[发明专利]一种基于测量温度的电力设备红外图像处理方法

说明书

本发明公开了一种基于测量温度的电力设备红外图像处理方法，该方法包括：S1：利用红外热像仪在不同的环境温度下采集电力设备的灰度数据图像；S2：根据步骤S1利用红外热像仪在不同环境温度下采集的电力设备灰度数据图像，构建机器学习温度转换模型，利用模型把不同环境温度下的电力设备灰度数据图像转换成温度数据。本发明采用一种基于测量温度的电力设备红外图像处理方法，极大提高了红外图像在电力设备中的实用性。相比传统的灰度数据成像方法能取得了更好的处理效果。该发明特点是创新性强，实用性强，能够实现电力设备红外图像去噪效果好、速度快的需求。

技术领域

本发明涉及电力设备监测技术领域，具体涉及一种基于测量温度的电力设备红外图像处理方法。

背景技术

我国的电力产业是关系到国计民生的命脉产业，对我国的经济发展、社会发展、军事发展起着重要作用，也是中国制造2025能够实现的基础前提。为了贴合国家统筹战略资源的要求，优化国内电力基础建设，配合智能电力监控网络的高速发展，完成新时代新电网的信息化管理。电力系统在国内市场中不仅仅扮演着电力输送工的角色，也负有优化国内基础网络建设的重要责任。所以电力安全监管的力度、生产中的安全用电在我国是举足轻重。为了满足可靠供电的需求，密集型、封闭型、小型化、无油化等新型电力设备占据越来越多的比例。电力系统是一种复杂的、纵横交错的系统。往往电力系统中一个组件出现了故障，会使大面积的电力设备陷入瘫痪。由于采用了绝缘材料和封闭式的结构，传统对于电力系统的监测手段例如目测、耳听，显然已经难以符合电力系统对于稳定性的需求。我国全国范围内每年都有由于电力设备故障引起的安全事故，其占全国电力安全生产事故的80％以上，大部分电力设备的故障都跟电流的泄露、接触不良、连接松动等造成的发热有关，因此，对不同类型的电力设备进行有效的监控，成为了目前研究的热点。而且近年来，随着通信技术的更新换代，从以前只能交换文字信息的2G时代，到图片传输的3G时代，再到视频交互的4G时代，还有将要到来的云服务互联网加的5G时代。迅速发展的时代对电力系统网络建设提出了新的要求，建立智能电站已经是迫在眉睫。所以，得益于电子技术与图像技术的发展，电力系统里的监测技术也不断更新，传统变电站往自动化变电站发展，自动化变电站往数字智能变电站发展。其中，智能变电站就是采用了通信技术、电子技术，并且将这种技术结合在各种一次设备、二次设备上，从而使变电站的管理监测向无人化、智能化发展。

近年来，红外成像技术快速发展，相关技术也越来越多的应用在电力设备的检测中，解决了大量设备热故障问题。红外热像技术是基于温度在绝对零度以上物体的热辐射进行检测，具有非接触、灵敏度高、不受电场干扰、快速、准确等特点。利用红外福射将物体表面的红外福射能量测量成温度图。将红外测温技术应用到配电设备的在线监测和巡检上，及时预测和发现设备问题，可以有效增强设备的可靠性、减少设备事故，正成为保障电力系统可靠运行的常用技术。这也成为了电力系统在线实时监测中的一个强大的工具。1990年，国际大电网会议首先肯定了热成像技术在电力设备诊断中的作用，近年来我国也积极推进相关技术研究与应用，并且相应的发布了应用指导准则。通过红外热成像技术，我们可以把电力设备发出的热红外辐射转变成热分布图像，设备的热像图经过对比，就可以分析判断出设备可能存在的故障。图1显示了电力设备红外图像的特点。

然而，传统的电力设备红外图像采用的是灰度数据成像，图像中每一个点的灰度值与被测物体上该点发出并到达光电转换器件的辐射能量相对应，但图像的灰度数据在不同的环境温度下与被测物体温度值并非一一对应。因此，传统针对电力设备红外图像处理方法存在处理效果不佳、速度不快等问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有的针对电力设备红外图像处理方法存在处理效果不佳、速度不快，而转化后的温度数据在不同的环境温度下并不是一一对应的等问题。本发明目的在于提供一种基于测量温度的电力设备红外图像处理方法，使用本发明方法转化后的电力设备图像温度数据在不同的环境温度下与被测物体温度值是一一对应的，用户在任何可工作的环境温度下，均可快速的找到感兴趣的温度段。本发明方法创新性强，实用性强，能够实现电力设备红外图像处理效果好、速度快的需求。