電氣設(shè)備紅外圖像分析與處理.pdf

1、紅外熱成像技術(shù)具有適應(yīng)性強(qiáng)、非接觸性等優(yōu)點(diǎn)，并已經(jīng)廣泛用于電力設(shè)備在線監(jiān)測(cè)中。目前變電站主要采用人工的方法，根據(jù)工作人員的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)采集的電氣設(shè)備紅外圖像進(jìn)行分析和診斷，因采集的圖像數(shù)量很大，現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)需要耗費(fèi)巨大的人力，且電氣設(shè)備紅外圖像的分析診斷大多需要基于歷史運(yùn)行情況進(jìn)行綜合判斷。本文提出一種電氣設(shè)備紅外圖像自動(dòng)分析和處理方法，實(shí)現(xiàn)了電氣設(shè)備熱故障判別的自動(dòng)化，并極大地提高了工作效率和識(shí)別的準(zhǔn)確性。
　　首先，本文采用中

2、值濾波等方法對(duì)采集的圖像進(jìn)行預(yù)處理，目的是濾除圖像中邊框等干擾。然后創(chuàng)新地運(yùn)用K-means聚類(lèi)的方法，依據(jù)設(shè)備與環(huán)境溫度的差異進(jìn)行圖像提取，目的是提取出圖像中的目標(biāo)電氣設(shè)備，K-means聚類(lèi)方法克服了Otsu二值化方法易誤分割的缺點(diǎn)。
　　圖像識(shí)別部分的目的是自動(dòng)地識(shí)別出圖像中的目標(biāo)電氣設(shè)備，以適應(yīng)大規(guī)?，F(xiàn)場(chǎng)采集圖像的自動(dòng)處理。本文的圖像識(shí)別主要分兩個(gè)部分:互感器識(shí)別和三相電力設(shè)備識(shí)別?；ジ衅髯R(shí)別選取互感器紅外圖像作為研究對(duì)象

3、，針對(duì)互感器的形狀特征，創(chuàng)新地采用x方向Canny檢測(cè)的方法提取互感器的邊緣特征點(diǎn)，并通過(guò)基于歸一化相關(guān)系數(shù)最大值的特征匹配方法和K-means聚類(lèi)方法確定了互感器邊緣，最終通過(guò)最小二乘法直線擬合確定了互感器在紅外圖像中的具體位置。三相電力設(shè)備識(shí)別采用數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)的方法對(duì)圖像進(jìn)行處理后，對(duì)圖像中的各個(gè)連通區(qū)域進(jìn)行標(biāo)定，最后根據(jù)面積和重心坐標(biāo)信息來(lái)判斷a，b，c三相電力設(shè)備的區(qū)域，該部分主要選取避雷器和套管作為研究對(duì)象。
　　溫度識(shí)別

4、的目標(biāo)是根據(jù)比色表自動(dòng)求取目標(biāo)區(qū)域中電氣設(shè)備的最高溫度、最低溫度和平均溫度，并統(tǒng)計(jì)各設(shè)備在各個(gè)溫度區(qū)間內(nèi)的像素點(diǎn)個(gè)數(shù)及其所占的比例，針對(duì)圖像中部分像素點(diǎn)無(wú)法與比色條上的點(diǎn)精確對(duì)應(yīng)的情況，本文采用像素值歐氏距離平方匹配的方法將所有像素點(diǎn)賦予其近似溫度值，并最終構(gòu)建了設(shè)備的溫度場(chǎng)。
　　最后，故障識(shí)別部分根據(jù)《帶電設(shè)備紅外診斷技術(shù)應(yīng)用導(dǎo)則》判斷電氣設(shè)備是否存在故障、故障類(lèi)型和嚴(yán)重程度，本文形成了套管、互感器、避雷器的故障診斷完整流程，