[发明专利]电力巡检机器人对配电柜温度检测的方法

说明书

本发明公开了一种电力巡检机器人对配电柜温度检测的方法，包括：获取待检测的配电柜测试点和相应器件正常工作时的温度范围，选择示温涂料，构建基于RGB的三维标准色‑温度特征曲线，将不可逆示温涂料涂覆在被测位置表面，然后获取被测位置照片，处理得到其RGB值，实现对照片中温度的自动识别。本发明实现了集涂层照片捕捉、照片颜色分析、判断温度超标等功能于一体的智能化电力巡检系统，实现对配电柜的实时监测和温度的客观采集，取代了传统巡检机器人工作过程中，利用红外热像仪测量温度的方法，避免了由于故障点烧毁后温度降低而利用红外热像仪无法识别的缺点，降低了漏检概率，缩短了定位时间且降低了巡检机器人的成本。

技术领域：

本发明属于机器人技术领域，具体涉及一种利用多变色/单变色不可逆示温涂料和机器视觉实现电力巡检机器人对配电柜温度检测的方法。

背景技术：

电力系统中的高压配电柜主要用于电力系统发电、输电、配电、电能转换和消耗中起通断、控制或保护等作用，是一般电压等级在3.6KV-550KV的电器产品。随着电力系统规模的发展，对电力高压配电柜的安全运行和供电可靠性的要求越来越高。高压配电柜内的设备在载流过大时，通常会出现温升过高的现象。在高压开关闭合不紧密时，出现点接触，电阻变大，也会导致高压设备温度过高。长时间的高温，一方面加快母线触头氧化，导致母线接触不良；另一方面，加快高压设备的老化或者损坏，甚至造成导线间击穿等事故的发生。电力高压配电柜过热故障的智能排查与实时监测，已成为高压供电系统中急需解决的问题。目前过热故障排查主要靠人工或机器人巡检，然而即使是最先进的配备红外设备的巡检机器人，也存在巡检周期长、成本高、对细微部位的探测精度低、故障点热源消失导致无法探测等难题。而作为一种温度传感材料，示温涂料可通过颜色变化直接指示物体表面温度分布和变化，具有成本低、变色快、易于观察且不受底物表面形状影响等优点，相对于传统的热电偶、红外等测温方式有较大优势。虽然一般的示温涂料变色明显，运维人员可依照标准试片对温度进行粗略判读，但依然存在误判的可能性，采用机器视觉代替人工进行判读是大势所趋。

示温涂料+机器视觉自动巡检作为一种高效的温度传感系统可以实现故障的快速定位和排查，在故障排查的同时，可全面收集故障发生状态的温度数据，建立数据库，减少过热故障的发生。

一方面，根据颜色与温度之间的定量关系采用机器视觉进行数字化判读，能够通过颜色解析得到较精确的温度数据，避免了人工监测温度判读的误差。另一方面，在得到足量故障温度数据后可构建数据库，结合大数据及人工智能技术能够最终实现故障的智能监测。

通过对现有技术的研究，申请人发现现有技术存在以下问题：

采用示温涂料做温度人工判读，是根据示温涂料样片颜色对应的温度来确认实际的温度,但实践发现这种基于颜色比对识别温度准确率很低，很容易产生误判。

利用红外热像仪测温也是配电柜温度检测的常用方法，但是成本高，而且对于温度超标后又恢复正常工作温度的器件，无法检测出。

利用红外热像仪对恶劣环境或复杂物体表面，不方便检测温度。

发明内容：

本发明的目的是针对现有技术的缺陷，提供一种电力巡检机器人利用多变色/单变色不可逆示温涂料和机器视觉实现对配电柜温度检测的方法。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种电力巡检机器人对配电柜温度检测的方法，包括如下步骤：

步骤S101：获取配电柜的测试点及其正常工作时的温度范围；

步骤S102：根据S101获取的被测点和正常工作的温度范围，选择多变色/单变色不可逆示温涂料，并确定参数；

步骤S103：利用图像识别方法提取不同温度下涂料的RGB数值，构建基于RGB的三维标准色-温度特征曲线；