本申请公开了一种开关内部过热检测方法及其相关装置，在红外测温仪的显示区域中增加垂直光标和水平光标，根据垂直光标和水平光标调整红外测温仪的拍摄位置和拍摄距离，实现拍摄对象的位置和距离定位，便于后续红外精确测量和定位分析；在获取到红外图像后，以两组水平光标中的一组水平光标为横轴，以垂直光标为纵轴建立二维坐标系，对红外图像中进行处理，生成温度数据，通过温度数据判断被测开关内部是否存在过热缺陷，在判断到存在过热缺陷时，通过聚类方法实现缺陷定位，通过建立二维坐标系实现从红外图像中提取温度数据，不需要进行三维建模，处理过程简单，减少了计算量，从而改善了现有技术存在的处理过程复杂、计算量大的技术问题。技术问题。技术问题。
【技术实现步骤摘要】
一种开关内部过热检测方法及其相关装置
[0001]本申请涉及电器设备故障检测
，尤其涉及一种开关内部过热检测方法及其相关装置。
技术介绍
[0002]近年来，随着开关设备特别是GIS设备的长时间运行以及日益增长的负荷需求，设备内部过热故障屡有发生，对设备的正常运行产生不良的影响。提前发现并消除热故障隐患，对开关设备的安全可靠运行具有非常重要的意义。目前，应用的预防GIS内部过热故障的措施主要有3种：检修时人工观察触头表面颜色、定期测量回路电阻和使用红外成像仪对固定监测点定期进行温度监测。前2种措施需要GIS设备停电检修，红外测温技术作为一种先进的带电在线检测技术，具有不停电、不接触、不解体等一系列优点，已广泛应用在电力系统中。随着红外测温技术不断成熟，红外测温仪的测量精度及图像分辨率均能达到精确测温的要求，通过红外测温技术，分析诊断GIS设备热缺陷必将成为开展设备状态检测的重要手段。
[0003]现有技术在通过红外测温仪获取到红外图像后，采用三维建模方法来获取温度分布情况，进而检测开关是否存在过热缺陷，该方法处理过程复杂，计算量大。
技术实现思路
[0004]本申请提供了一种开关内部过热检测方法及其相关装置，用于改善现有技术存在的处理过程复杂、计算量大的技术问题。
[0005]有鉴于此，本申请第一方面提供了一种开关内部过热检测方法，在红外测温仪的显示区域中添加定位模块，所述定位模块由垂直光标和水平光标构成，所述红外测温仪中根据不同的电压等级和结构信息内置有多组不同距离的水平光标，垂直光标在显示区域内位置固定，方法包括：
[0006]在所述红外测温仪中配置被测开关的电压等级和结构信息，使得所述红外测温仪选择对应的两组水平光标进行展示，以便根据所述被测开关在所述红外测温仪的显示区域中的成像位置调整所述红外测温仪的拍摄位置和拍摄距离；
[0007]通过所述红外测温仪拍摄所述被测开关的红外图像，以所述两组水平光标中的一组水平光标为横轴，以所述垂直光标为纵轴，对所述红外图像进行处理，生成温度数据；
[0008]对所述温度数据进行分析，判别所述被测开关内部是否存在过热缺陷；
[0009]若所述被测开关内部存在过热缺陷，则通过聚类方法对所述红外图像中的像素点进行聚类，获取所述被测开关局部过热区域。
[0010]可选的，所述以所述两组水平光标中的一组水平光标为横轴，以所述垂直光标为纵轴，对所述红外图像进行处理，生成温度数据，包括：
[0011]以所述两组水平光标中的一组水平光标为横轴，以所述垂直光标为纵轴，对所述红外图像进行点阵化处理，生成若干个方形区域；
[0012]选取各所述方形区域的中心位置生成关联坐标信息的数据点矩阵；
[0013]计算各所述方形区域中的所有像素点的温度平均值，并将各所述方形区域的温度平均值作为各所述方形区域在所述数据点矩阵中对应的数据点的温度值，得到温度数据。
[0014]可选的，所述对所述温度数据进行分析，判别所述被测开关内部是否存在过热缺陷，包括：
[0015]根据所述温度数据计算各点在x方向上的温度梯度、y方向上的温度梯度以及x轴与y轴夹角为45
°
方向上的温度梯度；
[0016]统计三个方向上大于或等于温度梯度阈值的温度梯度的数量，若该数量超过温度梯度的总数量的一半时，则判定所述被测开关内部存在过热缺陷。
[0017]可选的，当所述被测开关为三相共箱GIS时，所述温度梯度阈值为2k/m；
[0018]当所述被测开关为三相分箱GIS时，所述温度梯度阈值为0.5k/m。
[0019]可选的，所述对所述温度数据进行分析，判别所述被测开关内部是否存在过热缺陷，之前还包括：
[0020]通过局部平均平滑方法对所述温度数据进行处理，以去除温度异常的数据点。
[0021]本申请第二方面提供了一种开关内部过热检测装置，包括：红外测温仪、过热缺陷检测单元和过热区域定位单元；
[0022]所述红外测温仪的显示区域设置有定位模块，所述定位模块由垂直光标和水平光标构成，所述红外测温仪中根据不同的电压等级和结构信息内置有多组不同距离的水平光标，垂直光标在显示区域内位置固定；
[0023]所述红外测温仪，用于根据用户配置的被测开关的电压等级和结构信息选择对应的两组水平光标进行显示；所述两组水平光标和所述垂直光标用于指示调整所述红外测温仪的拍摄位置和拍摄距离；
[0024]所述红外测温仪，还用于响应于用户触发的拍摄请求，拍摄所述被测开关的红外图像；
[0025]所述红外测温仪还内置有图像处理单元，所述图像处理单元，用于以所述两组水平光标中的一组水平光标为横轴，以所述垂直光标为纵轴，对所述红外图像进行处理，生成温度数据；
[0026]过热缺陷检测单元，用于对所述温度数据进行分析，判别所述被测开关内部是否存在过热缺陷；
[0027]过热区域定位单元，用于若所述被测开关内部存在过热缺陷，则通过聚类方法对所述红外图像中的像素点进行聚类，获取所述被测开关局部过热区域。
[0028]可选的，所述图像处理单元具体用于：
[0029]以所述两组水平光标中的一组水平光标为横轴，以所述垂直光标为纵轴，对所述红外图像进行点阵化处理，生成若干个方形区域；
[0030]选取各所述方形区域的中心位置生成关联坐标信息的数据点矩阵；
[0031]计算各所述方形区域中的所有像素点的温度平均值，并将各所述方形区域的温度平均值作为各所述方形区域在所述数据点矩阵中对应的数据点的温度值，得到温度数据。
[0032]可选的，所述过热缺陷检测单元具体用于：
[0033]根据所述温度数据计算各点在x方向上的温度梯度、y方向上的温度梯度以及x轴
与y轴夹角为45
°
方向上的温度梯度；
[0034]统计三个方向上大于或等于温度梯度阈值的温度梯度的数量，若该数量超过温度梯度的总数量的一半时，则判定所述被测开关内部存在过热缺陷；
[0035]当所述被测开关为三相共箱GIS时，所述温度梯度阈值为2k/m；
[0036]当所述被测开关为三相分箱GIS时，所述温度梯度阈值为0.5k/m。
[0037]本申请第三方面提供了一种开关内部过热检测设备，所述设备包括处理器以及存储器；
[0038]所述存储器用于存储程序代码，并将所述程序代码传输给所述处理器；
[0039]所述处理器用于根据所述程序代码中的指令执行第一方面任一种所述的开关内部过热检测方法。
[0040]本申请第四方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质用于存储程序代码，所述程序代码被处理器执行时实现第一方面任一种所述的开关内部过热检测方法。
[0041]从以上技术方案可以看出，本申请具有以下优点：
[0042]本申请提供了一种开关内部过热检测方法，在红外测温仪的显示区域中增加垂本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种开关内部过热检测方法，其特征在于，在红外测温仪的显示区域中添加定位模块，所述定位模块由垂直光标和水平光标构成，所述红外测温仪中根据不同的电压等级和结构信息内置有多组不同距离的水平光标，垂直光标在显示区域内位置固定，方法包括：在所述红外测温仪中配置被测开关的电压等级和结构信息，使得所述红外测温仪选择对应的两组水平光标进行展示，以便根据所述被测开关在所述红外测温仪的显示区域中的成像位置调整所述红外测温仪的拍摄位置和拍摄距离；通过所述红外测温仪拍摄所述被测开关的红外图像，以所述两组水平光标中的一组水平光标为横轴，以所述垂直光标为纵轴，对所述红外图像进行处理，生成温度数据；对所述温度数据进行分析，判别所述被测开关内部是否存在过热缺陷；若所述被测开关内部存在过热缺陷，则通过聚类方法对所述红外图像中的像素点进行聚类，获取所述被测开关局部过热区域。2.根据权利要求1所述的开关内部过热检测方法，其特征在于，所述以所述两组水平光标中的一组水平光标为横轴，以所述垂直光标为纵轴，对所述红外图像进行处理，生成温度数据，包括：以所述两组水平光标中的一组水平光标为横轴，以所述垂直光标为纵轴，对所述红外图像进行点阵化处理，生成若干个方形区域；选取各所述方形区域的中心位置生成关联坐标信息的数据点矩阵；计算各所述方形区域中的所有像素点的温度平均值，并将各所述方形区域的温度平均值作为各所述方形区域在所述数据点矩阵中对应的数据点的温度值，得到温度数据。3.根据权利要求1所述的开关内部过热检测方法，其特征在于，所述对所述温度数据进行分析，判别所述被测开关内部是否存在过热缺陷，包括：根据所述温度数据计算各点在x方向上的温度梯度、y方向上的温度梯度以及x轴与y轴夹角为45
°
方向上的温度梯度；统计三个方向上大于或等于温度梯度阈值的温度梯度的数量，若该数量超过温度梯度的总数量的一半时，则判定所述被测开关内部存在过热缺陷。4.根据权利要求3所述的开关内部过热检测方法，其特征在于，当所述被测开关为三相共箱GIS时，所述温度梯度阈值为2k/m；当所述被测开关为三相分箱GIS时，所述温度梯度阈值为0.5k/m。5.根据权利要求1所述的开关内部过热检测方法，其特征在于，所述对所述温度数据进行分析，判别所述被测开关内部是否存在过热缺陷，之前还包括：通过局部平均平滑方法对所述温度数据进行处理，以去除温度异常的数据点。6.一种开关内部过热检测装置，其特征在于，包括：红外测温仪、过热缺陷检测单元和过热区域定位单元；所述红外测温仪的显...
【专利技术属性】
技术研发人员：张帅，赵林杰，李锐海，苏毅，彭在兴，
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：
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