[发明专利]用于电力设备检测的GIS套管定位方法及其系统

说明书

本发明公开了一种用于电力设备检测的GIS套管定位方法及其系统，包括以下步骤：将GIS套管根据电压分成66kV、110kV、220kV、500kV和1000kV的GIS套管；220kV的GIS套管分成3类，500kV的GIS套管分成2类，1000kV的GIS套管分成2类，从上述9个类别的GIS套管的红外图像中任意采集1000条温度数据，作为网络模型的数据集；搭建FasterRCNN网络模型，获得针对GIS套管设备的目标检测模型；将待检测的GIS套管的数据集，输入到目标检测模型中，得到位于拍摄图片中心位置的GIS套管的设备框坐标。本发明具有检测准确率高、模型泛化能力强的特点。

技术领域

本发明涉及一种套管的定位检测方法，特别是一种用于电力设备检测的GIS套管定位方法及其系统。

背景技术

GIS套管指的是在瓷套内腔充以六氟化硫气体的绝缘套管。通常用作气体绝录金属封闭开关设备(GIS)的出线套管。电容式套管以油纸或胶纸为主要绝缘，并以电容屏来均匀径向及轴向电场分布的套管。现代高压电气设备的电器套管及穿墙套管多为电容式套管。电容式套管的核心部分是电容芯，它是由多层油纸或胶纸构成的密集绝缘体。绝缘层间夹进金属箔电极，构成多个同心圆柱形的电容器。同心圆柱形电容器电极的直径由内向外依次增加，而其长度则依次减少。电极的直径及长度按一定规律选取，使径向及轴向的电场分布趋于均匀，以使在满足电气性能要求的前提下套管的尺寸最小。为改善金属箔电极边缘处的电场分布，有时采用半导体极板或半导体滚边的金属箔极板。

目前GIS套管的检测方法，主要是以红外图片为研究基础，来研究GIS套管异常发热的问题。但是由于红外图片包含多种伪彩色，拍摄环境复杂导致的被拍摄设备干扰严重、训练数据类型少等问题，导致目前现有的方法存在检测准确率低、模型泛化能力较差等缺陷。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种用于电力设备检测的GIS套管定位方法及其系统。本发明具有检测准确率高、模型泛化能力强的特点。

本发明的技术方案：用于电力设备检测的GIS套管定位方法，包括以下步骤：

S1、将GIS套管根据电压分成66kV的GIS套管gis_c1、110kV的GIS套管gis_c2、220kV的GIS套管、500kV GIS套管和1000kV的GIS套管；

S2、将220kV的GIS套管根据均压环、瓷套和柱头的不同形状分成3类，将500kV的GIS套管根据均压环和瓷套的不同形状分成2类，将1000kV的GIS套管根据瓷套的不同形状分成2类；

S3、对上述9个类别的GIS套管，分别经红外热像仪拍摄红外图像，从每个类别的GIS套管的红外图像中任意采集1000条温度数据，作为网络模型的数据集；

S4、搭建Faster RCNN网络模型，随机选择每种GIS套管类别的数据集中50％的温度数据做为训练集，10％的温度数据作为验证集，40％的温度数据作为测试集，使用Resnet50作为主干特征提取网络，使用反向传播和随机梯度下降进行端到端的网络训练，获得针对GIS套管设备的目标检测模型；

S5、将未知的GIS套管的温度数据，输入到目标检测模型中，得到位于红外图像的中心位置的GIS套管的设备框坐标。

前述的用于电力设备检测的GIS套管定位方法中，所述步骤S2中，220kV的GIS套管的3种类别分别为gis_c3、gis_c4和gis_c5，其中gis_c3为有均压环，瓷套外部无明显凸起部分；gis_c4为有均压环，瓷套外部有明显凸起部分；gis_c5为无均压环，瓷套外部无明显凸起部分；500kV的GIS套管的2种类别分别为gis_c6和gis_c7，其中gis_c6为有均压环，瓷套为圆柱状；gis_c7为有均压环，瓷套为圆台状；1000kV的GIS套管的2种类别分别为gis_c8和gis_c9，其中gis_c8为瓷套为圆台状，gis_c9为瓷套为圆柱状。