[發(fā)明專利]一種監(jiān)測電力設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410160143.9
• 申請日: 2014-04-21
• 公開（公告）號: CN103927752A
• 公開（公告）日: 2014-07-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫岳;張建;盛戈皞;許永鵬;盧之男;張忠蕾;沈小軍;江秀臣
• 申請（專利權(quán)）人: 國家電網(wǎng)公司;國網(wǎng)山東省電力公司聊城供電公司;上海交通大學(xué)
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T5/00;G06N3/12
• 代理公司: 上海東信專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 31228
• 代理人: 楊丹莉;李丹

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種電力設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測方法，尤其涉及利用紅外熱像圖對電力設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測的方法。

背景技術(shù)

據(jù)統(tǒng)計(jì)，近90%的變電站事故是由電力設(shè)備故障引起的，而大約50%的故障設(shè)備在早期都有熱異常現(xiàn)象，因此利用紅外熱成像技術(shù)對主要電氣設(shè)備進(jìn)行紅外熱成像，通過分析紅外熱像圖的變化判斷電氣設(shè)備可能存在的故障缺陷，在變電站的帶電檢測中得到了廣泛應(yīng)用。但由于紅外熱成像受到環(huán)境及光學(xué)電子等器件的影響，導(dǎo)致紅外熱像圖視覺效果模糊、分辨率和對比度較低，在一定程度上制約著故障診斷的準(zhǔn)確性。因此，通過提高對比度、增強(qiáng)視覺效果來改善紅外熱像圖質(zhì)量的紅外熱像圖增強(qiáng)技術(shù)受到了廣泛重視，也具有重要的工程價(jià)值。

常用的紅外熱像圖增強(qiáng)技術(shù)無論是頻域處理技術(shù)還是空域處理技術(shù)，在解決整體、局部和效率之間的矛盾問題上都存在一定的不足。近幾年，基于小波變換、同態(tài)濾波以及模糊增強(qiáng)處理的圖像處理技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用，取得了一定的效果，但對模糊參數(shù)的選取均取一般值或人工憑經(jīng)驗(yàn)選取，難以獲得最佳分析效果，導(dǎo)致圖像對比度差，視覺效果模糊，不利于設(shè)備故障的診斷定位。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種監(jiān)測電力設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的方法，該方法通過對電力設(shè)備的紅外熱像圖進(jìn)行增強(qiáng)獲得了清晰、準(zhǔn)確的紅外熱像圖，從而能對電力設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行更好的監(jiān)測。

在本技術(shù)方案中，在對監(jiān)測電力設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的紅外熱像圖進(jìn)行增強(qiáng)處理的步驟中，采用了模糊增強(qiáng)的方法，其對模糊參數(shù)進(jìn)行自動擇優(yōu)選取，以獲得最佳分析效果，從而進(jìn)一步增強(qiáng)視覺效果，利于設(shè)備故障的診斷定位。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出了一種監(jiān)測電力設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的方法，其包括下列步驟：

獲得電力設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的紅外熱像圖；

小波變換：對所述紅外熱像圖進(jìn)行小波變換，提取其低頻分量和高頻分量；

同態(tài)濾波：對所述低頻分量進(jìn)行同態(tài)濾波；

模糊增強(qiáng)步驟：對所述高頻分量進(jìn)行模糊增強(qiáng)；

小波重構(gòu)：對同態(tài)濾波處理過的低頻分量和模糊增強(qiáng)處理過的高頻分量進(jìn)行小波逆變換，得到增強(qiáng)的紅外熱像圖；

根據(jù)獲得的增強(qiáng)的紅外熱像圖監(jiān)測電力設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。

本發(fā)明所述的監(jiān)測電力設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的方法，通過對紅外熱像圖進(jìn)行增強(qiáng)處理，旨在獲得更清晰的紅外熱像圖，從而增強(qiáng)視覺效果，進(jìn)行設(shè)備故障的診斷定位。

進(jìn)一步地，本發(fā)明所述的監(jiān)測電力設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的方法，在所述模糊增強(qiáng)步驟中，采用動態(tài)自適應(yīng)遺傳算法確定所述模糊增強(qiáng)所需的模糊參數(shù)。

運(yùn)用自適應(yīng)遺傳算法，可以對模糊增強(qiáng)步驟中的模糊參數(shù)進(jìn)行自動尋優(yōu)操作，解決了模糊參數(shù)的自動優(yōu)選問題，從而進(jìn)一步增強(qiáng)紅外熱像圖的視覺效果。具體來說，原紅外熱像圖經(jīng)小波變換生成低頻分量和高頻分量；低頻分量對應(yīng)圖像中灰度值緩慢變化的區(qū)域，利用同態(tài)濾波進(jìn)行處理；高頻分量對應(yīng)圖像中灰度值變化較快，邊緣和細(xì)節(jié)信息主要集中的區(qū)域，利用動態(tài)自適應(yīng)遺傳算法確定模糊參數(shù)的方法進(jìn)行模糊增強(qiáng)處理，將同態(tài)濾波和模糊增強(qiáng)處理的結(jié)果進(jìn)行小波重構(gòu)，從而得到增強(qiáng)的紅外熱像圖。

進(jìn)一步地，在本發(fā)明所述的監(jiān)測電力設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的方法中，采用動態(tài)自適應(yīng)遺傳算法且以圖像灰度信息熵為評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)確定所述模糊增強(qiáng)所需的模糊參數(shù)。

所謂信息熵，就是平均信息量，圖像信息熵的大小反映了圖像包含信息量的多少，熵值越大，說明圖像攜帶的信息量越大，從而效果也相對越好。對于圖像灰度集X的任一灰度xi，假若xi出現(xiàn)的概率為P(xi)，則圖像灰度集X的圖像灰度信息熵為