[發明專利]一種基于圖像處理和數學模型的接地電阻軟測量方法

有效

• 申請號: 201711384561.6
• 申請日: 2017-12-20
• 公開（公告）號: CN107977531B
• 公開（公告）日: 2019-11-22
• 發明（設計）人: 楊自崗;夏治侃;楊勇;冀宏領;宋文波;馮躍;白鑫;張照海;胡天宇;蘇云東;劉懿;周楊;嚴凌坤;陳霍興;陳能;楊建波
• 申請（專利權）人: 云南電網有限責任公司文山供電局;昆明迪森電氣有限公司
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 50219 重慶百潤洪知識產權代理有限公司
• 代理人: 劉立春<國際申請>=<國際公布>=<進入

本發明公開了一種基于圖像處理和數學模型的接地電阻軟測量方法，通過溫濕度傳感器搜集接地電阻所在土壤不同位置的溫濕度數據；將采集的溫濕度數值進行降噪預處理和歸一；通過圖像采集接地電阻所在區域的地表圖像，通過OpenCV對圖像中水塘、濕地、干地進行邊緣、位置、顏色及尺寸進行提取；將溫濕度數值和圖像地表數據統一分別計算95％的置信區間作為檢測模型；對于待檢測的實時數據集按照前述方法進行處理；將處理的新數據分別跟對應的到檢測模型中，將計算結果進行加權求和，并將求和結果和系統異常指標進行比較，則得到一個關于當前數據故障或者正常的判斷，幫助運維人員迅速查找干旱點、水澇點，縮短故障查找時間，提高工作效率。

技術領域

本發明屬于接地極電阻的軟測量監測方法，特別是涉及到一種基于圖像處理的接地電阻過程數據建模和故障檢測方法。

背景技術

電力系統中的電氣裝置、設施的某些導電部分，經過接地線連接至接地極，接地極地處高原山區，雷雨大風等特殊天氣較多。

由于接地極設備長期不帶電壓，受外力破壞概率高，致使接地極故障率偏高，檢修人員查找故障費時費力，嚴重影響了供電的可靠性。同時，檢查環境惡劣，尤其是對檢測井和滲水井的定期檢查工作量大，若不能及時發現接地極地表干燥，泥土枯焦等情況，及時注水，讓干旱的土壤恢復濕度將嚴重影響接地極可靠性。

發明內容

本發明目的是旨在提供了一種基于圖像處理和數學模型的接地電阻軟測量方法，通過溫濕度傳感器及地表圖像數據進行在線建模，并根據模型對接地電阻進行軟測量和故障預警，幫助運維人員迅速查找干旱點、水澇點，縮短故障查找時間，提高工作效率。

為實現上述技術目的，本發明采用的技術方案如下：

一種基于圖像處理和數學模型的接地電阻軟測量方法，包括如下步驟：

(1)通過溫濕度傳感器搜集接地電阻所在土壤不同位置的溫濕度數據，作為原始數據集X0；

(2)將采集的溫濕度數值進行降噪預處理和歸一化，作為模型基礎數據集；

(3)通過圖像采集接地電阻所在區域的地表圖像，通過OpenCV對圖像中水塘、濕地、干地進行邊緣、位置、顏色及尺寸提取，作為原始數據集X1；

(4)將同一時間采集的多個角度圖像的多個維度結果作為獨立數據組，進行降噪預處理和歸一化，作為模型基礎數據集；

(5)將經過降噪預處理和歸一化的溫濕度數值和圖像地表數據統一分別計算95％的置信區間作為檢測模型；

(6)對于待檢測的實時數據集按照步驟(1)到步驟(4)的方法進行處理，包括不同位置土壤本身的溫濕度值及表面圖像數據；

(7)將處理的新數據分別對應到檢測模型中，將計算結果進行加權求和，并將求和結果和系統異常指標進行比較，則得到一個關于當前數據故障或者正常的判斷。

作為本發明一種基于圖像處理和數學模型的接地電阻軟測量方法的一種優選，步驟(7)后還包括步驟(8)將實時采集的數據集作為歷史數據集，通過BP神經網絡算法優化檢測模型中的參數。

作為本發明一種基于圖像處理和數學模型的接地電阻軟測量方法的另一種優選,建模過程包括基于歷史數據的模型和待檢測的實時數據模型，同時實時數據將不斷作為歷史數據集豐富到歷史數據庫中進行優化初始模型。

作為本發明一種基于圖像處理和數學模型的接地電阻軟測量方法的又一種優選,步驟(1)中的溫濕度數據采集是通過在接地電阻所在土壤的區域內的多個位置部署多個傳感器，分別記錄距離中心不同坐標處的溫濕度值,所有溫濕度及對應的坐標位置作為原始數據集X0。