[发明专利]一种基于图像处理和数学模型的接地电阻软测量方法

说明书

本发明公开了一种基于图像处理和数学模型的接地电阻软测量方法，通过温湿度传感器搜集接地电阻所在土壤不同位置的温湿度数据；将采集的温湿度数值进行降噪预处理和归一；通过图像采集接地电阻所在区域的地表图像，通过OpenCV对图像中水塘、湿地、干地进行边缘、位置、颜色及尺寸进行提取；将温湿度数值和图像地表数据统一分别计算95％的置信区间作为检测模型；对于待检测的实时数据集按照前述方法进行处理；将处理的新数据分别跟对应的到检测模型中，将计算结果进行加权求和，并将求和结果和系统异常指标进行比较，则得到一个关于当前数据故障或者正常的判断，帮助运维人员迅速查找干旱点、水涝点，缩短故障查找时间，提高工作效率。

技术领域

本发明属于接地极电阻的软测量监测方法，特别是涉及到一种基于图像处理的接地电阻过程数据建模和故障检测方法。

背景技术

电力系统中的电气装置、设施的某些导电部分，经过接地线连接至接地极，接地极地处高原山区，雷雨大风等特殊天气较多。

由于接地极设备长期不带电压，受外力破坏概率高，致使接地极故障率偏高，检修人员查找故障费时费力，严重影响了供电的可靠性。同时，检查环境恶劣，尤其是对检测井和渗水井的定期检查工作量大，若不能及时发现接地极地表干燥，泥土枯焦等情况，及时注水，让干旱的土壤恢复湿度将严重影响接地极可靠性。

发明内容

本发明目的是旨在提供了一种基于图像处理和数学模型的接地电阻软测量方法，通过温湿度传感器及地表图像数据进行在线建模，并根据模型对接地电阻进行软测量和故障预警，帮助运维人员迅速查找干旱点、水涝点，缩短故障查找时间，提高工作效率。

为实现上述技术目的，本发明采用的技术方案如下：

一种基于图像处理和数学模型的接地电阻软测量方法，包括如下步骤：

(1)通过温湿度传感器搜集接地电阻所在土壤不同位置的温湿度数据，作为原始数据集X0；

(2)将采集的温湿度数值进行降噪预处理和归一化，作为模型基础数据集；

(3)通过图像采集接地电阻所在区域的地表图像，通过OpenCV对图像中水塘、湿地、干地进行边缘、位置、颜色及尺寸提取，作为原始数据集X1；

(4)将同一时间采集的多个角度图像的多个维度结果作为独立数据组，进行降噪预处理和归一化，作为模型基础数据集；

(5)将经过降噪预处理和归一化的温湿度数值和图像地表数据统一分别计算95％的置信区间作为检测模型；

(6)对于待检测的实时数据集按照步骤(1)到步骤(4)的方法进行处理，包括不同位置土壤本身的温湿度值及表面图像数据；

(7)将处理的新数据分别对应到检测模型中，将计算结果进行加权求和，并将求和结果和系统异常指标进行比较，则得到一个关于当前数据故障或者正常的判断。

作为本发明一种基于图像处理和数学模型的接地电阻软测量方法的一种优选，步骤(7)后还包括步骤(8)将实时采集的数据集作为历史数据集，通过BP神经网络算法优化检测模型中的参数。

作为本发明一种基于图像处理和数学模型的接地电阻软测量方法的另一种优选,建模过程包括基于历史数据的模型和待检测的实时数据模型，同时实时数据将不断作为历史数据集丰富到历史数据库中进行优化初始模型。

作为本发明一种基于图像处理和数学模型的接地电阻软测量方法的又一种优选,步骤(1)中的温湿度数据采集是通过在接地电阻所在土壤的区域内的多个位置部署多个传感器，分别记录距离中心不同坐标处的温湿度值,所有温湿度及对应的坐标位置作为原始数据集X0。