[发明专利]一种基于红外热像信息的电流互感器故障诊断方法

权利要求书

1.一种基于红外热像信息的电流互感器故障诊断方法，其特征在于方法步骤如下：

(1)通过从待测图片中截取温度条，运用OCR技术识别温度条的温度的上下限；

(2)通过灰度与温度的转换公式计算每个灰度值对应的温度值，计算公式为：

式中T_max和T_min分别为温度条的最大值和最小值；I(x_i,y_j)和T(x_i,y_j)分别为图片中某点的灰度值和对应点的温度值；

(3)将图片中的三相电流互感器截成单相设备；

(4)将截取的电流互感器图像用大津法和形态学的开闭运算去除背景和不可靠连接区域；

(5)运用窗口滑动技术从分割图像中提取特征点，并结合特征点的温升和位置特征判断致热类型；

所述窗口滑动技术具体是：以单相电流互感器图像的宽作为滑动窗口的宽，以图像高的三分之一作为窗口的高，以窗口的高作为步长，在图像中从上到下筛选当前窗口内灰度值最大的点作为特征点；

若一个窗口中的某个区域出现多个灰度值相同的点被提出来，采用灰度质心法将多个点等效成一个质心点作为特征点；

(6)根据致热类型用相对温差法或同类比较法计算温度数据特征判断电流互感器是否故障，并进一步判断故障等级；

(7)用改进的区域生长法分割出故障区域，将故障区域可视化。

2.根据权利要求1所述的一种基于红外热像信息的电流互感器故障诊断方法，其特征在于：在步骤(1)中，利用OCR技术自动识别图片中温度的上下限数据，该步骤可分为：

(1)从待测的图片中自动截取包含温度条的区域；

(2)利用OCR技术识别温度条的温度值上下限；

(3)将识别出来的数据进行人工校验；

(4)将校验后的文本数据转换为双精度浮点型数据。

3.根据权利要求1所述的一种基于红外热像信息的电流互感器故障诊断方法，其特征在于：在步骤(5)中，所述判断致热类型的方法，利用特征点的坐标信息和温升值判断特征点的致热类型，具体实施步骤是：

(1)计算特征点与图片顶部中心点距离与图片高度的比值

(2)计算特征点的温升τ；

当特征点的τ10K则判断致热机理为电流致热型，当特征点τ10K，则致热类型为电流致热型，当特征点的温升小于10K，则致热类型为电压致热型。

4.根据权利要求1所述的一种基于红外热像信息的电流互感器故障诊断方法，其特征在于：在步骤(6)中，所述故障的判断方法是：

(1)在提取单相设备特征点时，将特征点对应的灰度值转换为温升值按顺序从上到下排列形成一维数组，再将A、B、C三相设备的数组按列排成矩阵，如式(1-2)所示；

(2)将min(τ₁₁，τ₁₂，τ₁₃)作为参考温升点，其中比参考温升大的点作为疑似故障点；

(3)根据致热类型，用同类比较法对比设备表面温差判断电压致热类型的疑似故障点是否为故障，利用相对温差法判断电流致热类型的疑似故障点是否为故障；

(4)最后判断故障等级；该步骤中计算相对温差δ_t和表面温差ΔT的公式为：

ΔT＝τ₁-τ₂＝T₁-T₂ (1-4)

其中：τ₁为电流互感器疑似故障点的温升，τ₂为电流互感器参考相对应部位的温升，T₁是电流互感器疑似故障点的温度，T₂是电流互感器参考相对应部位的温度。

5.根据权利要求1所述的一种基于红外热像信息的电流互感器故障诊断方法，其特征在于：在步骤(7)中，所述改进的区域生长法是实现了生长种子点的自动选定，对故障区域的自动分割；具体是以故障点的坐标作为区域生长的初始种子点，若同一设备中出现多个故障区域，则将多次分割后的图像进行叠加从而实现多区域分割。