[发明专利]一种输变电设备监测系统

摘要

本发明公开了一种输变电设备监测系统，包括：(1)采集器，用于采集需温度监测的输变电设备的温度、所处环境的温度和湿度；(2)服务器，用于接收采集器采集的数据，并存储至数据库；(3)监测端，用于对数据库中的数据进行处理、分析和显示，以实现监测端对需温度监测的输变电设备的温度、所处环境的温度和湿度的实时监测；所述采集器通过无线网络与所述服务器相连，所述服务器通过无线网络与所述监测端连接。本发明实现对需温度监测的输变电设备的温度、所处环境的温度和湿度的实时监测，自动化程度高。

主权项

1.一种输变电设备监测系统，其特征是，包括：(1)采集器，用于采集需温度监测的输变电设备的温度、所处环境的温度和湿度；(2)服务器，用于接收采集器采集的数据，并存储至数据库；(3)监测端，用于对数据库中的数据进行处理、分析和显示，以实现监测端对需温度监测的输变电设备的温度、所处环境的温度和湿度的实时监测；所述采集器通过无线网络与所述服务器相连，所述服务器通过无线网络与所述监测端连接；所述采集器还用于采集监测各输变电设备工作的视频图像，所述监测端包括用于检测输变电设备健康状态的健康状态监测系统，所述健康状态监测系统包括依次连接的数据预处理模块、数据分析模块、数据评估模块，所述数据预处理模块用于将采集到的视频图像转化到灰度空间，并使转换后的图像通过高斯滤波器进行滤波处理；所述数据分析模块用于对预处理后的视频图像进行分析和处理，以得到输变电设备的振动位移曲线；所述数据评估模块用于对所述振动位移曲线进行健康分析并判断输变电设备的振动位移是否处于健康状态，输出输变电设备健康状态结果；所述数据分析模块包括算法选择子模块、主算法子模块、副算法子模块、位移修正子模块和显示子模块，具体为：(1)算法选择子模块：与主算法子模块、副算法子模块连接，用于对视频中各帧 图像的位移提取算法进行选择，其遵循的选取原则为：当前帧图像与前一帧 图像相比不满足亮度恒定、空间一致和帧 间位移差小于设定阈值T1的任一项条件时，选取主算法子模块进行追踪目标的运动位移的提取；当前帧图像与前一帧 图像相比满足亮度恒定、空间一致和帧 间位移差小于设定阈值T1条件时，选取副算法子模块进行追踪目标的运动位移的提取，T1的取值范围为(0,1mm]；(2)主算法子模块：用于通过图像配准的方式来提取追踪目标的运动位移，设视频共有n帧 图像，选取视频中的第一帧中的追踪目标图像作为模板图像P(σ)，后续帧图像为Ij(σ),j＝2,...n，多次扭曲所述后续帧图像Ij(σ)，使其与模板图像P(σ)对齐，每次扭曲后所述后续帧图像Ij(σ)与模板图像P(σ)之间的增量Δδj为：其中，ψ(σ；δj)为模板图像P(σ)的像素坐标σ(x,y)映射到后续帧图像Ij(σ)的亚像素坐标，δj表示扭曲变换的参数向量，Ij(ψ(σ；δj))为从后续帧图像Ij(σ)中截取的扭曲部分，▽P为扭曲部分在亚像素坐标ψ(σ；δj)处的梯度；所述主算法子模块通过不断迭代计算增量Δδj来更新δj，以逐渐实现图像配准，更新过程为：δj←δj+Δδj，每次更新后对变换参数δj的小数点后一位进行四舍五入取整，停止更新的条件为||Δδj||≤T2，T2为设定的阈值，T2的取值范围为[0.4,0.5]，最后更新的变换参数δj即为后续帧图像Ij(σ)中要提取的追踪目标的复杂运动位移；(3)副算法子模块：用于通过模板匹配的方式来提取追踪目标的运动位移，设视频共有n帧 图像，选取视频中的第一帧图像为匹配图像，后续帧的有效区域为模板图像Pi,i＝2,...n,各帧 图像中追踪目标的简单运动位移(xi,yi)为：其中，(x0,y0)为通过计算模板图像Pi与第一帧图像的NCC相关系数矩阵得到的最大位置点的坐标，m1,m2,m3,m4,m5为(x0,y0)周围8个坐标点(xk,yk)的相关系数，k＝1,...,8，(x0,y0)与所述相关系数的关系为c(xk,yk)＝m0+m1xk+m2yk+m3xk2+m4xkyk+m5yk2；(4)位移修正子模块,考虑到当地温度对输变电设备位移的影响，引入温度修正系数L对上述提取的运动位移进行修正，经验值L的取值范围是[0.95，1.05]：修正后的复杂运动位移：δ′j＝δj×L；修正后的简单运动位移：(xi,yi)′＝(xi,yi)×L；(5)显示子模块，与主算法子模块、副算法子模块连接，用于处理并显示与追踪目标相关的运动位移数据和输变电设备的振动位移曲线。