【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及变压器检测，具体涉及一种变压器故障检测方法。
技术介绍
1、我国的变压器大部分是油浸式变压器，油位是判断变压器运行状态的重要特征数据，其过高或者过低都有可能导致变压器不能正常运行。保证变压器油枕油位是提高变压器油散热的重要保障，而目前变压器油枕油位监测，通常采用带传输功能的油位计变送输出，对于老设备需要改造安装带有变送输出的油位计才能进行远程监测；现有的用红外图像检测变压器油位的方法，受天气影响大，尤其是下雨天情况下难以清晰地识别红外图像，还有提取油枕区域的算法效果不佳，所以，导致油位检测结果的准确率较低。
技术实现思路
1、本专利技术为了解决以上问题，提出了一种变压器故障检测方法。
2、本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：
3、一种变压器故障检测方法包括以下步骤：
4、s1、采集变压器油枕的初始图像，并对变压器油枕的初始图像进行背景裁剪，生成变压器油枕的实时图像；
5、s2、根据变压器油枕的实时图像，得到变压器油枕的油位高度；
6、s3、根据变压器油枕的油位高度，确定变压器的检测结果。
7、进一步地，s1包括以下子步骤：
8、s11、根据变压器油枕的初始图像中各个像素点的像素值，构建背景差异约束条件；
9、s12、将满足背景差异约束条件的所有像素点作为聚集像素点集合，将初始图像中不属于聚集像素点集合的所有像素点作为非聚集像素点集合；
10、s13、计算非
11、s14、将像素对比估计值小于估计阈值的像素点作为变压器油枕的初始图像的背景区域；
12、s15、裁剪变压器油枕的初始图像的背景区域，生成变压器油枕的实时图像。
13、上述进一步方案的有益效果是：在本专利技术中，估计阈值的确定可根据实际情况人为确定，也可以把所有像素对比估计值的均值作为估计阈值。位于室外的变压器受天气等因素影响，需要进行背景裁剪，减少变压器所处环境对初始图像的影响。在进行背景裁剪时，先构建背景差异约束条件来提取初始图像像素点的像素值集中的部分，即聚集像素点集合，对非聚集像素点集合的像素点进行再次筛选，避免遗漏；在再次筛选过程中，结合非聚集像素点集合中各个像素点以及d邻域像素点的像素值，确定该像素点与整个聚集像素点集合的对比估计值，若对比估计值较小，则说明该像素点与聚集像素点集合的像素值差异较大，为背景区域。
14、进一步地，s11中，背景差异约束条件的表达式为：；式中，hx表示变压器油枕的初始图像中第x个像素点的像素值，x表示变压器油枕的初始图像的像素点个数，min(·)表示最小值运算，max(·)表示最大值运算。
15、进一步地，s13中，非聚集像素点集合中第z个像素点与聚集像素点集合之间的像素对比估计值的计算公式为：；式中，hy表示聚集像素点集合中第y个像素点的像素值，y表示聚集像素点集合的元素个数，hy_d表示聚集像素点集合中第y个像素点周围的d领域像素点的像素值之和，hz表示非聚集像素点集合中第z个像素点的像素值，σz表示非聚集像素点集合中第z个像素点的平均分布权重，ε表示极小值，log(·)表示对数函数。
16、进一步地，非聚集像素点集合中第z个像素点的平均分布权重σz的计算公式为：；式中，nz表示非聚集像素点集合中第z个像素点周围的d邻域像素点中属于聚集像素点集合的像素点个数。
17、进一步地，s2包括以下子步骤：
18、s21、提取变压器油枕的实时图像中每一行第一个像素点和最后一个像素点的像素值，为实时图像的每一行计算过渡系数；
19、s22、确定最大过渡系数所在行；
20、s23、根据最大过渡系数所在行，确定变压器油枕的油位高度。
21、上述进一步方案的有益效果是：在本专利技术中，实时图像包含了变压器油枕的像素点所在处，根据实时图像中每一张像素点的首尾变化，确定首尾像素值变化最大的一行，作为油位所在处，再根据油位所在处在实时图像的位置，确定油位高度。
22、进一步地，s21中，实时图像中第m行的过渡系数tm的计算公式为：；式中，hm_f表示实时图像中第m行中第一个像素点的像素值，hm_l表示实时图像中第m行中最后一个像素点的像素值，hm+1_f表示实时图像中第m+1行中第一个像素点的像素值，hm+1_l表示实时图像中第m+1行中最后一个像素点的像素值，hm-1_f表示实时图像中第m-1行中第一个像素点的像素值，hm-1_l表示实时图像中第m-1行中最后一个像素点的像素值。
23、进一步地，s23中，变压器油枕的油位高度h的计算公式为：；式中，l表示变压器油枕高度，m表示变压器油枕的实时图像的像素点行数，l表示最大过渡系数所在行数。
24、进一步地，s3中，确定变压器的检测结果的具体方法为：若变压器油枕的油位高度不属于，则变压器的检测结果为故障运行，否则为正常运行，其中，l表示变压器油枕高度。
25、根据国家电力行业标准，电力变压器油枕油位的标准应该为变压器油枕高度的1/2至2/3的范围内。
26、本专利技术具有以下有益效果：本专利技术公开了一种变压器故障检测方法，针对变压器油枕的初始图像进行像素点集合划分，并对划分后的非聚集像素点集合进行再次筛选，确保提取的背景区域准确，保证油枕区域的边界明确；在对油枕区域所在的实时图像进行像素值计算，得到准确的油位高度，从而确定变压器检测结果。本专利技术可以对变压器油枕高度情况进行实时监测，保证变压器安全运行。
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1.一种变压器故障检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的变压器故障检测方法，其特征在于，所述S1包括以下子步骤：
3.根据权利要求2所述的变压器故障检测方法，其特征在于，所述S11中，背景差异约束条件的表达式为：；式中，Hx表示变压器油枕的初始图像中第x个像素点的像素值，X表示变压器油枕的初始图像的像素点个数，min(·)表示最小值运算，max(·)表示最大值运算。
4.根据权利要求2所述的变压器故障检测方法，其特征在于，所述S13中，非聚集像素点集合中第z个像素点与聚集像素点集合之间的像素对比估计值的计算公式为：；式中，Hy表示聚集像素点集合中第y个像素点的像素值，Y表示聚集像素点集合的元素个数，Hy_D表示聚集像素点集合中第y个像素点周围的D领域像素点的像素值之和，Hz表示非聚集像素点集合中第z个像素点的像素值，σz表示非聚集像素点集合中第z个像素点的平均分布权重，ε表示极小值，log(·)表示对数函数。
5.根据权利要求4所述的变压器故障检测方法，其特征在于，所述非聚集像素点集合中第z个像素点的平均分布
6.根据权利要求1所述的变压器故障检测方法，其特征在于，所述S2包括以下子步骤：
7.根据权利要求6所述的变压器故障检测方法，其特征在于，所述S21中，实时图像中第m行的过渡系数Tm的计算公式为：；式中，Hm_f表示实时图像中第m行中第一个像素点的像素值，Hm_l表示实时图像中第m行中最后一个像素点的像素值，Hm+1_f表示实时图像中第m+1行中第一个像素点的像素值，Hm+1_l表示实时图像中第m+1行中最后一个像素点的像素值，Hm-1_f表示实时图像中第m-1行中第一个像素点的像素值，Hm-1_l表示实时图像中第m-1行中最后一个像素点的像素值。
8.根据权利要求6所述的变压器故障检测方法，其特征在于，所述S23中，变压器油枕的油位高度h的计算公式为：；式中，L表示变压器油枕高度，M表示变压器油枕的实时图像的像素点行数，l表示最大过渡系数所在行数。
9.根据权利要求1所述的变压器故障检测方法，其特征在于，所述S3中，确定变压器的检测结果的具体方法为：若变压器油枕的油位高度不属于，则变压器的检测结果为故障运行，否则为正常运行，其中，L表示变压器油枕高度。
...【技术特征摘要】
1.一种变压器故障检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的变压器故障检测方法，其特征在于，所述s1包括以下子步骤：
3.根据权利要求2所述的变压器故障检测方法，其特征在于，所述s11中，背景差异约束条件的表达式为：；式中，hx表示变压器油枕的初始图像中第x个像素点的像素值，x表示变压器油枕的初始图像的像素点个数，min(·)表示最小值运算，max(·)表示最大值运算。
4.根据权利要求2所述的变压器故障检测方法，其特征在于，所述s13中，非聚集像素点集合中第z个像素点与聚集像素点集合之间的像素对比估计值的计算公式为：；式中，hy表示聚集像素点集合中第y个像素点的像素值，y表示聚集像素点集合的元素个数，hy_d表示聚集像素点集合中第y个像素点周围的d领域像素点的像素值之和，hz表示非聚集像素点集合中第z个像素点的像素值，σz表示非聚集像素点集合中第z个像素点的平均分布权重，ε表示极小值，log(·)表示对数函数。
5.根据权利要求4所述的变压器故障检测方法，其特征在于，所述非聚集像素点集合中第z个像素点的平均分布权重σz的计算公式为：；式中，nz表示非聚集像素点集合中第z个像素点周围...
【专利技术属性】
技术研发人员：蒲虹桥，任娟慧，朱静，蔡昌勇，
申请(专利权)人：成都航空职业技术学院，
类型：发明
国别省市：
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