[发明专利]一种紫外电力设备测量放电故障真实光子数的方法及装置有效

专利信息
申请号: 201710248450.6 申请日: 2017-04-17
公开(公告)号: CN107037335B 公开(公告)日: 2019-06-11
发明(设计)人: 徐长福;薄斌;周志成;陶风波;李想 申请(专利权)人: 江苏省电力试验研究院有限公司;国家电网公司;国网江苏省电力公司电力科学研究院;江苏南大五维电子科技有限公司
主分类号: G01R31/12 分类号: G01R31/12;G01J11/00
代理公司: 南京苏高专利商标事务所(普通合伙) 32204 代理人: 陈静
地址: 211103 江*** 国省代码: 江苏;32
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摘要:
搜索关键词: 一种 紫外 电力设备 测量 放电 故障 真实 光子 方法 装置
【说明书】:

发明公开了一种紫外电力设备测量放电故障真实光子数的方法,包括以下步骤:S1:通过紫外成像仪对电晕放电故障点成像,得到原始光子数N;S2:通过图形匹配识别算法识别出放电故障点所在目标电气设备的直径方向对应的像素个数P;S3:计算放电故障点的真实放电光子数N0。本发明还公开了一种紫外电力设备测量放电故障真实光子数的装置,包括紫外成像仪、输入模块和计算模块。本发明方法简单,无需使用测距设备,就能实时被动获取待测故障点相对观测点的距离,并计算放电故障点的真实放电光子数。

技术领域

本发明涉及电力故障检测领域,特别是涉及一种紫外电力设备测量放电故障真实光子数的方法及装置。

背景技术

目前检测人员在使用紫外成像仪进行电力故障检测时,主要依据紫外成像仪内部包含的光子计数功能对电力故障的严重程度进行分析。目前紫外成像设备对紫外成像通道采集视频进行分析,计算紫外图像中光斑的数量作为光子计数值。实际使用过程中,同一台设备针对同样强度的信号的光子计数值随巡检人员与电力设备的距离而变化,因此目前通用的光子计数值本身并不能真正地反映目标故障点的实际发光强度,造成使用紫外成像仪进行电力故障检测仅仅停留在经验与定性分析程度,极大地制约了紫外检测方法在电力故障检测领域的推广与应用。

为了获取测量位置与故障点之间的距离,现有方案中均需要额外使用测距装置。目前国际上工业大尺寸测量仪器主要有三类,分别是激光干涉仪、固定式坐标测量机、便携式坐标测量系统。激光干涉仪测量范围大,主要解决机床、坐标测量机等精密定位系统的精度评估。在40m范围内,其测量精度可以达到0.7*10-6,固定式坐标测量系统是通过激光扫描的方式来确定目标物体的尺寸。这些常用的测量仪器大部分都属于主动测量方法,需要发射信号并接收反馈,从而获取目标的具体位置。具体到电力故障检测领域,以上主动测量仪器受制于自身无法确定具体故障点位置,无法准确获取故障点相对观测点的距离;另一方面,设备本身体积重量与额外的测量工作增加了电力故障检测的整体复杂程度,影响检测效率。

发明内容

发明目的:本发明的目的是提供一种无需使用测距设备的紫外电力设备测量放电故障真实光子数的方法及装置。

技术方案:本发明所述的紫外电力设备测量放电故障真实光子数的方法,包括以下步骤:

S1:通过紫外成像仪对电晕放电故障点成像,得到原始光子数N;

S2:通过图像匹配识别算法识别出放电故障点所在目标电气设备的直径方向对应的像素个数P;

S3:根据式(1)计算放电故障点的真实放电光子数N0

式(1)中,D为紫外通道入瞳直径,θ为水平方向视场角,W为水平方向像素总数,L为目标电气设备直径方向实际尺寸。

进一步,所述紫外成像仪包括日盲紫外通道和可见光通道,水平方向视场角θ和水平方向像素总数W通过以下方法进行标定:将紫外成像仪置于转台上,将一束包含紫外信号与可见光信号的平行光入射紫外通道与可见光通道,调节焦距成像后转动转台分别使得成像点位于图像的左、右边缘,计算得到水平方向视场角θ,之后录制视频查看视频水平方向像素总数W。

进一步,所述紫外通道入瞳直径D通过式(2)计算得到:

式(2)中,D为紫外镜头环状透光部分的外直径;当紫外镜头为折反式或反射式时,D为紫外镜头环状透光部分的内直径;当紫外镜头为透射式时,D=0。

进一步,所述步骤S2中,得到原始光子数N之后,对原始光子数N进行滤波,去除噪声。

进一步,采用卡尔曼滤波方式对原始光子数N进行滤波。

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