[發(fā)明專利]基于深度學(xué)習(xí)算法的變電站設(shè)備智能測溫方法

在審

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• 申請日: 2020-09-03
• 公開（公告）號: CN112085089A
• 公開（公告）日: 2020-12-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 韓睿;劉黎;韓譯鋒;王威;蔣鵬;李斐然;馮宇哲;楊立川;劉爽
• 申請（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)浙江省電力有限公司電力科學(xué)研究院;浙江大學(xué)
• 主分類號: G06K9/62
• 分類號: G06K9/62;G06K9/20;G06T5/00;G01J5/00
• 代理公司: 浙江翔隆專利事務(wù)所(普通合伙) 33206
• 代理人: 張建青

本發(fā)明涉及電力設(shè)備狀態(tài)檢測技術(shù)領(lǐng)域，提供了基于深度學(xué)習(xí)算法的變電站設(shè)備智能測溫方法，包括通過巡檢設(shè)備的攝像頭采集紅外熱成像圖像；對紅外熱成像圖像進(jìn)行預(yù)處理；將預(yù)處理后的紅外熱成像圖像帶入預(yù)先建立的目標(biāo)檢測模型，以識別待測溫設(shè)備的設(shè)備類型及關(guān)鍵部位并標(biāo)注出對應(yīng)關(guān)鍵部位的識別框；提取識別框內(nèi)的像素值并計(jì)算出該識別框內(nèi)待測溫設(shè)備關(guān)鍵部位溫度；將計(jì)算出的溫度與該設(shè)備關(guān)鍵部位的預(yù)設(shè)溫度進(jìn)行比較，若計(jì)算出的溫度超出預(yù)設(shè)溫度，則判斷該設(shè)備存在過熱缺陷；收集存在過熱缺陷的紅外熱成像圖像。通過目標(biāo)檢測模型識別(熱成像圖像中)待測溫設(shè)備的設(shè)備類型及關(guān)鍵部位，并對其進(jìn)行測溫，實(shí)現(xiàn)了對目標(biāo)測溫區(qū)域溫度的智能提取。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力設(shè)備狀態(tài)檢測技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及基于深度學(xué)習(xí)算法的變電站設(shè)備智能測溫方法。

背景技術(shù)

變電站內(nèi)設(shè)備溫度監(jiān)測任務(wù)是工作人員日常巡檢過程中較為重要的部分，及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備溫度異常可以有效、快速地發(fā)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行異常，避免嚴(yán)重故障的發(fā)生。

長期以來，變電站紅外測溫巡檢任務(wù)由現(xiàn)場操作人員通過手持紅外測溫設(shè)備遍歷各測溫點(diǎn)來完成，這種巡檢方法具有勞動成本高、效率低、間隔時(shí)間長等問題。

為此，近年來電網(wǎng)公司逐漸采用巡檢機(jī)器人配合人工巡視的方式進(jìn)行變電站紅外測溫，一定程度上提高了工作質(zhì)效，但現(xiàn)有機(jī)器紅外測溫方式仍然存在不足之處。

現(xiàn)有通過機(jī)器紅外測溫的方式，無法自動識別變電設(shè)備及其關(guān)鍵部件，需要通過預(yù)置位設(shè)置和人工畫框配合的方式實(shí)現(xiàn)測溫區(qū)域的定位，該方法配置工作量大，可推廣性不高，且受攝像頭機(jī)械穩(wěn)定性的影響較大。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服上述現(xiàn)有的缺陷，提供了基于深度學(xué)習(xí)算法的變電站設(shè)備智能測溫方法，能夠通過深度學(xué)習(xí)算法識別變電設(shè)備關(guān)鍵部件，從而實(shí)現(xiàn)對測溫區(qū)域的定位，能夠測得變電設(shè)備關(guān)鍵部件的溫度。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)：基于深度學(xué)習(xí)算法的變電站設(shè)備智能測溫方法，包括，

通過巡檢設(shè)備的攝像頭采集變電站設(shè)備的紅外熱成像圖像；

對紅外熱成像圖像進(jìn)行預(yù)處理；

將預(yù)處理后的紅外熱成像圖像帶入預(yù)先建立的目標(biāo)檢測模型，以識別待測溫設(shè)備的設(shè)備類型及關(guān)鍵部位并在紅外熱成像圖像中標(biāo)注出對應(yīng)待測溫設(shè)備的關(guān)鍵部位的識別框；

在紅外熱成像圖像中提取識別框內(nèi)的像素值并計(jì)算出該識別框內(nèi)待測溫設(shè)備的關(guān)鍵部位溫度；

將計(jì)算出的溫度與該設(shè)備關(guān)鍵部位的預(yù)設(shè)溫度進(jìn)行比較，若計(jì)算出的溫度超出預(yù)設(shè)溫度，則判斷該設(shè)備存在過熱缺陷；

收集存在過熱缺陷的紅外熱成像圖像。

本發(fā)明進(jìn)一步優(yōu)選方案為：所述在紅外熱成像圖像中提取識別框內(nèi)的像素值并計(jì)算出該識別框內(nèi)待測溫設(shè)備的關(guān)鍵部位溫度，其中的溫度包括最高溫度、最低溫度以及平均溫度。

本發(fā)明進(jìn)一步優(yōu)選方案為：所述預(yù)先建立的目標(biāo)檢測模型通過以下步驟建立：

采集變電站設(shè)備的紅外熱成像圖像的樣本集，樣本集包含所述待測溫設(shè)備在不同位置狀態(tài)、不同角度及不同環(huán)境背景下的紅外熱成像圖像；

對采集到的樣本集中的紅外熱成像圖像進(jìn)行預(yù)處理；

將預(yù)處理后的樣本集，按照訓(xùn)練要求篩選整理，獲得訓(xùn)練集；

將訓(xùn)練集中的圖像根據(jù)待測溫設(shè)備的設(shè)備類型和關(guān)鍵部位分別進(jìn)行標(biāo)注，獲取標(biāo)注后的數(shù)據(jù)集及對應(yīng)的標(biāo)簽數(shù)據(jù)集；

利用標(biāo)注后獲得的數(shù)據(jù)集及對應(yīng)的標(biāo)簽數(shù)據(jù)集進(jìn)行基于機(jī)器視覺目標(biāo)檢測技術(shù)的模型訓(xùn)練，根據(jù)訓(xùn)練調(diào)節(jié)參數(shù)獲得所述預(yù)先建立的目標(biāo)檢測模型。