监测系统(10)，该监测系统(10)包括：红外相机(20)；以及处理单元(30)；其中红外相机被配置为被安装在中压开关设备或控制设备(40)内；其中红外相机被配置为获取红外图像，其中红外图像包括开关设备或控制设备(50)的两个或三个载流部件的图像数据，并且其中两个或三个载流部件是开关设备或控制设备内的两个或三个等效系统的相同载流部件；其中红外相机被配置为将红外图像提供给处理单元；其中处理单元被配置为确定两个或三个载流部件正确操作或者两个或三个载流部件中的一个载流部件有故障，其中该确定包括通过由处理单元实现的自动编码器对红外图像的分析。器对红外图像的分析。器对红外图像的分析。

【技术实现步骤摘要】
中压开关设备或控制设备监测系统


[0001]本专利技术涉及一种中压开关设备或控制设备监测系统和一种中压开关设备或控制设备监测方法。

技术介绍

[0002]有了红外热成像(IRT)相机，就可以监测中压电路的状态。在某些常见的故障情况下，电路的某些部分会变得比正常情况下更热，这在IRT图像中清晰可见。然而，人类连续观看这些图像是不切实际的。需要某种算法来识别图像中的这些特殊变化并且发出警报。
[0003]有必要解决这个问题。

技术实现思路

[0004]因此，具有确定中压开关设备或控制设备的电路中的故障的改进技术将是有利的。
[0005]本专利技术的目的通过独立权利要求的主题解决，其中另外的实施例并入从属权利要求中。
[0006]在第一方面，提供了一种中压开关设备或控制设备监测系统，该监测系统包括：
[0007]‑
红外相机；以及
[0008]‑
处理单元。
[0009]红外相机被配置为安装在中压开关设备或控制设备内。红外相机被配置为获取红外图像。红外图像包括开关设备或控制设备的两个或三个载流部件的图像数据。两个或三个载流部件是开关设备或控制设备内的两个或三个等效系统的相同载流部件。红外相机被配置为将红外图像提供给处理单元。处理单元被配置为确定两个或三个载流部件正确操作或者两个或三个载流部件中的一个载流部件有故障，其中该确定包括通过由处理单元实现的自动编码器对红外图像的分析。
[0010]因此，自动编码器形式的神经网络用于确定例如开关设备的载流参数中的故障。自动编码器擅长再现已经用于训练的图像，但不擅长再现未用于训练的图像。因此，当用开关设备的两个或更多个正确操作的载流部件的图像进行训练时，自动编码器可以再现这样的输入图像的像，使得所生成的输出图像在阈值内与输入图像匹配。但是，如果载流部件中的一个载流部件出现故障并且温度高于应有的温度，则相关联的图像将代表该部件相对于其他部件的这种较高温度。当代表故障的这个新图像被输入到自动编码器时，自动编码器生成的输出不能在阈值内与输入匹配，并且可能生成存在故障的警报。
[0011]在一个示例中，自动编码器被配置为利用红外图像生成合成红外图像。合成红外图像包括开关设备或控制设备的两个或三个载流部件的合成图像数据。确定两个或三个载流部件正确操作或者两个或三个载流部件中的一个载流部件有故障包括：将红外图像与合成红外图像进行比较。
[0012]在一个示例中，处理单元被配置为基于红外图像的至少一个区域与合成红外图像
的至少一个等效区域之间的距离度量等于或超过阈值来确定两个或三个载流部件中的一个载流部件有故障。
[0013]在一个示例中，处理单元被配置为基于红外图像的至少一个区域与合成红外图像的至少一个等效区域之间的距离度量小于阈值来确定两个或三个载流部件正确操作。
[0014]在一个示例中，在确定两个或三个载流部件中的一个载流部件有故障时使用的阈值与在确定两个或三个载流部件正确操作时使用的阈值相同。
[0015]在一个示例中，距离度量包括均方根误差。
[0016]在一个示例中，自动编码器是基于多个图像而训练的已训练自动编码器。每个图像包括开关设备或控制设备的两个或三个载流部件的图像数据，并且在每个图像中，两个或三个载流部件正确操作。
[0017]在一个示例中，处理单元被配置为更新自动编码器的训练。更新包括红外图像的利用。
[0018]在一个示例中，处理单元被配置为基于确定两个或三个载流部件中的一个载流部件有故障来生成警报信号。
[0019]在一个示例中，两个或三个载流部件是开关设备或控制设备内的两相或三相的相同载流部件。
[0020]在第二方面，提供了一种中压开关设备或控制设备监测方法，该监测方法包括：
[0021]a)用安装在中压开关设备或控制设备内的红外相机获取红外图像，其中红外图像包括开关设备或控制设备的两个或三个载流部件的图像数据，并且其中两个或三个载流部件是开关设备或控制设备内的两个或三个等效系统的相同载流部件；
[0022]b)向处理单元提供红外图像；以及
[0023]c)由处理单元确定两个或三个载流部件正确操作或者两个或三个载流部件中的一个载流部件有故障，其中该确定包括通过由处理单元实现的自动编码器对红外图像进行分析。
[0024]在一个示例中，该方法包括：由自动编码器利用红外图像来生成合成红外图像，其中合成红外图像包括开关设备或控制设备的两个或三个载流部件的合成图像数据，并且其中确定两个或三个载流部件正确操作或者两个或三个载流部件中的一个载流部件有故障包括将红外图像与合成红外图像进行比较。
[0025]在一个示例中，该方法包括：由处理单元基于红外图像的至少一个区域与合成红外图像的至少一个等效区域之间的距离度量等于或超过阈值来确定两个或三个载流部件中的一个载流部件有故障。
[0026]在一个示例中，该方法包括：由处理单元基于红外图像的至少一个区域与合成红外图像的至少一个等效区域之间的距离度量小于阈值来确定两个或三个载流部件正确操作。
[0027]在一个示例中，自动编码器是基于多个图像而训练的已训练自动编码器，其中每个图像包括开关设备或控制设备的两个或三个载流部件的图像数据，并且其中在每个图像中，两个或三个载流部件正确操作。
[0028]参考下文描述的实施例，上述方面和示例将变得很清楚并且被阐明。
附图说明
[0029]下面将参考以下附图描述示例性实施例：
[0030]图1示出了示例性中压开关设备或控制设备监测系统的示意图；
[0031]图2示出了中压开关设备或控制设备监测方法；以及
[0032]图3示出了基于自动编码器的异常检测的工作原理。
具体实施方式
[0033]图1示出了中压开关设备或控制设备监测系统10的示例。系统10包括红外相机20和处理单元30。处理单元可以与相机一起容纳或者可以与相机分开，并且相机与处理单元之间的通信可以是有线或无线的。红外相机被配置为安装在中压开关设备或控制设备40内。红外相机被配置为获取红外图像。红外图像包括开关设备或控制设备50的两个或三个载流部件的图像数据。两个或三个载流部件是开关设备或控制设备内的两个或三个等效系统的相同载流部件。红外相机被配置为将红外图像提供给处理单元。处理单元被配置为确定两个或三个载流部件正确操作或者两个或三个载流部件中的一个载流部件有故障。该确定包括通过由处理单元实现的自动编码器对红外图像的分析。
[0034]根据一个示例，自动编码器被配置为利用红外图像生成合成红外图像。合成红外图像包括开关设备或控制设备的两个或三个载流部件的合成图像数据。确定两个或三个载流部件正确操作或者两个或三个载流部件中的一个载流部件有故障包括将红外图像与合成红外图像进行比较。
[0035]不需要生成这样的图像，只需生成可以被利用以生成图像的数据，并且该合成数据与实际获取的红外数据本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种中压开关设备或控制设备监测系统(10)，包括：
‑
红外相机(20)；以及
‑
处理单元(30)；其中所述红外相机被配置为被安装在中压开关设备或控制设备(40)内；其中所述红外相机被配置为获取红外图像，其中所述红外图像包括所述开关设备或控制设备(50)的两个或三个载流部件的图像数据，并且其中所述两个或三个载流部件是所述开关设备或控制设备内的两个或三个等效系统的相同载流部件；其中所述红外相机被配置为将所述红外图像提供给所述处理单元；其中所述处理单元被配置为确定所述两个或三个载流部件正确操作或者所述两个或三个载流部件中的一个载流部件有故障，其中所述确定包括通过由所述处理单元实现的自动编码器对所述红外图像的分析。2.根据权利要求1所述的系统，其中所述自动编码器被配置为利用所述红外图像生成合成红外图像，其中所述合成红外图像包括所述开关设备或控制设备的所述两个或三个载流部件的合成图像数据，并且其中确定所述两个或三个载流部件正确操作或者所述两个或三个载流部件中的一个载流部件有故障包括：将所述红外图像与所述合成红外图像进行比较。3.根据权利要求2所述的系统，其中所述处理单元被配置为基于所述红外图像的至少一个区域与所述合成红外图像的至少一个等效区域之间的距离度量等于或超过阈值来确定所述两个或三个载流部件中的一个载流部件有故障。4.根据权利要求2至3中任一项所述的系统，其中所述处理单元被配置为基于所述红外图像的至少一个区域与所述合成红外图像的至少一个等效区域之间的距离度量小于阈值来确定所述两个或三个载流部件正确操作。5.根据从属于权利要求3时的权利要求4所述的系统，其中在确定所述两个或三个载流部件中的一个载流部件有故障时使用的所述阈值与在确定所述两个或三个载流部件正确操作时使用的所述阈值相同。6.根据权利要求3至5中任一项所述的系统，其中所述距离度量包括均方根误差。7.根据权利要求1至5中任一项所述的系统，其中所述自动编码器是基于多个图像而训练的已训练自动编码器，其中每个图像包括开关设备或控制设备的两个或三个载流部件的图像数据，并且其中在每个图像中，所述两个或三个载流部件正确操作。8.根据从属于权利要求4至5中任一项时的权...

【专利技术属性】
技术研发人员：拉尔夫，
申请(专利权)人：ABB瑞士股份有限公司，
类型：发明
国别省市：