[實用新型]一種高壓開關柜觸頭溫度檢測裝置

有效

• 申請號: 201420047860.6
• 申請日: 2014-01-24
• 公開（公告）號: CN203929236U
• 公開（公告）日: 2014-11-05
• 發明（設計）人: 袁一鳴;江明;高文根
• 申請（專利權）人: 安徽工程大學
• 主分類號: G01J5/00
• 分類號: G01J5/00
• 代理公司: 蕪湖安匯知識產權代理有限公司 34107
• 代理人: 朱順利

技術領域

本實用新型涉及溫度檢測領域，具體涉及到高壓開關柜溫度檢測方向。

背景技術

高壓開關柜為發電廠和變電站系統中非常重要的電氣設備，開關柜內手車斷路器的梅花觸頭、隔離開關的動靜觸頭及母線、電纜接頭等部位長期處于高電壓、大電流工作狀態中，這些部位因表面氧化、腐蝕、螺栓松動或者散熱不良等原因將引起觸頭或接頭處溫度升高。且隨著時間的加長，其過熱程度會不斷加劇，最終將會導致升溫處絕緣破壞發生“崩燒”事故，此種事件的發生不僅會造成大面積的停電事故，同時也將給正常的生成、生活帶來重大影響。近年來，因高壓開關柜過熱原因引起的電力事故已在全國多地發生，因此，檢測監測開關柜觸頭過熱問題是杜絕此類事故發生的關鍵。而目前高壓開關柜多采用室內全封閉式，柜體為全封閉式結構，在設備帶電的情況下不允許開啟柜門，值班人員無法通過正常的監視手段發現熱缺陷，而傳統的測溫手段并不適合高電壓，大電流，強磁場的環境。隨著數字圖像處理技術和光電技術的發展，紅外熱像非接觸測溫技術因其獨特的優點被廣泛應用。但是紅外輻射圖像不能反應實物真實場景，而可見光圖像與目標場景熱對比度無關，將紅外圖像與可見光圖像進行圖像融合作為熱源辨識的依據，就改善了兩者局限性。但是開關柜的觀察孔為有機玻璃材料，直接隔著有機玻璃進行測量得到的結果并不準確。

在圖像融合算法中，比較成熟和應用較為廣泛的當屬基于拉普拉斯金字塔的圖像融合算法和基于小波變換的圖像融合算法。但這兩種方法都有其局限性，在基于拉普拉金字塔的圖像融合算法中，源圖像經拉普拉斯金字塔分解后不僅會產生大量的冗余信息，致使融合過程中數據量增大，而且分解后產生的信息不具備方向性，在基于小波變換的圖像融合算法中，雖然小波分解后不會造成數據量增大，且有一定的方向性，從而在一定程度上彌補了拉普拉斯金字塔分解的不足，但小波分解只能對低頻信號進行，不能對高頻信號進行，同時分解后如何選擇一個具有優良特性的融合準則也是一個問題，最重要的是，由于小波基不具備各向異性，因此往往不能實現對圖像最為稀疏的表達，這些都會對最終的融合圖像質量產生不利影響。

發明內容

針對目前高壓開關柜觸點溫度檢測問題，本實用新型提供一種高壓開關柜觸點溫度檢測裝置及方法，根據工程任務需求，本實用新型設計一種基于小波變換的脈沖耦合神經網絡（PCNN）融合技術為紅外和可見光圖像融合的實際應用提供一種途徑。

一種高壓開關柜溫度檢測裝置，包括可見光觀測窗口、紅外觀測窗口、通過可見光觀測窗口和紅外觀測窗口采集圖像的圖像采集模塊、用于處理采集到圖像的圖像處理模塊，可見光觀測窗口和紅外觀測窗口設置在高壓開關柜有機玻璃面板上；

所述圖像處理模塊包括：圖像配準單元，用于將紅外熱像和可見光圖像空間同一位置的點一一對應起來；小波變換單元，用于對配準后的紅外熱像和可見光圖像進行小波變換，得到小波金字塔；PCNN處理單元，用于得到融合后的小波多尺度系數；小波逆變換單元，用于對融合后的小波多尺度系數進行小波逆變換，得到融合圖像。

所述圖像采集模塊包括CCD攝像頭和紅外攝像頭。

所述CCD攝像頭和紅外攝像頭通過支架固定在可見光觀測窗口和紅外觀測窗口上。

所述的圖像處理模塊還包括無線傳輸單元，圖像處理模塊通過無線傳輸單元把高壓柜異常信息發送給檢測員。

一種高壓開關柜觸頭溫度檢測方法，該方法包括以下步驟：步驟一、圖像采集模塊的CCD攝像頭和紅外攝像頭分別固定在高壓開關柜有機玻璃面板上的可見光觀測窗口和紅外觀測窗口上，分別通過可見光觀測窗口和紅外窗口采集可見光圖像和紅外熱像；步驟二、圖像采集模塊將采集的圖像傳送至圖像處理模塊；步驟三、圖像處理模塊對采集的紅外熱像與可見光圖像利用小波-PCNN進行融合處理；步驟四、圖像處理模塊根據融合后的圖像判斷開關柜內部是否有故障。