基于图像识别的干式空心电抗器故障检测方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了基于图像识别的干式空心电抗器故障检测方法及装置，属于干式空心电抗器故障检测技术领域，所述方法包括：获取干式空心电抗器红外图像、紫外图像；基于红外图像温度识别技术确定干式电抗器发热点；以该点为中心开展紫外成像检测，若紫外光子数及光斑面积大于一定值则判定其有表面放电故障；根据红外图像特征判断爬电方向。通过本发明专利技术提供的方法及装置可以缓解现有技术中干式空心电抗器的工作环境较为复杂发生局部电弧放电及过热故障等故障的概率增加的技术问题。障等故障的概率增加的技术问题。障等故障的概率增加的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
基于图像识别的干式空心电抗器故障检测方法及装置


[0001]本专利技术属于干式空心电抗器故障检测
，具体涉及一种基于红外与紫外图像识别的干式空心电抗器故障检测方法及装置。

技术介绍

[0002]环氧树脂等聚合类有机高分子材料由于具有良好的电气绝缘性能，可塑性好，方便加工等特点，逐步取代了天然绝缘介质，成为了重要的电工绝缘材料。环氧树脂已广泛应用于电机、电器、电子组合件以及千伏高压输电变压器等绝缘部件的浇注，尤其是在电流互感器、电压互感器、干式变压器、GIS、电缆接线盒中得到了广泛应用。
[0003]随着电网传输容量的不断增大，电压等级的逐步升高，对各种电力设备运行的安全性和可靠性要求越来越高，干式空心电抗器也大量应用在电力系统中。然而通常情况下干式空心电抗器的工作环境都较为复杂，使之发生局部电弧放电及过热故障等故障的概率增加。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种基于红外与紫外图像识别的干式空心电抗器故障检测方法，以缓解现有技术中的局部电弧放电及过热故障等故障技术问题。
[0005]第一方面，本专利技术实施例提供了一种基于红外与紫外图像识别的干式空心电抗器故障检测方法，包括，具体按照如下步骤进行：
[0006]S1：获取干式空心电抗器红外图像、紫外图像；
[0007]S2：基于红外图像温度识别技术确定干式电抗器发热点；
[0008]S3：以该点为中心开展紫外成像检测，若紫外光子数及光斑面积大于一定值则判定其有表面放电故障；
[0009]S4：根据红外图像特征判断爬电方向。
[0010]优选的，所述红外图像温度识别确定干式电抗器发热点，由于红外热像仪采集的红外图像都会显示比色条顶部对应的最高温度值和底部对应的最低温度值，通过比色条像素点与温度值映射关系的进一步研究，采用以下函数关系式表达：
[0011]y＝kx+b
[0012]k＝(y1‑
y2)/(x1‑
x2)
[0013]b＝y1‑
x1·
(y1‑
y2)/(x1‑
x2)
[0014](1)
[0015]其中，x1,x2代表比色条顶部与底部纵坐标，y1,y2代表比色条最高和最低温度，通过式(1)可将图像灰度信息转换成温度信息。本文采用计算红外图像每个像素点的灰度值与比色条上像素点的灰度值之间的欧氏距离的方法将红外图像所有像素点赋予较为精确的温度值，步骤如下：
[0016]设图像的一点为f(i,j)，其RGB分量为R(i,j),G(i,j),B(i,j)，而比色条上的一点
为p(k,1)。
[0017]①
如果比色条上存在一点p(k,1)使得：
[0018]R(i,j)＝R(k,1)&G(i,j)＝G(k,1)&B(i,j)＝B(k,1)
[0019]那么使用式(1)求取温度值。
[0020]②
如果不满足
①
中的条件，就计算红外图像每个像素点与比色条上像素点的灰度值欧氏距离：
[0021][0022]而D
min
＝min(D(k)),k＝1,2
…
297,即求得比色条中与该点的分量欧氏距离最近的点的温度来代替该点的温度。
[0023]最高温度点的判断方法，如图2所示，包括如下步骤：
[0024]①
：提取比色条最顶部行对应的温度值；
[0025]②
：判断图像中是否有温度值与之相等的点，若有，则确定该点为最高温度点并结束；否则，提取比色条下一行的温度值，返回
②
。
[0026]优选的，所述以发热点为中心开展紫外成像检测，得到该区域紫外光子数；同时把紫外成像图利用自适应直方图变化分析法转化为二值图像，统计出各该区域内同样灰度值的像素点的个数，即可表征出其光斑的大小。紫外图像的光斑面积s为：
[0027][0028]若紫外光子数及光斑面积大于一定值则判定其有表面放电故障。
[0029]优选的，根据红外图像特征判断爬电方向，根据红外图像特征判断爬电方向，通过红外图像温度识别结果分析连续拍摄的红外图片中发热区域内所有点的温度趋势，记录不同时间内温升趋势最大的点的坐标，连接温升趋势最大的点判断爬电方向。
[0030]结合本专利技术第一方面所述的方法，本专利技术提供了一种基于红外与紫外图像识别的干式空心电抗器故障检测装置：
[0031]数据获取模块：用于获取干式空心电抗器红外图像、紫外图像；
[0032]红外图像温度识别模块：用于对红外图像进行温度识别，并确定干式电抗器发热点；
[0033]紫外成像检测模块：用于对发热点所在区域进行紫外成像检测，若紫外光子数及光斑面积大于一定值则判定其有表面放电故障；
[0034]爬电方向检测模块：用于根据红外图像特征判断爬电方向。
[0035]本专利技术实施例带来了以下有益效果：本专利技术提供了一种基于红外与紫外图像识别的干式空心电抗器故障检测方法及装置，方法包括:红外图像温度识别技术确定干式电抗器发热点；以发热点为中心开展紫外成像检测，若紫外光子数及光斑面积大于一定值则判定其有表面放电故障；根据红外图像特征判断爬电方向；通过本专利技术提供的方法及装置可以缓解现有技术中干式空心电抗器的工作环境较为复杂发生局部电弧放电及过热故障等故障的概率增加的技术问题。
[0036]本专利技术的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点在说明书、权利要求书
以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
[0037]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
[0038]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0039]图1为本专利技术实施例提供的一种基于红外与紫外图像识别的干式空心电抗器故障检测方法流程图；
[0040]图2为最高温度点识别流程图；
[0041]图3为自适应直方图算法流程图。
具体实施方式
[0042]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0043]目前，随着电网传输容量的不断增大，电压等级的逐步升高，对各种电力设备运行的安全性和可靠性要求越来本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于图像识别的干式空心电抗器故障检测方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：S1：获取干式空心电抗器红外图像、紫外图像；S2：基于红外图像温度识别技术确定干式电抗器发热点；S3：以该点为中心开展紫外成像检测，若紫外光子数及光斑面积大于一定值则判定其有表面放电故障；S4：根据红外图像特征判断爬电方向。2.根据权利要求1所述的基于图像识别的干式空心电抗器故障检测方法，其特征在于，基于红外图像温度识别技术确定干式电抗器发热点的方法为：红外热像仪采集的红外图像都会显示比色条顶部对应的最高温度值和底部对应的最低温度值，通过比色条像素点与温度值映射关系的进一步研究，采用以下函数关系式表达：y＝kx+bk＝(y1‑
y2)/(x1‑
x2)b＝y1‑
x1·
(y1‑
y2)/(x1‑
x2)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)其中，x1,x2代表比色条顶部与底部纵坐标，y1,y2代表比色条最高和最低温度，通过式(1)可将图像灰度信息转换成温度信息；采用计算红外图像每个像素点的灰度值与比色条上像素点的灰度值之间的欧氏距离的方法将红外图像所有像素点赋予较为精确的温度值，步骤如下：设图像的一点为f(i,j)，其RGB分量为R(i,j),G(i,j),B(i,j)，而比色条上的一点为p(k,1)；
①
如果比色条上存在一点p(k,1)使得：R(i,j)＝R(k,1)&G(i,j)＝G(k,1)&B(i,j)＝B(k,1)那么使用式(1)求取温度值；
②
如果不满足
①
中的条件，就计算红外图像每个像素点与...

【专利技术属性】
技术研发人员：殷学功，闫立东，张尧，王小朋，杨艺，刘宇浩，李宁，王云龙，杜岳凡，魏彬，贾肖肖，
申请(专利权)人：国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：