[发明专利]基于红外图谱技术的电力故障诊断预警系统

说明书

本发明提供了基于红外图谱技术的电力故障诊断预警系统，包括顺次连接的识别模块、分析模块与诊断显示模块，所述识别模块包括图像采集客户端及其连接的处理电路，所述分析模块包括图像智能分析单元及其连接的通信单元，所述诊断显示模块包括预警单元、显示单元，所述处理电路连接所述图像智能分析单元，所述通信单元连接所述诊断显示模块，所述图像采集客户端采集红外数据，并结合以可见光方式采集的设备信息，经处理后送入所述分析模块形成设备图像自动标注模型。本发明通过对电力设备红外图谱的识别，进而对设备进行识别标注，建立双向设备种类标注模型，实现对电力设备的故障诊断。

技术领域

本发明涉及电力故障诊断信息测量预警技术领域，尤其涉及基于红外图谱技术的电力故障诊断预警系统。

背景技术

随着我国经济的快速发展，特高压、交直流混合、新能源大量接入等成为电网必然的发展趋势。目前，我国的电网覆盖范围非常大，各种变电设备的数量也是巨大的，如变电站、导线、杆塔等数量大量增加，而且分布范围广、距离远。全部依靠人工来进行检修显然是不可能的，同时对于这些变电设备的统一管理监控的要求也随之提高。在此基础上，无人值守变电站得到了快速发展也为其安全运行管理提出了新的要求。因此，为提高无人值守或少人值守变电站人员和设备的安全性，需要实时监控变电设备的运行状态及信息隐患。目前有些变电站安装了视频监控系统，可实现现场设备监视、控制远程摄像机运动、数字视频录像等功能。但只有监视功能没有图像识别功能，缺乏对变电站变电设备的自动识别与分析功能。依然依靠值班人员去观察和分析采集的图像，从而分析变电设备的运行状态，系统缺乏对变电设备图像的自动识别与分析功能。其根本是对背景复杂的变电站图像的分析和变电设备运行信息的判别方法的研究还不够成熟，切实提高图像分析能力，成为迫切需要解决的问题。

专利号为201410332599.9的发明涉及涉及一种基于光谱分析的变压器油中多组分气体检测装置及方法，包括波长可调光源、调制电路、气室、光电探测器、影像信息采集处理电路及计算机，采用时分复用思想，控制光源在不同时间段内输出中心波长不同的窄线宽光，每个波长对应一种待检测气体的特定吸收谱峰，通过分析对应气体的光谱吸收获得其浓度值。该发明通过结构简单、成本低廉的基于光谱分析的变压器油中多组分气体检测装置，采用时分复用思想，实现变压器油中多组分气体的快速可靠检测。解决了不同气体光谱信号交叠造成的检测困难问题，实现多种气体的同步检测，测量灵敏度高，响应速度快，结构紧凑简单，系统成本低廉。

专利号为201510412958.6的发明公开了一种基于多光谱的复合绝缘子检测方法，包括：选择检测设备，在相同运行工况下，对同一复合绝缘子利用检测设备进行可见光检测、红外检测及紫外检测，获得该复合绝缘子的检测图像；对可见光图像的局部放电发光点、红外图像的局部过热点和紫外图像的电晕放电点进行比较；在相同运行工况下对同一线路同一基杆塔的不同复合绝缘子的可见光图像、红外图像和紫外图像进行比较；针对每个复合绝缘子，建立多光谱检测数据库，根据一定周期的检测的数据，对数据进行比较，找出存在的数据差异。该发明将可见光、红外、紫外三种检测手段有机地结合起来，优势互补，易对绝缘子进行带电检测，能够及时发现复合绝缘子缺陷，便于开展大面积的巡检。

然而，在实际应用中，通过可见光、红外、紫外等多光谱检测分析与识别技术可从根本上解决目前变电设备在线监测中存在的一些问题：重要设备的运行参数需要实时监测，采用人工巡视难以满足实时性要求，巡视员的责任心、工作态度和精神状况严重影响了检测的结果；很多高压设备的运行状态难以转换成电信号，在信号转换和传输过程中易受强电磁场干扰而影响诊断；使用红外对设备进行检测仍处于对温度记录的简单应用层次，没有与设备状态关联，历史数据也难以存储检索；另外，人眼难以分辨细微图像的灰度变化，难以客观分析变电设备表面缺陷的程度。因此，图谱分析与识别技术的运用可促进在线监测系统的智能化、自动化，提高变电站工作人员的工作效率，取得更高的经济效益，将具有较大的实用价值和应用前景。

发明内容