一种基于稀疏像元的开关柜放电定位及测温方法技术

本公开揭示了一种基于稀疏像元的开关柜放电定位及测温方法，包括：S100：获取高压开关柜内部结构的可见光图像；S200：采集高压开关柜内部结构的放电光信号；S300：基于雪崩二极管阵列单元对可见光图像进行分割，以获得第一图像，将放电光信号聚焦于第一图像，以对高压开关柜内部结构放电进行第一次定位；S400：基于红外焦平面对可见光图像进行分割，以获得第二图像，将放电光信号聚焦于第二图像，以对高压开关柜内部结构进行测温，并基于温度值对高压开关柜内部结构放电进行第二次定位；S500：综合第一次定位和第二次定位的定位结果以对高压开关柜内部结构放电进行最终定位。高压开关柜内部结构放电进行最终定位。高压开关柜内部结构放电进行最终定位。

【技术实现步骤摘要】
一种基于稀疏像元的开关柜放电定位及测温方法


[0001]本公开属于电气工程局部放电检测
，具体涉及一种基于稀疏像元的开关柜放电定位及测温方法。

技术介绍

[0002]高压开关柜内部结构紧凑、绝缘裕度小，一旦发生异常放电或过热，容易发展为短路性故障甚至爆炸，严重威胁配网运行安全和人员安全，因此，开关柜放电和过热的有效监测是故障防范的重要技术手段。但是，由于开关柜内放电位置及信号传播途径未知，在线检测存在困难，使得设备运维和检修决策建议难以得出，主要依赖主观经验。
[0003]目前，紫外成像仪在电力系统故障检测中使用广泛，其虽然具有较高的检测精度和直观性，但结构复杂的CCD成像系统导致其尺寸大、成本高，无法灵活部署于高压开关柜内部，更难以在电力系统中大规模推广应用。
[0004]在
技术介绍
部分中公开的上述信息仅仅用于增强对本专利技术背景的理解，因此可能包含不构成在本国中本领域普通技术人员公知的现有技术的信息。

技术实现思路

[0005]针对现有技术中的不足，本公开的目的在于提供一种基于稀疏像元的开关柜放电定位及测温方法，该方法同时基于雪崩二极管阵列和红外焦平面对开关柜内部结构进行放电定位，可实现开关柜内部结构放电的全息化呈现。
[0006]为实现上述目的，本公开提供以下技术方案：
[0007]一种基于稀疏像元的开关柜放电定位及测温方法，包括如下步骤：
[0008]S100：获取高压开关柜内部结构的可见光图像；
[0009]S200：采集高压开关柜内部结构的放电光信号；
[0010]S300：基于雪崩二极管阵列单元对可见光图像进行分割，以获得第一图像，将放电光信号聚焦于第一图像，以对高压开关柜内部结构放电进行第一次定位；
[0011]S400：基于红外焦平面对可见光图像进行分割，以获得第二图像，将放电光信号聚焦于第二图像，以对高压开关柜内部结构进行测温，并基于温度值对高压开关柜内部结构放电进行第二次定位；
[0012]S500：综合第一次定位和第二次定位的定位结果以对高压开关柜内部结构放电进行最终定位。
[0013]优选的，步骤S300包括以下步骤：
[0014]S301：基于n
×
n雪崩二极管阵列单元对可见光图像进行分割，获得具有n
×
n个分割区域的第一图像，并对每个分割区域的位置进行标注；
[0015]S302：将放电光信号聚焦于第一图像；
[0016]S303：测量第一图像某个分割区域所对应的放电光信号的响应强度，并与噪声阈值比对，以判定该分割区域是否存在放电现象。
[0017]优选的，步骤S300还包括如下步骤：
[0018]S304：若判定该分割区域存在放电现象，则记录该分割区域的位置，并基于n
×
n雪崩二极管阵列对该分割区域进行二次分割，同时标注每个二次分割区域的位置；
[0019]S305：测量每个二次分割区域对于放电光信号的响应强度，记录其中响应强度最大的二次分割区域的位置，即完成对高压开关柜内部结构放电的第一次定位。
[0020]优选的，步骤S400包括以下步骤：
[0021]S401：基于n
×
n红外焦平面单元对可见光图像进行分割，获得具有n
×
n个分割区域的第二图像，并对每个分割区域的位置进行标注；
[0022]S402：将放电光信号聚焦于第二图像；
[0023]S403：测量第二图像某个分割区域所对应的红外焦平面单元基于放电光信号的温度值，并与温度阈值比对，以判定该分割区域是否存在放电现象。
[0024]优选的，步骤S400还包括以下步骤：
[0025]S404：若判定该分割区域存在放电现象，则记录该分割区域的位置，并基于n
×
n红外焦平面对该分割区域进行二次分割，同时标注每个二次分割区域的位置；
[0026]S405：测量每个二次分割区域基于放电光信号的温度值，记录其中温度值最高的二次分割区域的位置，即完成对高压开关柜内部结构放电的第二次定位。
[0027]优选的，步骤S500包括以下步骤：
[0028]S501：将第一图像和第二图像上存在放电现象的分割区域的位置进行比对，若位置一致，则执行步骤S502；否则返回步骤S301和步骤S401；
[0029]S502：将第一图像上对于放电光信号响应强度最大的二次分割区域的位置与第二图像上基于放电光信号温度值最高的二次分割区域的位置进行比对，若位置一致，则输出该位置坐标，以完成对高压开关柜内部结构放电进行最终定位；否则返回步骤S304和步骤S404。
[0030]本公开还提供一种基于稀疏像元的开关柜放电定位及测温装置，包括：
[0031]获取单元，用于获取高压开关柜内部结构的可见光图像；
[0032]采集单元，用于采集高压开关柜内部结构的放电光信号；
[0033]第一定位单元，用于基于雪崩二极管阵列单元对可见光图像进行分割，以获得第一图像，以及用于将放电光信号聚焦于第一图像，以对高压开关柜内部结构放电进行第一次定位；
[0034]第二定位单元，用于基于红外焦平面对可见光图像进行分割，以获得第二图像，将放电光信号聚焦于第二图像，以对高压开关柜内部结构进行测温，并基于温度值对高压开关柜内部结构放电进行第二次定位；
[0035]第三定位单元，用于综合第一次定位和第二次定位的定位结果以对高压开关柜内部结构放电进行最终定位。
[0036]优选的，所述第一定位单元包括：
[0037]第一分割模块，用于基于n
×
n雪崩二极管阵列单元对可见光图像进行分割，以获得具有n
×
n个分割区域的第一图像，并对每个分割区域的位置进行标注；
[0038]第一聚焦模块，用于将放电光信号聚焦于第一图像；
[0039]第一判定模块，用于测量第一图像某个分割区域所对应的放电光信号的响应强
度，并与噪声阈值比对，以判定该分割区域是否存在放电现象。
[0040]第二分割模块，用于记录存在放电现象的分割区域的位置，并基于n
×
n雪崩二极管阵列对该分割区域进行二次分割，同时标注每个二次分割区域的位置；
[0041]第一记录模块，用于测量每个二次分割区域对于放电光信号的响应强度，记录其中响应强度最大的二次分割区域的位置，即完成对高压开关柜内部结构放电的第一次定位。
[0042]优选的，所述第二定位单元包括：
[0043]第三分割模块，用于基于n
×
n红外焦平面单元对可见光图像进行分割，以获得具有n
×
n个分割区域的第二图像，并对每个分割区域的位置进行标注；
[0044]第二聚焦模块，用于将放电光信号聚焦于第二图像；
[0045]第二判定模块，用于测量第二图像某个分割区域所对应的红外焦本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于稀疏像元的开关柜放电定位及测温方法，包括如下步骤：S100：获取高压开关柜内部结构的可见光图像；S200：采集高压开关柜内部结构的放电光信号；S300：基于雪崩二极管阵列单元对可见光图像进行分割，以获得第一图像，将放电光信号聚焦于第一图像，以对高压开关柜内部结构放电进行第一次定位；S400：基于红外焦平面对可见光图像进行分割，以获得第二图像，将放电光信号聚焦于第二图像，以对高压开关柜内部结构进行测温，并基于温度值对高压开关柜内部结构放电进行第二次定位；S500：综合第一次定位和第二次定位的定位结果以对高压开关柜内部结构放电进行最终定位。2.根据权利要求1所述的方法，其中，优选的，步骤S300包括以下步骤：S301：基于n
×
n雪崩二极管阵列单元对可见光图像进行分割，获得具有n
×
n个分割区域的第一图像，并对每个分割区域的位置进行标注；S302：将放电光信号聚焦于第一图像；S303：测量第一图像某个分割区域所对应的放电光信号的响应强度，并与噪声阈值比对，以判定该分割区域是否存在放电现象。3.根据权利要求2所述的方法，其中，步骤S300还包括如下步骤：S304：若判定该分割区域存在放电现象，则记录该分割区域的位置，并基于n
×
n雪崩二极管阵列对该分割区域进行二次分割，同时标注每个二次分割区域的位置；S305：测量每个二次分割区域对于放电光信号的响应强度，记录其中响应强度最大的二次分割区域的位置，即完成对高压开关柜内部结构放电的第一次定位。4.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤S400包括以下步骤：S401：基于n
×
n红外焦平面单元对可见光图像进行分割，获得具有n
×
n个分割区域的第二图像，并对每个分割区域的位置进行标注；S402：将放电光信号聚焦于第二图像；S403：测量第二图像某个分割区域所对应的红外焦平面单元基于放电光信号的温度值，并与温度阈值比对，以判定该分割区域是否存在放电现象。5.根据权利要求4所述的方法，其中，步骤S400还包括以下步骤：S404：若判定该分割区域存在放电现象，则记录该分割区域的位置，并基于n
×
n红外焦平面对该分割区域进行二次分割，同时标注每个二次分割区域的位置；S405：测量每个二次分割区域基于放电光信号的温度值，记录其中温度值最高的二次分割区域的位置，即完成对高压开关柜内部结构放电的第二次定位。6.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤S500包括以下步骤：S501：将第一图像和第二图像上存在放电现象的分割区域的位置进行比对，若位置一致，则执行步骤S502；否则返回步骤S301和步骤S401；S502：将第一图像上对于放电光信号响应强度最大的二次分割区域的位置与第二图像上基于放电光信号温度值最高的二次分割区域的位置进行比对，若位置一致，则输出该位...

【专利技术属性】
技术研发人员：任明，王玥，关浩斌，李琛，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：