[发明专利]变电站设备红外温度配准定位系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种对变电站设备进行温度预测的系统及方法，尤其涉及一 种通过对红外热像图和可见光图像进行配准定位实现对变电站设备的温度预 测的系统及方法。

背景技术

电力工业中的许多设备都在高电压、大电流状态下运行，与热度有着极 其密切的联系。在众多停电事故中，因设备局部过热引起的停电检修时有发 生。因此，及时发现设备发热缺陷，将发热缺陷消除在初始状态，是保证设 备安全运行、减少事故发生、避免被迫停电的关键。红外检测的基本原理就 是通过探测物体的红外辐射信号，获得物体的热状态特征，并根据这种热状 态特征及相应的判断依据判断出物体的状态。由于红外检测技术具有远距离、 不接触、实时、快速等特点，因而对实现电力设备的在线监测和故障诊断具 有重要的意义。变电站电力设备主要采用红外热成像和红外点温测量两种红 外检测技术，从而实现对全变电站主要电力设备的运行性能和发热情况的全 面监测。

红外热成像技术虽然有上述的诸多优点，但是与普通图像相比，红外热 像图受到工作原理、外界环境及自身器件等因素的影响，视觉效果不够清晰、 目标设备与背景对比度差，对后续的故障分析处理造成诸多不便。另外，红 外监测设备市场几乎被国外大型公司占据，由于行业垄断、技术封锁等原因， 电力公司只能被动的购买、使用设备自带的分析软件，无法较好的满足个性 化要求，严重制约了变电站中电力设备故障诊断水平的提高，不利于智能电 网的安全稳定运行。

发明内容

本发明的目的在于提供一种变电站设备红外温度配准定位系统，其能够 预测得到变电站设备的红外热像图上各测定点的温度预测值，实现变电站设 备的红外热像图和可见光图像上各测定点的匹配及信息共享，该信息包括对 所述各测定点的温度预测值。

本发明的另一目的在于提供一种变电站设备红外温度配准定位方法，该 方法同样具有上述功能。

为了实现上述目的，本发明提出了一种变电站设备红外温度配准定位系 统，其包括：

红外摄像机，其采集目标场景的红外热像图；

可见光摄像机，其采集目标场景的可见光图像；

视频服务器，其与红外摄像机和可见光摄像机通过视频线分别连接；

数据处理分析单元，该数据处理分析单元通常为计算机，其与所述视频 服务器连接，其接收红外摄像机和可见光摄像机采集的变电站设备的红外热 像图和可见光图像，并对同一目标场景的红外热像图和可见光图像进行配准， 以对同一目标场景的红外热像图和可见光图像的各测定点进行匹配；所述数 据处理分析单元建立径向基神经网络，并通过径向基神经网络预测得到红外 热像图上的各测定点的温度预测值，并将该温度预测值对应到与红外热像图 上的各测定点匹配的可见光图像的各测定点上。

本发明所述的变电站设备红外温度配准定位系统，基于对同一目标场景 的红外热像图和可见光图像的配准，实现变电站设备的红外热像图和可见光 图像上各测定点的匹配，同时通过径向基神经网络将所述红外热像图的测定 点的像素与温度进行拟合得到红外热像图上的各测定点的温度预测值，并将 该温度预测值对应到与红外热像图上的各测定点匹配的可见光图像的各测定 点上。所述配准就是将不同时间、不同传感器(成像设备)或不同条件下获 取的两幅或多幅图像进行匹配、叠加的过程；常用的方法有基于灰度信息法、 变换域法以及基于特征法等，其技术较为成熟，是本领域技术人员公知的技 术，本发明不再做详细介绍。所述拟合的方法是，首先对所述径向基神经网 络进行温度预测训练，然后用经温度预测训练的径向基神经网络作为拟合模 型，以红外热像图的测定点的像素和温度分别作为所述拟合模型的输入和输 出实现拟合。所述温度预测训练的方法是，以若干像素值为输入样本，以所 述若干像素值对应的温度条温度值作为所述输入样本相应的输出，对所述径 向基神经网络进行温度预测训练，求解径向基神经网络的参数。

具体应用上，本发明所述的变电站设备红外温度配准定位系统可以通过 设置人机交互界面，实现红外热像图和可见光图像双通道监测：可通过点选 红外热像图或可见光图像上的任一测定点，获取该测定点的温度预测值、坐 标等信息。