[發明專利]一種風電場箱式變壓器三維溫度場測量與診斷方法

在審

• 申請號: 202110801868.1
• 申請日: 2021-07-15
• 公開（公告）號: CN113418617A
• 公開（公告）日: 2021-09-21
• 發明（設計）人: 艾進才;吳吉軍;李朋育;李超翔;楊玉明;李文印;李華鋒
• 申請（專利權）人: 西安華控智能系統工程有限公司
• 主分類號: G01J5/48
• 分類號: G01J5/48;G01N25/72;G06T7/10;G06T7/30;G06T7/80
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種風電場箱式變壓器三維溫度場測量與診斷方法，測量設備和診斷方法，測量設備包括雙目紅外成像儀和計算機平臺組成，通過雙目紅外成像儀獲取設備的溫度信息，經SIFT算法進行角點匹配并進行紅外圖像匹配，通過空間點重構算法計算得到三維表面溫度信息；獲取箱式變壓器各部件器件耐溫閾值及工作范圍，使用圖像分割算法根據器件的不同區域進行溫度場的網格化分割，通過圖像識別比對獲得相應網格區域元件的工作溫升。其技術方案要點是，利用紅外成像儀作為信息獲取硬件設備，通過熱傳導方法進行箱式變壓器的三維溫度場重建，使用神經網絡對三維溫度場進行網格化對比實現對各設備器件不同耐溫區域的分區域故障診斷的方法。

技術領域

本發明涉及變壓器測量與診斷方法領域，特別涉及一種風電場箱式變壓器三維溫度場測量與診斷方法。

背景技術

紅外成像儀可以以“面”的形式對目標整體實時成像，通過對圖像的分析和識別可以判斷物體的溫度異常，但觀察人員無法即時獲取器件的立體溫度信息，并結合不同器件部位對溫度的耐受能力對狀態進行判斷，為此，我們提出一種風電場箱式變壓器三維溫度場測量與診斷方法來解決上述問題。

發明內容

為了克服現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種風電場箱式變壓器三維溫度場測量與診斷方法，利用雙目紅外成像儀獲取風電場箱式變壓器的表面三維溫度信息，使用建立的變壓器熱傳導模型進行三維溫度場重建，通過與靜態圖像對比實現對不同耐溫區域的網格化劃分，從而實現對變壓器不同區域的針對性故障診斷來解決背景技術中提出的問題。

本發明的上述技術目的是通過以下技術方案得以實現的：

一種風電場箱式變壓器三維溫度場測量與診斷方法，包括雙目紅外成像儀和計算機平臺組成，診斷步驟如下：

步驟一：通過雙目紅外成像儀獲取設備的溫度信息，經SIFT算法進行角點匹配并進行紅外圖像匹配，通過空間點重構算法計算得到三維表面溫度信息；

步驟二：獲得箱式變壓器的材料特性及熱傳導特性，通過有限公式法計算獲取三維溫度場模型；

步驟三：獲取箱式變壓器各部件器件耐溫閾值及工作范圍，使用圖像分割算法根據器件的不同區域進行溫度場的網格化分割，通過圖像識別比對獲得相應網格區域元件的工作溫升，從而判斷設備運行狀態是否正常。

進一步的，所述雙目紅外成像儀通過基于亞像素的角標定和張氏標定法進行標定，獲得雙目紅外成像儀的幾何參數；通過紅外成像儀獲取設備的溫度信息，經SIFT算法進行角點匹配并進行紅外圖像匹配，通過空間點重構算法計算得到三維表面溫度信息。

進一步的，所述雙目紅外成像儀分布在設備四角的位置，可以無死角的對設備信息進行采集，提升采集的準確性。

進一步的，所述雙目紅外成像儀與計算機平臺進行連接，所述雙目紅外成像儀與計算機之間通過采集卡進行連接，然后通過采集卡將采集的圖像數據發送到計算機平臺，通過運行根據箱式變壓器材料及結構熱傳導特性等參數信息建立的有限公式法模型，結合表面三維溫度，計算三維空間溫度場的各點信息，繪制動態溫度三維溫度場。

進一步的，獲取三維溫度場信息后，依據變壓器器件分布參考模型圖，通過神經網絡算法進行圖像的識別標記，從而實現對溫度場的切割劃分并對各區域的溫升進行判斷分析，從而實現對溫升故障點的診斷和設備熱損傷的預警。

綜上所述，本發明具有以下有益效果：

利用紅外成像儀作為信息獲取硬件設備，通過熱傳導方法進行箱式變壓器的三維溫度場重建，使用神經網絡對三維溫度場進行網格化對比實現對各設備器件不同耐溫區域的分區域故障診斷的方法。

具體實施方式