[发明专利]一种便携式输变电设备红外智能诊断装置及方法

权利要求书

1.一种便携式输变电设备红外智能诊断装置，其特征在于，包括：红外测温模组、镜头、触控屏、Jetson核心模块、优盘或Micro SD卡、5V电源模块、12V锂电池、按键及其它外围电路；所述红外测温模组与Jetson核心模块双向连接，所述红外测温模组还与12V锂电池单向连接，所述Jetson核心模块还分别与5V电源模块、优盘或Micro SD卡、触控屏、按键及其它外围电路相连接，Jetson核心模块和触控屏单向连接；所述红外测温模组用于通过镜头获取红外辐射信息并根据红外辐射定律计算生成温度分布视频；

Jetson核心模块，用于控制红外测温模组，实现温度计算参数调整；Jetson核心模块是装置的控制系统，也是红外图像识别和缺陷诊断的计算核心；热区分割和红外图像识别为卷积神经网络模型，计算过程由Jetson核心模块的GPU完成；缺陷诊断基于自适应的特征温度提取算法实现，由Jetson核心模块的CPU和GPU共同完成；触摸显示屏可实时显示红外热影像、识别到的设备类型和设备缺陷等级，触控屏也用于实现人机交互；装置可以插入Micro SD卡或优盘实现图像或视频数据的保存，在不开启视频录制的情况下，可以实现热插拔；本装置由12V锂电池组供电，其中红外测温模组由12V锂电池组直接供电，Jetson核心模块和显示屏通过5V电源模块供电。

2.根据权利要求1所述的一种便携式输变电设备红外智能诊断装置，其特征在于，所述红外测温模组采用非制冷焦平面红外测温模组，红外温度图像分辨率为640×480及以上，红外测温模组使用以太网与Jetson核心模块连接，使用RTSP流传输协议与Jetson核心模块通信；Jetson核心模块采用Nvidia Jetson Xavier NX；触控屏通过HDMI和USB与Jetson核心模块连接，分别用于传输图像信号和控制信号，使用12V锂电池组为红外测温模组供电，利用电源芯片得到5V电压为核心模块和触摸显示屏供电。

3.根据权利要求1所述的一种便携式输变电设备红外智能诊断装置，其特征在于，所述Jetson核心模块的诊断软件开发基于Ubuntu ARM64；对于红外图像处理和识别任务在Jetson核心模块的GPU中完成，并行计算架构采用CUDA10.2+cuDnn8.0；采用数据流分析工具DeepStream 5.0加速实现设备识别实时化，用于实现视频数据处理的实时化。

4.根据权利要求1所述的一种便携式输变电设备红外智能诊断装置，其特征在于，所述按键及其它外围电路包括开关按键、拍摄按键和其它功能性按键或开关，开关按键连接核心模块的开关接口，拍摄按键和其它功能性按键或开关与Jetson核心模块的通用输入输出端口连接。

5.根据权利要求3所述的一种便携式输变电设备红外智能诊断装置，其特征在于，所述图像热区的分割具体包括以下步骤：1)设定正方形窗口尺寸，其边长值与红外视频高度值相同；2)计算正方形窗口下的温度平均值；3)滑动窗口若干次，选取平均温度最大窗口，对图像进行分割，并记录步长S和热区对应的滑动次数N。

6.根据权利要求5所述的一种便携式输变电设备红外智能诊断装置，其特征在于，所述多种输变电设备类别识别是基于深度卷积神经网络模型MobileNet，该模型为在个人计算机或服务器上训练得到的设备分类模型，训练数据来自人工标记的输变电设备红外图片，将训练完成的模型部署于设备的Jetson核心模块，设备中模型的输入对象为分割得到的正方形热区，输出对象为设备类型及其电压等级。

7.根据权利要求5所述的一种便携式输变电设备红外智能诊断装置，其特征在于，所述提取的关键温度信息包括：分割后正方形热区内的最高温度值及其坐标、温度值中位数和平均温度。