变电站数据采集与处理装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种变电站数据采集与处理装置，所述装置包括：智能采集器件，用于在液体成像区域占据的像素点数量超限时，基于出厂状态下变压器油对应的灰度数值范围的中间灰度值

【技术实现步骤摘要】
变电站数据采集与处理装置及方法


[0001]本专利技术涉及变电站监控领域，尤其涉及一种变电站数据采集与处理装置及方法
。

技术介绍

[0002]变电站是指电力系统中对电压和电流进行变换，接受电能及分配电能的场所
。
在发电厂内的变电站是升压变电站，其作用是将发电机发出的电能升压后馈送到高压电网中，在电力接收端的变电站是降压变电站，其作用是将输电线路输送的高压电能降压后输送到各个用电终端
。
由此可见，变压器是变电站中的最重要的电力措施，变压器是利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置，主要构件是初级线圈
、
次级线圈和铁芯，其主要功能有：电压变换
、
电流变换
、
阻抗变换
、
隔离
、
稳压等
。
[0003]在变电站的变压器的实际使用过程中，变压器的防爆管如果溢出变压器油时，表明变压器的加工工艺不良，或者变压器的相关零配件出现松动或者损坏，同时新溢出的变压器油能反应变压器内部油体的含水程度，变压器油在使用过程中难免会混入空气中的水分
。
水分对绝缘油的性能和用油设备的寿命有很大的危害，通过对变压器内部油体的含水程度的鉴别，可以为变压器的工作性能以及是否触发换油时机提供关键的参考信息
。
[0004]示例地，中国专利技术专利公开文本
CN102095509A
提出的一种变压器油中微水含量的预报系统，属于变压器监测
，所述变压器油中微水含量的预报系统包括至少一个温度传感器
、
至少一个湿度传感器
、
至少一个信号转化单元
、
至少一台下位机
、
至少一台上位机
。
本预报系统采用模块化
、
集成化的设计方式，预报精度高，操作简便，适用于变压器油中微水含量的在线监测
。
[0005]示例地，中国技术专利公开文本
CN207765243U
公开了一种城市配电网变压器用安全防护及检测装置，所述装置包括器体，所述器体的顶部固定连接有防爆管，所述器体顶部的左端固定连接有底板，所述底板的顶部固定连接有支撑杆，所述支撑杆的顶部固定连接有储油柜，所述器体的正面固定连接有信号式温度计，所述器体右侧的底端固定连接有放油阀门
。
该城市配电网变压器用安全防护及检测装置，通过信号式温度计
、
储油柜和放油阀门的设置，信号式温度计可观察器体内部的温度，然后通过储油柜前面的油表，通过油表观察储油柜内部的油量，最后通过放油阀门对器体内部的油箱进行放油处理，从而达到观察器体性能的效果，进而达到检测变压器的效果
。
[0006]显然，上述现有技术均没有完成对防爆管是否溢出变压器油进行的现场的实时判断，更没有对溢出的变压器油进行及时的含水程度的测量，导致变电站管理方因为缺乏必要的采集数据而无法对变压器的工作性能以及故障类型进行准确
、
可靠的判断，自然无法进行后续的针对性的应对和处理，使得整个变电站处于严重的不可控状态
。

技术实现思路

[0007]为了解决相关领域中的技术问题，本专利技术提供了一种变电站数据采集与处理装置及方法，能够采用针对性的视觉检测机制，在检测到变压器的防爆管最新存在有效面积的
变压器油溢出现象后，引用定制的数值转换算法实现对溢出的变压器油的水分鉴别，从而完成对变压器的多重故障的有效判断，为后续的应对措施提供可靠的参考数据
。
[0008]根据本专利技术的第一方面，提供了一种变电站数据采集与处理装置，所述装置包括：
[0009]命令触发机构，与位于变电站内的变压器连接，用于在检测到所述变压器当前处于运行状态时，发出第一检测命令；
[0010]定向录影机构，与所述命令触发机构连接，设置在所述变压器的防爆管的对面，用于在接收到所述第一检测命令时，执行面对所述防爆管的即时录影处理，以获得当前时间戳对应的即时录影画面；
[0011]优化映射机构，与所述定向录影机构连接，包括滤波优化设备
、
锐化优化设备以及增强优化设备，用于在接收到所述即时录影画面时，对所述即时录影画面依次执行双层去噪处理
、
双向锐化处理以及连续增强处理，以获得对应的优化映射画面；
[0012]逐级识别器件，与所述优化映射机构连接，用于基于防爆管的标准外形轮廓识别接收到的优化映射画面中的景深最浅的防爆管的成像区域并作为目标成像区域，同时基于目标成像区域中的各个边沿像素点的位置从所述目标成像区域中分割对应的液体成像区域；
[0013]智能采集器件，与所述逐级识别器件连接，用于获取出厂状态下变压器油对应的灰度数值范围的中间灰度值以作为第一参考灰度值，获取水分对应的灰度数值范围的中间灰度值以作为第二参考灰度值，获取构成所述液体成像区域的各个像素点分别对应的各个灰度值中出现频率最高的灰度值以作为待鉴定灰度值，基于所述第一参考灰度值
、
所述第二参考灰度值以及所述待鉴定灰度值鉴定防爆管溢出油体的含水百分比；
[0014]其中，基于所述第一参考灰度值
、
所述第二参考灰度值以及所述待鉴定灰度值鉴定防爆管溢出油体的含水百分比包括：采用三输入一输出的数值转换公式执行所述鉴定处理，所述待鉴定灰度值越接近于所述第二参考灰度值，鉴定的防爆管溢出油体的含水百分比越高，以及所述待鉴定灰度值越接近于所述第一参考灰度值，鉴定的防爆管溢出油体的含水百分比越低
。
[0015]根据本专利技术的第二方面，提供了一种变电站数据采集与处理方法，所述方法包括：
[0016]在检测到位于变电站内的变压器当前处于运行状态时，发出第一检测命令；
[0017]在接收到所述第一检测命令时，执行面对所述变压器的防爆管的即时录影处理，以获得当前时间戳对应的即时录影画面；
[0018]在接收到所述即时录影画面时，对所述即时录影画面依次执行双层去噪处理
、
双向锐化处理以及连续增强处理，以获得对应的优化映射画面；
[0019]基于防爆管的标准外形轮廓识别接收到的优化映射画面中的景深最浅的防爆管的成像区域并作为目标成像区域，同时基于目标成像区域中的各个边沿像素点的位置从所述目标成像区域中分割对应的液体成像区域；
[0020]获取出厂状态下变压器油对应的灰度数值范围的中间灰度值以作为第一参考灰度值，获取水分对应的灰度数值范围的中间灰度值以作为第二参考灰度值，获取构成所述液体成像区域的各个像素点分别对应的各个灰度值中出现频率最高的灰度值以作为待鉴定灰度值，基于所述第一参考灰度值
、
所述第二参考灰度值以及所述待鉴定灰度值鉴定防爆管溢出油体的含水百分比；
[0021]在接收到的防爆管溢出油体的含水百分比大于等于设定百分比限量时，向所述变压器发出停机检查指令；<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种变电站数据采集与处理装置，其特征在于，所述装置包括：命令触发机构，与位于变电站内的变压器连接，用于在检测到所述变压器当前处于运行状态时，发出第一检测命令；定向录影机构，与所述命令触发机构连接，设置在所述变压器的防爆管的对面，用于在接收到所述第一检测命令时，执行面对所述防爆管的即时录影处理，以获得当前时间戳对应的即时录影画面；优化映射机构，与所述定向录影机构连接，包括滤波优化设备
、
锐化优化设备以及增强优化设备，用于在接收到所述即时录影画面时，对所述即时录影画面依次执行双层去噪处理
、
双向锐化处理以及连续增强处理，以获得对应的优化映射画面；逐级识别器件，与所述优化映射机构连接，用于基于防爆管的标准外形轮廓识别接收到的优化映射画面中的景深最浅的防爆管的成像区域并作为目标成像区域，同时基于目标成像区域中的各个边沿像素点的位置从所述目标成像区域中分割对应的液体成像区域；智能采集器件，与所述逐级识别器件连接，用于在分割到的液体成像区域占据的像素点数量大于等于设定数量阈值时，获取出厂状态下变压器油对应的灰度数值范围的中间灰度值以作为第一参考灰度值，获取水分对应的灰度数值范围的中间灰度值以作为第二参考灰度值，获取构成所述液体成像区域的各个像素点分别对应的各个灰度值中出现频率最高的灰度值以作为待鉴定灰度值，基于所述第一参考灰度值
、
所述第二参考灰度值以及所述待鉴定灰度值鉴定防爆管溢出油体的含水百分比；其中，基于所述第一参考灰度值
、
所述第二参考灰度值以及所述待鉴定灰度值鉴定防爆管溢出油体的含水百分比包括：采用三输入一输出的数值转换公式执行所述鉴定处理，所述待鉴定灰度值越接近于所述第二参考灰度值，鉴定的防爆管溢出油体的含水百分比越高，以及所述待鉴定灰度值越接近于所述第一参考灰度值，鉴定的防爆管溢出油体的含水百分比越低
。2.
如权利要求1所述的变电站数据采集与处理装置，其特征在于：基于防爆管的标准外形轮廓识别接收到的优化映射画面中的景深最浅的防爆管的成像区域并作为目标成像区域，同时基于目标成像区域中的各个边沿像素点的位置从所述目标成像区域中分割对应的液体成像区域包括：所述防爆管的标准外形轮廓为出厂状态下防爆管的标准成像图案；其中，基于防爆管的标准外形轮廓识别接收到的优化映射画面中的景深最浅的防爆管的成像区域并作为目标成像区域，同时基于目标成像区域中的各个边沿像素点的位置从所述目标成像区域中分割对应的液体成像区域包括：基于所述目标成像区域中某一个像素点的像素值梯度判断所述像素点是否属于边沿像素点
。3.
如权利要求2所述的变电站数据采集与处理装置，其特征在于，所述装置还包括：应对处理器件，与所述智能采集器件连接，用于在接收到的防爆管溢出油体的含水百分比大于等于设定百分比限量时，向所述变压器发出停机检查指令
。4.
如权利要求2所述的变电站数据采集与处理装置，其特征在于，所述装置还包括：信息存储芯片，分别与所述智能采集器件以及所述逐级识别器件连接，用于存储防爆管的标准外形轮廓；其中，所述信息存储芯片还用于存储所述三输入一输出的数值转换公式；
其中，在所述三输入一输出的数值转换公式中，所述第一参考灰度值
、
所述第二参考灰度值以及所述待鉴定灰度值作为所述数值转换公式的三项输入数据，所述防爆管溢出油体的含水百分比作为所述数值转换公式的单项输出数据
。5.
如权利要求2所述的变电站数据采集与处理装置，其特征在于，所述装置还包括：石英振荡器件，分别与所述定向录影机构
、
所述优化映射机构
、
所述逐级识别器件以及所述智能采集器件连接，用于分别为所述定向录影机构
、
所述优化映射机构
、
所述逐级识别器件以及所述智能采集器件提供各自所需的参考时钟信号
。6.
如权利要求2所述的变电站数据采集与处理装置，其特征在于，所述装置还包括：同步驱动器件，分别与所述定向录影机构
、
所述优化映射机构
、
所述逐级识别器件以及所述智能采集器件连接，用于分别执行所述定向录影机构
、
所述优化映射机构
、
所述逐级识别器件以及所述智能采集器件的两两同步驱动控制
。7.
如权利要求2‑6任一所述的变电站数据采集与处理装置，其特征在于：基于所述目标成像...

【专利技术属性】
技术研发人员：程好，李峻岭，张欣，卞林，王文杰，徐帆，任维银，钱开吉，
申请(专利权)人：连云港智源电力设计有限公司，
类型：发明
国别省市：