[發明專利]一種基于仿生機器魚的變壓器故障檢測方法

在審

• 申請號: 202011115138.8
• 申請日: 2020-10-19
• 公開（公告）號: CN112345531A
• 公開（公告）日: 2021-02-09
• 發明（設計）人: 朱太云;陳忠;張世武;柏祖軍;胡迪;金虎;楊為;張世偉;趙常威;錢宇騁;張國寶;蔡夢怡
• 申請（專利權）人: 國網安徽省電力有限公司電力科學研究院;中國科學技術大學先進技術研究院
• 主分類號: G01N21/88
• 分類號: G01N21/88;G01R31/00;G06T5/00;G06T7/00
• 代理公司: 北京國林貿知識產權代理有限公司 11001
• 代理人: 李桂玲;杜國慶

本發明公開了一種基于仿生機器魚的變壓器故障檢測方法，仿生機器魚帶有無線通訊模塊、存儲器、攝像頭和照明燈，在變壓器油室中建立有游弋坐標網絡，在變壓器外的地面有檢測終端，檢測終端指令仿生機器魚根據游弋坐標網絡在變壓器油室中圍繞變壓器線圈游弋檢測，本發明通過仿生機器魚浮出液面實時與地面檢測終端交換信息，地面檢測終端根據接收的圖片信息，找出疑似故障點并指示仿生機器魚再次對故障點進行多角度拍照提供給地面檢測終端最終確認故障點，實現對變壓器內部故障檢測，本發明代替人工進入油浸式變壓器內部進行故障檢測。

技術領域

本發明涉及一種基于仿生機器魚的變壓器故障檢測方法。

背景技術

電網系統的安全穩定運行是國民生產、生活的重要保障。在大型油浸式變壓器內部發生故障時，由于缺乏特種檢修設備，通常維修方法需要人工進入變壓器內部進行檢查作業。在維修之前需要排空變壓器油然后維修人員通過人孔進入變壓器中檢修，這一過程需要耗費大量的人力物力，維修工期長，且容易帶入雜質造成變壓器二次污染；在變壓器內空間狹小、照明條件差，人工檢修存在檢修盲區；變壓器內部環境惡劣，容易對維修人員造成傷害。

目前出現了將水下機器人應用在油浸式變壓器故障檢測領域中，通過遙控機器人將變壓器內部視頻傳輸出來，維修人員根據視頻信息憑借經驗判斷變壓器故障類型。由于無線信號在液體中的傳輸存在滯后和傳輸距離短的問題，大量的圖片信息無法從液體中傳遞到服務器，因此目前采用的數據傳輸方式是拖線式通信，用線纜直接將機器人和外部設備連接，這種方法限制了機器人的運動范圍，不利于其在具有復雜線圈繞組的變壓器中運動，大大降低了機器人檢查的實用性。

發明內容

本發明的目的是提出一種基于仿生機器魚的變壓器故障檢測方法，通過仿生機器魚交替浮出液面實時與地面檢測終端交換信息實現對變壓器故障檢測。

為了實現上述目的，本發明的技術方案是：

一種基于仿生機器魚的變壓器故障檢測方法，仿生機器魚帶有無線通訊模塊、存儲器、攝像頭和照明燈，在變壓器油室中建立有游弋坐標網絡，在變壓器外的地面有檢測終端，檢測終端指令仿生機器魚根據游弋坐標網絡在變壓器油室中圍繞變壓器線圈游弋檢測，其中，所述變壓器故障檢測方法是：

第一步，將仿生機器魚放入變壓器油室油面上，仿生機器魚與檢測終端建立聯系，定位仿生機器魚自身在游弋坐標網絡中的位置，并將此位置定義為原始位置，等待檢測終端的檢測指令；

第二步，檢測終端發出指令，仿生機器魚根據指令圍繞變壓器線圈按照一個設定的游弋線路游弋，仿生機器魚中的攝像頭沿游弋線路對變壓器線圈連續間隔拍照獲取間隔圖片，仿生機器魚將獲取的圖片數據以及對應每一幅圖片的坐標位置作為圖片信息存入存儲器；

第三步，仿生機器魚在完成設定的游弋線路后回到原始位置將圖片信息通過無線通訊模塊發送至檢測終端；

第四步：檢測終端對圖片信息中的每一幅圖片進行分析處理確定是否存在故障點，檢測結束。

方案進一步是：所述圖片與圖片之間局部重合。

方案進一步是：如果存在故障點，首先將其定為疑似故障點，所述方法進一步是：命令仿生機器魚按照疑似故障點圖片信息中的坐標位置返回再次獲取疑似故障點不同角度和亮度的圖片，然后返回到原始位置將不同角度的圖片發送至檢測終端，對故障最終確定認可。

方案進一步是：所述是否存在故障點是與存儲的故障圖片案例通過對比確定。

方案進一步是：所述對比確定是通過直接觀測對比，或者是通過深度卷積神經網絡判斷方式對圖片進行分析處理確定的，所述深度卷積神經網絡判斷方式包括提取圖片的數據特征，將提取的數據特征輸入一個深度卷積神經網絡判斷模型，經深度卷積神經網絡模型分析進入深度卷積神經網絡模型輸出分類層的故障分類器，輸出識別結果，所述故障分類器是深度卷積神經網絡模型根據事先對已知故障圖片特征學習形成的故障分類器。