[發明專利]一種用于電力設備的溫度梯度異常診斷的定位方法和裝置

在審

• 申請號: 202210321702.4
• 申請日: 2022-03-25
• 公開（公告）號: CN115937070A
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發明（設計）人: 楊洋;沈培鋒;畢建剛;陳挺;高飛;姚建光;楊寧;鞠玲;李麗華;何天雨;韓帥;湯德寶;張博文;李勇;賈鵬飛;溫蓓蓓;陳沒;程陽;廖思卓;朱家運
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院有限公司;國網江蘇省電力有限公司泰州供電分公司;國網江蘇省電力有限公司
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/13;G06Q50/06;G06Q10/20;G06N3/08;G06N3/0464;G06V10/80;G06V10/82
• 代理公司: 北京工信聯合知識產權代理有限公司 11266
• 代理人: 姜麗輝

本發明公開了一種用于電力設備的溫度梯度異常診斷的定位方法和裝置，包括：采集電力設備的可見光波段圖像和紅外波段圖像；將所述可見光波段圖像和紅外波段圖像進行融合，獲得融合圖像；將所述融合圖像分為目標設備的像素區域和非目標設備的像素區域，根據像素與溫度值的映射關系，獲得所述目標設備的像素區域對應的溫度矩陣；采用空間溫度梯度分析所述溫度矩陣，獲得所述述溫度矩陣對應的空間溫度梯度分布，根據所述空間溫度梯度分布，獲取目標區域溫度梯度異常的像素點；根據所述目標區域溫度梯度異常的像素點，對所述電力設備的溫度異常的位置進行空間定位。解決現有技術紅外測溫目標識別能力低的問題。

技術領域

本發明涉及電力設備溫度異常診斷定位領域，具體涉及一種用于電力設備的溫度梯度異常診斷的定位方法和裝置。

背景技術

隨著經濟的不斷發展，各行各業對電力的需求不斷增加，電能成為能源行業中發展最快的行業之一，相比于2011年，?2021年國家電網27家省公司運行的變電站/換流站數量翻番，達到了4萬多座；電網主設備作為電網安全穩定運行的核心環節，伴隨著越來越多新能源的接入，電網主設備的穩定性問題尤為突出，越來越多電力設備狀態需要被及時監測；其中，日常巡檢是確保電網主設備安全穩定運行的重要環節，但電網運維人員數量近幾年并未增加。在電力設備增加和運維人員短缺的情況下，給電網主設備運維帶來巨大挑戰和變革契機。人工智能技術、新型傳感技術可提升電網設備巡檢智能化水平。

目前，紅外熱成像技術已用于電力設備巡視，紅外熱成像技術是運用光電技術檢測物體熱輻射的紅外特定波段信號，將該信號轉換成可供人類視覺分辨的凸顯和圖形，并可紅外熱成像技術是發現設備過熱缺陷的主要日常巡視手段，但存在以下問題：

1)紅外波段圖像難以區分目標主體和背景

紅外波段圖像反映的是被拍攝物的溫度，但缺少被拍攝物的邊緣和紋理信息，當被拍攝物的背景復雜的情況下，很難通過紅外波段圖像將目標主體和背景進行區分。因此對拍攝角度有較高的要求，但對于一些密集型變電站，采用機器人自動巡視，很難通過改變角度讓背景純凈。

2)紅外圖譜標準形狀難以獲取目標主體溫度場

通過在固定點位和預置位設定點測溫、線測溫、矩形框測溫和多邊形框測溫的方式很難有效獲取目標主體表面的溫度場。其中點測溫、線測溫無法反應目標主體表面的完整溫度場；由于目標主體形狀不規則，矩形框測溫存在矩形框過大或過小導致無法反應目標主體表面完整溫度場或反應了目標主體背景溫度，導致溫度分析的漏檢和誤檢；采用多邊形框測溫，由于多邊形框是在鏡頭成相區域上標注，由于攝像頭云臺或機器人移動存在不可忽略的機械位置誤差，因此多邊形框測溫在長期運行后，也存在多邊形框漂移的問題，導致溫度分析的誤檢。

3)缺少溫度場差異化智能分析手段

目前針對設備外表面溫度的依據主要是基于《DL/T?664帶電設備紅外診斷應用規范》，但該規范缺少地區差異化、設備差異化、工況差異化的詳細考量，相對固化的判別標準很難適應新型電力系統設備差異化運維的需求，急需更加智能和主動的差異化分析手段用于設備表面溫度場分析。

發明內容

變電站/換流站在運行過程中，運行檢修人員需要對站內的設備進行定期巡檢，以保證上述設施運行狀態正常。本發明通過提出一種用于電力設備的溫度梯度異常診斷的定位方法和裝置，旨在解決1)紅外波段圖像難以區分目標主體和背景的問題；2)紅外圖譜標準形狀難以獲取目標主體溫度場的問題；3)?缺少溫度場差異化智能分析手段的問題。

本發明提供一種用于電力設備的溫度梯度異常診斷的定位方法，包括：

采集電力設備的可見光波段圖像和紅外波段圖像；

將所述可見光波段圖像和紅外波段圖像進行融合，獲得融合圖像；