[发明专利]一种基于电网系统的红外图像故障诊断系统

说明书

本发明公开一种基于电网系统的红外图像故障诊断系统，包括红外图像获取模块、图像处理模块、特征提取模块、管理服务器和显示终端，红外图像获取模块通过图像处理模块与特征提取模块连接，管理服务器器分别与特征提取模块和显示终端连接。本发明通过红外图像获取模块、特征提取模块并结合管理服务器，能够对电网设备的红外图像的特征进行提取和分析，并结合随机森林算法对各特征的重要性进行分析，以筛选出影响红外图像故障检测的特征，提高了故障检测的准确性和便利性，具有智能化特性，并大大提高了故障监督和检测的能力，使得检测更加的便利，同时大大节约财力和物力，在未来具有深远的影响。

技术领域

本发明属于电网故障诊断技术领域，涉及到一种基于电网系统的红外图像故障诊断系统。

背景技术

电力系统中各种电压的变电所及输配电线路组成的整体，称为电力网。它包含变电、输电、配电三个单元，电力网的任务是输送与分配电能，改变电压。现有电网系统中电网设备发生故障使得工作人员无法准确和便利的获得电网故障，造成电网故障诊断的准确性差、监督与检测能力不足，进而大大浪费财力物力，且严重影响电网的性能，为了解决以上问题，现设计一种基于电网系统的红外图像故障诊断系统。

发明内容

本发明的目的在于提供的基于电网系统的红外图像故障诊断系统，解决了现有电网故障检测的过程中，存在故障检测的准确性差、便利性差的问题，进而造成故障监督和检测的能力不足，同时，大大浪费了财力物力。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种基于电网系统的红外图像故障诊断系统，包括红外图像获取模块、图像处理模块、特征提取模块、管理服务器和显示终端，红外图像获取模块通过图像处理模块与特征提取模块连接，管理服务器器分别与特征提取模块和显示终端连接；

红外图像获取模块采用FLIR摄像机，用于对电网设备进行红外图像采集，并将采集的红外图像发送至图像处理模块，且红外图像可提高电网设备的温度和所在环境的温度；

图像处理模块为过滤器，用于接收红外图像获取模块发送的红外图像，对接收的红外图像中的噪音进行过滤，以降低红外图像中的噪音干扰，并将过滤后的红外图像发送至特征提取模块；

特征提取模块用于接收图像处理模块发送经过滤后的红外图像，对红外图像中的各特征进行选取，并将提取的特征发送至管理服务器；

管理服务器接收特征提取模块发送的特征，对接收的特征采用随机森林算法进行重要度分析，并将分析的各特征的重要性发送至显示终端；

显示终端用于接收管理服务器发送的各特征的重要性并进行显示。

进一步地，所述特征提取模块选取的红外图像的特征包括红外图像分辨率大小、红外图像最高温度、最低温度、最高温度与最低温度的温度差、红外图像的95％，75％，50％，25％，5％分为数、图像温度的均值、标准差、熵、峰度、若干温度幅度梯度和若干温度方向梯度。

进一步地，所述温度幅值梯度中温度幅值的范围为0-100，等幅值间距划分成20个间隔，温度方向梯度中温度方向的范围是-180°-180°，并以每15°作为间隔进行温度方向的划分。

进一步地，所述管理服务器在对各特征进行重要度的过程中，对于一个给定的结点t，它的相关数据集是D并且基尼系数如下定义：

其中，p(k|D)，k＝1，...，Q是D中k种样本的比例，相关数据集是特征提取模块提取的所有特征构成的集合；