[發明專利]一種基于變電站巡檢機器人變壓器熱故障監測裝置及方法

在審

• 申請號: 202010394447.7
• 申請日: 2020-05-11
• 公開（公告）號: CN111553918A
• 公開（公告）日: 2020-08-18
• 發明（設計）人: 楊強;胡穎澤
• 申請（專利權）人: 蘇州求臻智能科技有限公司
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/90;G08B21/18;G08B25/10;G06K9/00;G01R31/62;G01J5/00
• 代理公司: 北京勁創知識產權代理事務所(普通合伙) 11589
• 代理人: 曹玉清

1.一種基于變電站巡檢機器人變壓器熱故障監測裝置，其特征在于：所述的監測裝置包括設置在變壓器(1)上易發生故障區域的能夠采集變壓器(1)的熱成像圖的紅外熱成像攝像儀(2)，所述的紅外熱成像攝像儀(2)通過無線通訊方式與工控機(3)相連，工控機(3)上連接有報警機構(4)和監測終端(5)，所述的工控機(3)上還連接有用于存儲變壓器熱成像圖的服務器(6)；

所述的報警機構(4)包括聲光報警裝置(41)或移動短信接收終端(42)中的任意一種或多種；

所述的工控機(3)上還連接有用于檢測變壓器負荷的負荷檢測裝置(3-1)、用于檢測環境溫度的溫度檢測裝置(3-2)、用于檢測環境濕度的濕度檢測裝置(3-3)。

2.一種根據權利要求1所述的基于變電站巡檢機器人變壓器熱故障監測裝置的監測方法，其特征在于包括下述步驟：

A、熱成像圖采集：對變壓器1易發生故障區域進行非接觸式監控，紅外熱成像攝像儀(2)采集監控區域的變壓器熱成像圖，然后傳輸至工控機(3)；

B、圖像辨識處理：工控機(3)將采集到的變壓器(1)的熱成像圖進行辨識處理，判斷變壓器是否存在過熱故障；

C、故障判斷及處理：若被監測的變壓器()1不存在過熱故障，則繼續進行監測；若被監測的變壓器(1)存在過熱故障，則通過報警機構(4)發出報警信號。

3.根據權利要求2所述的基于變電站巡檢機器人變壓器熱故障監測裝置的監測方法，其特征在于：所述的步驟A中，利用基于變電站巡檢機器人平臺上集成的紅外熱成像攝像儀(2)采集變壓器(1)易發生故障區域的變壓器熱成像圖，且所述的變壓器熱成像圖的原始圖片為0-255的256色灰度圖，通過所述紅外熱成像攝像儀(2)偽彩色映射將YUV色彩轉化為RGB色彩，然后通過RGB色彩與溫度映射得到對應相應溫度的變壓器熱成像圖。

4.根據權利要求3所述的基于變電站巡檢機器人變壓器熱故障監測裝置的監測方法，其特征在于：所述的YUV色彩轉化為RGB色彩的轉換公式為：

R＝Y+1.402*(U-128)；

G＝Y-0.344414*(V-128)-0.71414*(U-128)；

B＝Y+1.772*(V-128)；

式中，Y為亮度信號、U為第一色度信號、V為第二色度信號、R為紅色強度值、G為綠色強度值、B為藍色強度值。

5.根據權利要求2所述的基于變電站巡檢機器人變壓器熱故障監測裝置的監測方法，其特征在于：所述的步驟A中變壓器熱成像圖為m*n階矩陣像素圖，m和n均為正整數，且m代表變壓器熱成像圖水平線上的像素數，n代表變壓器熱成像圖水平線數量。

6.根據權利要求2所述的基于變電站巡檢機器人變壓器熱故障監測裝置的監測方法，其特征在于：所述的步驟B中，對變壓器熱成像圖的每個像素點的灰度值進行加權平均計算，獲得監控區域的變壓器熱成像圖的加權平均灰度值，然后將加權平均灰度值與設定的過熱故障閥值進行比較，若加權平均灰度值小于或等于過熱故障閥值則判斷未出現過熱故障，若加權平均灰度值大于過熱故障閥值則判斷出現過熱故障；

所述的加權平均灰度值和過熱故障閥值分別以百分比表示，所述的過熱故障閥值的灰度值為10％；若加權平均灰度值≤10％則判斷未出現過熱故障，若加權平均灰度值＞10％則判斷出現過熱故障，即灰度值為10％所對應的溫度值為變壓器過熱故障的溫度閥值，超過該溫度加權平均灰度值＞10％判斷出現過熱故障，小于或等于該溫度加權平均灰度值≤10％判斷未出現過熱故障。

7.根據權利要求6所述的基于變電站巡檢機器人變壓器熱故障監測裝置的監測方法，其特征在于：所述的過熱故障閥值根據采集到的包括負荷、環境溫度、環境濕度在內的影響因素調整；

若判斷變壓器監控區域發生過熱故障，則進行聲光報警和/或通過短信報警的方式將故障信息發送給移動短信接收終端；根據變壓器熱成像圖建立信息庫，以判斷變壓器故障等級和類型；在采集監控區域的變壓器熱成像圖時，實時進行心跳監控，若無法采集到變壓器熱成像圖則重啟設備或重啟系統。