[發明專利]一種面積區域相對溫差的電力設備自動診斷方法

在審

• 申請號: 202210367951.7
• 申請日: 2022-04-08
• 公開（公告）號: CN114723962A
• 公開（公告）日: 2022-07-08
• 發明（設計）人: 張娜;張學東;王大偉;楊罡;宋述停;張健;胡帆;晉濤;王偉;李少華;趙莉莉
• 申請（專利權）人: 國網山西省電力公司電力科學研究院
• 主分類號: G06V10/44
• 分類號: G06V10/44;G06V20/30;G06N3/08;G06N3/04;G06V10/82
• 代理公司: 重慶市恒信知識產權代理有限公司 50102
• 代理人: 劉小紅

1.一種面積區域相對溫差的電力設備自動診斷方法，其特征在于，包括以下步驟：

構建電力設備紅外圖像數據集，搭建YOLOv4的網絡模型結構，訓練檢測同種類型設備識別的YOLOv4模型；通過提取同種類型設備的特征，開展基于YOLO的紅外圖像中同種類型設備識別；

從設備識別結果中挑選出異常設備；采用基于圖像處理方法對異常設備的發熱區域進行溫度矩陣提取；

根據提取的溫度矩陣，采用基于同類型設備面積區域比較的診斷方法進行自動診斷。

2.根據權利要求1所述的一種面積區域相對溫差的電力設備自動診斷方法，其特征在于，所述搭建YOLOv4的網絡模型結構具體包括輸入結構、主干網絡結構、特征融合結構、預測網絡結構，各層的作用主要分為以下幾種：

1、輸入層：數據訓練時對圖像的輸入，包括隨機縮放、隨機裁剪方法；

2、主干網絡：提取圖像的高維度特征，包括卷積、池化方法；

3、特征融合結構：融合不同尺寸、維度的圖像特征，包括全連接方法；

4、預測網絡結構：對整體特征進行結果預測，包括概率求解方法。

3.根據權利要求2所述的一種面積區域相對溫差的電力設備自動診斷方法，其特征在于，所述通過提取同種類型設備的特征，開展基于YOLO的紅外圖像中同種類型設備識別，具體包括：

針對同種類型設備的識別如互感器，電流互感器和電壓互感器在結構上具有相似性，但在局部結構上存在差異，在訓練中為了能有效識別同種類型設備，在數據標注時加強了局部結構的描述，通過上述方法進行訓練提升同種類型設備的識別能力。

4.根據權利要求2所述的一種面積區域相對溫差的電力設備自動診斷方法，其特征在于，所述從設備識別結果中挑選出異常設備；采用基于圖像處理方法對異常設備的發熱區域進行溫度矩陣提取，具體包括：

通過OpenCV對YOLO模型識別的結果進行圖像分割，利用紅外圖像對應的原始溫度矩陣，對圖像融合方法中區域尺寸大小進行優化，利用OpenCV實現了異常設備發熱區域溫度矩陣提取。

通過OpenCV對YOLO模型識別的結果進行圖像分割，同時利用紅外圖像獲取原始溫度矩陣，通過與或非判斷方法進行圖像融合從而進行優化，根據原始溫度矩陣以及模式識別的結果，通過圖像對比的方法，獲取模式識別區域對應的溫度，從而實現異常設備發熱區域溫度矩陣提取。

5.根據權利要求4所述的一種面積區域相對溫差的電力設備自動診斷方法，其特征在于，所述根據提取的溫度矩陣，采用基于同類型設備面積區域比較的診斷方法進行自動診斷，具體包括：

在未分析的發熱區域溫度中選擇一個溫度作為中心，取尺寸為n×n的發熱區域溫度矩陣，通過區域內相較于選擇點的溫度計算溫升，判斷溫差是否正常，若是則分析結果輸出。

6.根據權利要求5所述的一種面積區域相對溫差的電力設備自動診斷方法，其特征在于，所述面積區域溫度差計算公式為：

其中n為選取的發熱區域矩陣的長和寬，n′為發熱區域對應的中心點溫度。