[发明专利]一种基于红外图像的电力设备运行状态监控方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及电力设备监控领域，尤其涉及一种基于红外图像的电力设备运行状态监控方法及系统。

背景技术

随着国民经济的持续发展，我国的电力系统正在向以特高压为主干网架、各级电网相互协调的坚强智能电网方向发展，而“自愈”是智能电网的基本特征之一。所谓“自愈”，不仅要求电网能够自动快速隔离故障并恢复健全区域的供电，而且还要求能够对电网进行在线监测和安全预警，能够及时发现故障并采取措施消除隐患，使电网恢复健康运行以避免事故发生。

据统计，电力系统中70％的故障是由电气设备故障引起的，而超过半数以上的电气设备故障都与因泄露电流、漏磁、连接松动、接触不良等造成的发热有关。电气设备长期处于异常发热状态会引起金属构件“蠕变”、绝缘材料老化和劣化，最终造成严重的设备损坏而引发电网故障。由此，如何利用高科技手段进行系统化、标准化的管理，消除危险点，是摆在电力系统科研单位面前的新问题，这对减少事故发生提高设备运行可靠性具有重要的意义。

目前有些电力公司在电厂、变电站等场所安装了视频监控系统，可实现监视现场设备、控制远程摄像机动作等功能。但这些视频监控系统通常只有视频监视功能，没有视频图像识别功能。为充分发挥视频监控系统的功能，更准确地判断现场发生事故告警的原因，需要采用远程数字视频监控与数字图像识别技术，以实现设备告警的图像识别，为事故检测提供新的手段，为事故分析提供可靠的依据。

红外检测技术利用红外检测设备获得电力设备的温度值和温度空间分布特征，分析处理设备中潜伏的故障和隐患，可以防患于未然。近年来，由于红外检测技术具有非接触性、操作方便、安全性高、响应快、判断准确、应用范围广等传统常规检测方法无法比拟的优点，已经广泛应用于电力系统的在线监测中，取得了良好的效果。

目前，国内通常将可见光的图像处理方法直接或加以稍微改动后用于处理红外图像，其处理效果很难达到预期要求。因此，需要根据电力设备红外图像自身的特点，结合数字技术处理红外图像，从而有效监控电力设备的运行状态。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种基于红外图像的电力设备运行状态监控方法，该方法根据电力设备红外图像自身的特点，结合数字技术处理红外图像，从而有效监控电力设备的运行状态。

基于上述目的，本发明提供了一种基于红外图像的电力设备运行状态监控方法，其包括：

(1)采集电力设备的红外图像；

(2)确定用于判断所述电力设备运行状态的红外图像特征；

(3)根据所述红外图像特征对所述红外图像进行分割；

(4)根据所述分割的结果判断所述红外图像对应的电力设备运行状态。

本发明所述的基于红外图像的电力设备运行状态监控方法中：

所述步骤(2)中的红外图像特征可以根据用于判断电力设备运行状态的物理特征确定。例如对于油浸式电力变压器来说，其本体中存在大量变压器油。变压器油起着电气绝缘和降温冷却的作用，若油位偏低，则可能存在漏油现象；若油温过高，则可能变压器的负荷过重，需要进行检修或调整运行状态。变压器油的油位过低或油温过高，都会严重影响变压器的正常运行，或引发变压器故障，造成严重后果。因此对油浸式电力变压器运行状态的监控通常包括对其变压器油的油位和油温的监控，也就是说，对油浸式电力变压器来说，其变压器油的油位和油温是用于判断其运行状态的物理特征。同理，对于其它电力设备，也可以找到用于判断其运行状态的物理特征。由于这些物理特征通常与发热有关，因此可以根据这些物理特征确定相应的红外图像特征。例如油浸式电力变压器的本体可分为油位以下的含油部分与油位以上的含空气部分，由于这两部分的温度不同，其相应的红外图像特征也不同，因此可以根据该相应的红外图像特征确定油位。同理，由于不同的油温其相应的红外图像特征也不同，因此可以根据该相应的红外图像特征确定油温。

所述步骤(3)中的对所述红外图像进行分割通常是基于数字技术，即将所述红外图像数字化，并根据所述红外图像特征进行逻辑处理实现分割。

所述步骤(4)中，由于所述分割的结果反映了用于判断所述电力设备运行状态的红外图像特征，因此可以有效监控电力设备的运行状态。

综上所述，本发明所述的基于红外图像的电力设备运行状态监控方法根据电力设备红外图像自身的特点，结合数字技术处理红外图像，从而有效监控电力设备的运行状态。

进一步地，本发明所述的基于红外图像的电力设备运行状态监控方法中，所述红外图像特征包括灰度值。