[發明專利]一種變電站電力設備故障定位及火險研判綜合檢測方法

在審

• 申請號: 202111160846.8
• 申請日: 2021-09-30
• 公開（公告）號: CN114152347A
• 公開（公告）日: 2022-03-08
• 發明（設計）人: 于浩;張健;李俊洲;劉學;何宇;孫海明;王魯昕
• 申請（專利權）人: 國網黑龍江省電力有限公司電力科學研究院;國網黑龍江省電力有限公司檢修公司;國家電網有限公司
• 主分類號: G01J5/48
• 分類號: G01J5/48;G06T7/00;G06T7/73;G06T17/00
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 高倩

1.一種變電站電力設備故障定位及火險研判綜合檢測方法，其特征在于，所述具體步驟如下：

步驟一、通過建立混合高斯背景圖像模型對變電站內待檢測區域的電力設備故障進行定位；

步驟二、采集變電站內待檢測區域的高溫點亞像元圖像，并計算所述高溫點的溫度和面積；所述高溫點亞像元圖像為高溫點所形成光斑于相機探測像元上形成的圖像；

步驟三、通過所述高溫點的溫度和面積構建溫升火險特征；所述溫升火險特征包括高溫點的溫度變化量和火焰形狀變化特征量；

步驟四、當溫升火險特征中火焰形狀變化特征量不為零，判斷存在火險，否則不存在火險；

其中，所述火焰形狀變化特征量為一段時間內高溫點的面積的變化量。

2.根據權利要求1所述的一種變電站電力設備故障定位及火險研判綜合檢測方法，其特征在于，步驟一中對電力設備故障進行定位具體步驟如下：

步驟一一、通過相機拍攝變電站內待檢測區域的電力設備獲得檢測視頻，對檢測視頻中各幀建立混合高斯背景圖像模型，將所述電力設備定義為混合高斯背景圖像的前景，將其余區域定義為混合高斯背景圖像的背景；所述其余區域為混合高斯背景圖像中除所述電力設備以外區域；

步驟一二、利用當前幀和視頻序列中的當前背景幀進行加權平均，得到臨時背景，持續更新臨時背景，直至臨時背景的差值累積超過設定背景閾值時，更新永久背景，進而對電力設備故障進行定位。

3.根據權利要求1所述的一種變電站電力設備故障定位及火險研判綜合檢測方法，其特征在于，步驟三中，具體通過下式構建溫升火險特征：

I_f＝w₁S+w₂C+w₃A+w₄D+w₅ΔT+w₆ΔS

其中，S為高溫點的面積、C為高溫點的圓形度、A為高溫點的尖角、D為高溫點的質心偏移、ΔT為一段時間內高溫點的溫度變化量；ΔS為火焰形狀變化特征量；且w_j，j＝1,2,…,6為權重因子，w_j＞0，w₁+w₂+w₃+w₄+w₅+w₆＝1。

4.根據權利要求3所述的一種變電站電力設備故障定位及火險研判綜合檢測方法，其特征在于，步驟二中計算所述高溫點的溫度具體方法如下：

步驟二一、在高溫點亞像元圖像中選擇一個條件域，使得條件域滿足T_a≤T_c≤T_b；其中，T_c為條件域內平均灰度值，T_a為條件域內的最小灰度值，T_b為條件域內的最大灰度值；

步驟二二、計算T_a和T_b的平方平均閾值T_n，判斷是否T_n＝T_c；

若T_n＝T_c，則所平均灰度值T_c映射的溫度為高溫點的溫度；

否則返回執行步驟11重新選擇條件域，直至得到高溫點的溫度；且每次重新選擇的條件域與已選擇的條件域中的平均灰度值T_c不相等。

5.根據權利要求2或3所述的一種變電站電力設備故障定位及火險研判綜合檢測方法，其特征在于，步驟二中計算所述高溫點的面積具體方法如下：

S21、計算高溫點亞像元圖像中像素點的橫坐標方向偏導數和縱坐標方向偏導數；

S22、確定橫坐標方向偏導數和縱坐標方向偏導數值均為0的像素點為圖像邊緣點，通過對圖像邊緣點形成曲線進行積分，求得高溫點的面積S。

6.根據權利要求1所述的一種變電站電力設備故障定位及火險研判綜合檢測方法，其特征在于，步驟一中的高溫點亞像元圖像的面積為單個相機探測像元面積的1/N；

其中，N為正整數，由相機探測像元的尺寸、相機焦距、相機與待檢測目標的距離和待檢測目標上的最小發熱面積決定。