确定开关设备中的断路器的状态的装置和方法制造方法及图纸

本公开的实施例提供了一种确定开关设备中的断路器的状态的装置和方法。该装置包括：温度指示器，布置在断路器上并且被配置为响应于断路器的温度的变化而改变外观特性；图像捕获设备，被配置为捕获断路器的图像；以及处理器，该处理器被配置为：至少通过检测温度指示器的边缘的位置在图像上的变化来确定断路器的移动状态；以及通过检测温度指示器的外观特性在图像上的变化来确定断路器的温度。通过上述布置，可以通过分析由图像捕获设备捕获的图像来确定断路器的状态，包括温度和移动状态。以这种方式，操作者可以接收更多有价值的信息，而不必保持实时观看断路器的视频，从而提高了控制效率和有效性。高了控制效率和有效性。高了控制效率和有效性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】确定开关设备中的断路器的状态的装置和方法


[0001]本公开的实施例总体上涉及一种开关设备，并且更具体地涉及一种确定开关设备中的断路器的状态的装置和方法。

技术介绍

[0002]中压和高压开关设备是输配电线路中常用的电气设备。断路器是开关设备的标准部件。断路器是一种自动操作的电气开关，其旨在保护电路免受过电流(通常由过载或短路引起)造成的损坏。一旦检测到电路故障，断路器的触头必须打开以中断电路。
[0003]在开关设备中，热量通常是在诸如断路器的母线、电缆和触头等部件被连接的位置处生成的，从而在这些位置处引起局部高温。这样的位置通常称为热点。监测这些位置的温度对于确保电气部件的安全至关重要。监测热点的温度通常涉及安装诸如传感器之类的监测装置，该装置容易受到组装不良和长期逾期的维护操作的影响。
[0004]此外，通常在开关设备中提供有活门挡板以覆盖断路器的固定触头。活门挡板需要打开，断路器的可移动触头与固定触头才能接合。可移动触头和/或活门挡板的位置也是影响断路器性能的关键因素。
[0005]在常规的解决方案中，断路器的温度和位置以相互独立的方式来检测，导致复杂的部件布局和电路设计。

技术实现思路

[0006]本公开的实施例提供了一种确定开关设备中的断路器的状态的装置和方法，以至少部分解决上述和其他潜在问题。
[0007]在第一方面，提供了一种用于确定开关设备中的断路器的状态的装置。该装置包括：温度指示器，布置在断路器上并且被配置为响应于断路器的温度的变化而改变外观特性；图像捕获设备，被配置为捕获断路器的图像；以及处理器，该处理器被配置为：至少通过检测温度指示器的边缘的位置在图像上的变化来确定断路器的移动状态；并且通过检测温度指示器的外观特性在图像上的变化来确定断路器的温度。
[0008]通过上述布置，可以通过分析由图像捕获设备捕获的图像来确定断路器的状态，包括温度和移动状态。以这种方式，操作者可以接收更多有价值的信息，而不必保持长时间观看断路器的视频，从而提高了控制效率和有效性。
[0009]在一些实施例中，该装置还包括传输单元，该传输单元被配置为向外部设备传输与断路器的移动状态和温度有关的信息。以这种方式，外部设备可以及时且高效地接收信息，从而提高了断路器和甚至开关设备的安全性。
[0010]在一些实施例中，外观特性包括颜色或透明度中的至少一种。因此，温度指示器可以更灵活地选择，从而降低成本并且提高稳定性。
[0011]在一些实施例中，该装置还包括被配置为提供预定照明条件的光源，其中图像捕获设备被配置为在预定照明条件下捕获图像。在预定照明条件下捕获的图像可以提高状态
确定的准确性。
[0012]在一些实施例中，该装置还包括邻近温度指示器布置的参考色条，其中处理器还被配置为通过检测参考色条与温度指示器之间的颜色对比度在图像上的变化来确定断路器的温度。以这种方式，可以进一步提高检测准确性。
[0013]在一些实施例中，温度指示器包括布置成阵列的一个或多个热致变色块，每个热致变色块包括液晶材料的至少一个热致变色层。这种布置可以扩大待确定的温度范围，从而提高了该装置的适用性。
[0014]在一些实施例中，液晶材料包括手性向列液晶、胆甾相液晶、近晶型液晶或其任何组合。由此，可以提高温度指示器的性能。
[0015]在一些实施例中，处理器还被配置为：基于温度指示器的外观特性的变化来确定一个或多个热致变色块的色差；根据确定色差超过阈值，使得与断路器的温度有关的信息被传输给外部设备。以这种方式，可以快速且高效地确定断路器的温度。
[0016]在一些实施例中，处理器还被配置为：检测活门挡板上的位置指示器的边缘的位置在图像上的变化，活门挡板被配置为覆盖或暴露断路器的固定触头，位置指示器布置在活门挡板上；以及至少基于位置指示器的边缘的位置的检测到的变化来确定活门挡板的移动状态。这种布置允许确定活门挡板的移动状态。以这种方式，可以提高断路器和甚至开关设备的安全性。
[0017]在一些实施例中，处理器还被配置为：检测图像中的每个图像中的一个或多个边缘；基于一个或多个边缘在图像上的移动路径来从一个或多个边缘中检测温度指示器和/或位置指示器的边缘。以这种方式，可以去除噪声边缘，从而提高移动状态确定的准确性。
[0018]在一些实施例中，处理器还被配置为：通过将图像应用于神经网络模型来确定针对断路器的图像中的每个图像的特征表示，该特征表示至少指示与断路器和/或活门挡板的边缘有关的信息，活门挡板被配置为覆盖或暴露断路器的固定触头；以及基于特征表示与参考表示之间的相似性来确定断路器和/或活门挡板的移动状态，参考表示与断路器和/或活门挡板的预定移动状态相关联。以这种方式，可以更智能地确定移动状态。
[0019]在一些实施例中，处理器还被配置为通过以下方式来确定特征表示：确定图像中的每个图像的目标区域；以及通过将目标区域应用于神经网络模型来确定特征表示。由此，可以显著提高用于确定断路器和/或活门挡板的移动状态的计算速度。
[0020]在一些实施例中，处理器还被配置为：获取神经网络模型，神经网络模型是基于样本图像和样本特征表示被训练的，样本特征表示至少指示与样本图像中的一个样本图像中的边缘有关的信息。
[0021]在一些实施例中，处理器还被配置为：根据确定移动状态未能与预定状态匹配，使得与断路器和/或活门挡板的移动状态有关的警报被传输给外部设备。
[0022]在第二方面，提供了一种确定开关设备中的断路器的状态的方法。该方法包括：至少通过检测温度指示器的边缘的位置在由图像捕获设备捕获的图像上的变化来确定断路器的移动状态，温度指示器布置在断路器上；以及通过检测温度指示器的外观特性在图像上的变化来确定断路器的温度，温度指示器被配置为响应于断路器的温度的变化而改变外观特性。
[0023]在一些实施例中，该方法还包括：检测参考色条与温度指示器之间的颜色对比度
在图像上的变化；根据检测到颜色对比度的变化超过阈值，使得与断路器(201)的温度有关的警报被传输给外部设备。
[0024]在一些实施例中，该方法还包括：基于温度指示器单元的外观特性的变化来确定温度指示器的一个或多个热致变色块的色差；根据确定色差超过阈值，使得与断路器(201)的温度有关的报警被传输给外部设备。
[0025]在一些实施例中，该方法还包括：检测活门挡板上的位置指示器的边缘的位置在图像上的变化，活门挡板被配置为覆盖或暴露断路器的固定触头，位置指示器布置在活门挡板上；以及基于位置指示器的边缘的位置的检测到的变化来确定活门挡板的移动状态。
[0026]在一些实施例中，该方法还包括：检测图像中的每个图像中的一个或多个边缘；以及基于一个或多个边缘在图像上的移动路径来从一个或多个边缘中检测温度指示器和/或位置指示器的边缘。
[0027]在一些实施例中，该方法还包括：通过将图像应用于神经网络模型来确定针对断路器的图像中的每个图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于确定开关设备中的断路器的状态的装置，包括：温度指示器(101)，布置在所述断路器(201)上并且被配置为响应于所述断路器(201)的温度的变化而改变外观特性；图像捕获设备(102)，被配置为捕获所述断路器(201)的图像；以及处理器(103)，被配置为：至少通过检测所述温度指示器(101)的边缘的位置在所述图像上的变化来确定所述断路器(201)的移动状态；以及通过检测所述温度指示器(101)的所述外观特性在所述图像上的变化来确定所述断路器(201)的温度。2.根据权利要求1所述的装置，还包括：传输单元(105)，被配置为向外部设备(300)传输与所述断路器(201)的所述移动状态和所述温度有关的信息。3.根据权利要求1所述的装置，其中所述外观特性包括颜色或透明度中的至少一种。4.根据权利要求1所述的装置，还包括：光源(104)，被配置为提供预定照明条件，其中所述图像捕获设备(102)被配置为在所述预定照明条件下捕获所述图像。5.根据权利要求1所述的装置，还包括：参考色条，邻近所述温度指示器(101)布置，其中所述处理器(103)还被配置为通过检测所述参考色条与所述温度指示器(101)之间的颜色对比度在所述图像上的变化来确定所述断路器(201)的所述温度。6.根据权利要求1所述的装置，其中所述温度指示器(101)包括布置成阵列的一个或多个热致变色块(1011)，每个热致变色块(1011)包括液晶材料的至少一个热致变色层。7.根据权利要求6所述的装置，其中所述液晶材料包括手性向列液晶(NLC)、胆甾相液晶、近晶型液晶或其任何组合。8.根据权利要求6所述的装置，其中所述处理器(103)还被配置为：基于所述温度指示器(101)的所述外观特性的所述变化来确定所述一个或多个热致变色块(1011)的色差；根据确定所述色差超过阈值，使得与所述断路器(201)的所述温度有关的信息被传输给所述外部设备。9.根据权利要求1所述的装置，其中所述处理器(103)还被配置为：检测活门挡板(202)上的位置指示器的边缘的位置在所述图像上的变化，所述活门挡板(202)被配置为覆盖或暴露所述断路器(201)的固定触头，所述位置指示器布置在所述活门挡板(202)上；以及至少基于所述位置指示器的所述边缘的所述位置的检测到的变化来确定所述活门挡板的移动状态。10.根据权利要求9所述的装置，其中所述处理器(103)还被配置为：检测所述图像中的每个图像中的一个或多个边缘；基于所述一个或多个边缘在所述图像上的移动路径来从所述一个或多个边缘中检测所述温度指示器(101)和/或所述位置指示器的所述边缘。
11.根据权利要求1所述的装置，其中所述处理器(103)还被配置为：通过将所述图像应用于神经网络模型来确定针对所述断路器的所述图像中的每个图像的特征表示，所述特征表示至少指示与所述断路器(201)和/或活门挡板(202)的边缘有关的信息，所述活门挡板(202)被配置为覆盖或暴露所述断路器(201)的固定触头；以及基于所述特征表示与参考表示之间的相似性来确定所述断路器(201)和/或所述活门挡板(202)的移动状态，所述参考表示与所述断路器(201)和/或所述活门挡板(202)的预定移动状态相关联。12.根据权利要求11所述的装置，其中所述处理器(103)还被配置为通过以下方式确定所述特征表示：确定所述图像中的每个图像的目标区域；以及通过将所述目标区域...

【专利技术属性】
技术研发人员：庄根煌，郑炜，黄立群，苏翠翠，王阳，罗甸，
申请(专利权)人：ABB瑞士股份有限公司，
类型：发明
国别省市：