[发明专利]基于机械性能参数的断路器状态评估系统及评估方法

说明书

技术领域

本发明涉及断路器状态的评估系统，更具体的说，涉及基于机械性能参数的断路器状态的评估系统及评估方法技术领域。 

背景技术

高压断路器在电网运行、控制中起着至关重要的作用, 其运行、维护和检修情况与整个系统可靠性密切相关。国际大电网会议（CIGRE）于1988-1999年对已投运的66kV及以上单压式SF₆断路器进行了可靠性调查，共70708台年，因操动机构故障造成的失效占总失效数的64.8%，其中二次电气控制和辅助回路故障占总数的21%，操动机构机械故障占总故障的43.8%。据统计，断路器拒动、误动、慢分和三相不同期等机械故障造成恶性事故占总事故的80%以上，而且断路器主要故障为操动机构故障，本质上由于断路器操动机构的特征参数发生了变化。断路器由于现有测试技术和分析方法上受到固有思维模式的局限，如在测试仪器方面，目前断路器机械特性测试中常采用光栅传感器、导电塑料电位器测量动触头行程，原理上未脱离“接触式”测量，不仅传感器本身精度不高，而且夹具安装繁琐，难于全面描述动触头运动轨迹。本专利旨在采用“非接触”传感技术，利用高速、高分辨率摄像机捕捉断路器合分闸过程传动部件的运行状况，采用图像分析和识别技术获取断路器操动中传变部件运动位移、主轴转动过程及角度参数，计算断路器机械性能参数，从根本上革新断路器机械特性测试方法，提高参数测量精度和速度，并准确地获得断路器状态，从而提高其运行状态判断的准确性。 

介于上述情况，基于机械性能参数获得断路器状态并将断路器状态评估集中保存到数据库中以便后期查询，成为本领域中急待解决的一个问题。 

发明内容

本发明的技术目的是解决上述技术问题，提供一种高效便利的基于机械性能参数的断路器状态评估系统及评估方法，以便于生产或科研人员根据查询条件查询所需图像序列、机械性能参数和数据等信息。 

为实现以上技术目的，本发明的技术方案是： 

基于机械性能参数的断路器状态评估系统，包括以下模块：

评估中心模块，用于对断路器设备下达评估指令，然后送入图像监测模块；

图像监测模块，用于图像监测模块将评估中心下达的评估指令转发给所对应的断路器图像监测装置，并送入判定模块；

判定模块，用于判定该断路器图像监测装置是进入到图像采集模块还是在图像监测模块；

图像采集模块，用于将图像监测装置监测的断路器图像序列数据进行采集，并送入图像识别模块；

图像识别模块，用于对图像采集模块采集的断路器图像序列数据进行图像分析识别，识别出断路器主轴、传动拉杆等传动部件并送入图像校准模块；

图像校准模块，用于对图像识别模块中的断路器图像序列进行校准，消除由于振动导致断路器图像的失真，并送入计算模块；

计算模块，用于计算断路器行程、分合闸速度和运动轨迹的机械特性参数，并送入状态评估模块；

状态评估模块，用于对计算模块得到的断路器机械特性参数进行综合评估，从而获得断路器状态，并送入数据库模块；

数据库模块，接收从状态评估模块传来的数据，保存至数据库并向上提供各种查询接口；

各模块之间的连接关系为，评估中心模块、图像监测模块通过判定模块、图像采集模块、图像识别模块、图像校准模块、计算模块、状态评估模块、数据库模块依序连接；其中图像监测模块还单独与判定模块连接。

基于机械性能参数的断路器状态评估方法，步骤为， 

1) 开始，启动系统总电源；

2）评估中心模块对断路器设备下达评估指令，由图像监测模块转发评估中心下达的评估指令到所对应的断路器图像监测装置，由判定模块判定该断路器图像监测装置是否图像有变化，如果有变化进入到图像采集模块，否则维持在图像监测模块，再由图像采集模块对图像监测装置监测的断路器图像序列数据进行采集，然后送入图像识别模块中利用图像分析识别算法识别出断路器主轴、传动拉杆等传动部件，再送入图像校准模块中利用校准算法对断路器图像序列进行校准，消除由于振动导致断路器图像的失真，之后送入计算模块中计算断路器行程、分合闸速度和运动轨迹的机械特性参数，再送入状态评估模块中根据计算模块获得的断路器机械特性参数对断路器进行综合评估，从而得到断路器状态，最后送入数据库模块中将从状态评估模块传来的数据存入数据库；结束，工作流程退出。

本发明的有益技术效果是：