[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

说明书

本发明公开了一种基于红外热像信息的电流互感器故障诊断方法，该方法是将OCR技术和灰度与温度的计算公式作为自动提取图片中温度数据的手段。然后将图片中的每一相电流互感器单独分割处理，运用窗口滑动技术从分割图像中提取电流互感器的特征点，并结合特征点的温升和位置特征判断致热类型；根据致热类型的不同选用相对温差法对设备的运行状况做最后的分析得出诊断结论。以故障点的坐标作为区域生长法的初始种子点，完成电流互感器的故障诊断结果输出。本发明的优点是：能够快速准确的分析由电流致热或电压致热导致的电流互感器热故障，并对故障严重程度进行分级评定，实现对电流互感器的运行状态监控与状态评估。

技术领域

本发明属于电力设备红外图像智能诊断及运行状态检测领域，具体涉及一种基于红外热像信息的电流互感器故障诊断方法。

背景技术

电流互感器是电力系统计量和保护的重要设备，如果发生故障，易造成变电站母线停电，区域大面积停电。随着红外检测技术在电网中的广泛应用，为电力设备故障的早发现、早预防起了积极性作用。而在现有的故障分析过程中，以人工分析故障的方式已经不能够满足电网运检智能化的需求；部分故障自动检测算法仅选用了发热量较大的电流致热型缺陷进行分析，忽略了对电压致热型导致的故障进行检测。因此上述方法依旧不能满足电网运检智能化和故障分析全类型化的需求。

发明内容

针对上述问题，本发明提出一种基于红外热像信息的电流互感器故障诊断方法，实现利用智能算法分析电流互感器的全类型故障。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：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(电流互感器的可疑故障点和参考相对应部位的参考点)，并结合特征点的温升和位置特征判断致热类型；

(6)根据致热类型用相对温差法和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。

进一步的，在步骤(1)中，利用OCR技术(文字识别技术)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。

进一步的，在步骤(5)中，所述窗口滑动技术具体为：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。