[发明专利]一种开关柜内弧光监测方法、系统、介质及设备

权利要求书

1.一种开关柜内弧光监测方法，其特征在于实施步骤包括：

1)通过图像采集设备采集开关柜内的触头图像并计算触头图像的灰度特征值；

2)将触头图像的灰度特征值和预设的灰度特征阈值进行比较，判断开关柜内是否发生弧光现象；

步骤1)中采集开关柜内的触头图像的图像采集设备的数量为两个以上；步骤2)的详细步骤包括：

2.1B)分别计算各幅触头图像的灰度特征值、预设的灰度特征阈值之间的差值；

2.2B)分别判断各个触头图像的判断条件是否成立，该判断条件是指差值计算结果大于预设阈值、或差值计算结果与触头图像的灰度特征值/预设的灰度特征阈值的比值大于预设阈值，如果至少一幅触头图像的判断条件成立，则判定开关柜内发生弧光现象；否则，判定未发生弧光现象；

步骤2.2B)还包括在超过两幅触头图像的判断条件成立的情况下检测弧光发生位置的世界坐标的步骤，详细步骤包括：S1)选择两幅判断条件成立的触头图像；S2)分别计算两幅触头图像的灰度重心坐标；S3)根据两幅触头图像的灰度重心坐标、及其对应图像采集设备的内部参数矩阵，通过成像模型计算得到弧光发生位置的世界坐标；

步骤2.2B)中判定开关柜内发生弧光现象后还包括在亮场触头图像中标记灰度重心坐标位置的步骤，详细步骤包括：针对差值计算结果大于预设阈值成立的触头图像，计算该触头图像的灰度重心坐标，然后找到对应的图像采集设备在开关柜内有照明的情况下采集到的亮场触头图像，并在该亮场触头图像中对应的该灰度重心坐标位置上作标记。

2.根据权利要求1所述的开关柜内弧光监测方法，其特征在于，步骤2)中还包括在判定发生弧光现象后将灰度特征值作为监测得到的弧光强度值输出的步骤。

3.根据权利要求1所述的开关柜内弧光监测方法，其特征在于，步骤1)中计算触头图像的灰度特征值是指通过图像采集设备采集开关柜内的单幅触头图像，计算该触头图像的灰度特征值作为最终计算得到的触头图像的灰度特征值；或者是指通过图像采集设备采集开关柜内的两幅或多幅触头图像，分别计算各幅触头图像的灰度特征值，然后取平均值后作为最终计算得到的触头图像的灰度特征值。

4.根据权利要求1所述的开关柜内弧光监测方法，其特征在于，步骤1)中通过图像采集设备采集开关柜内的触头图像时，两个以上的图像采集设备的观测范围覆盖触头整个合闸区域，且相邻图像采集设备的观测范围之间存在公共区域。

5.根据权利要求1所述的开关柜内弧光监测方法，其特征在于，步骤S3)之前还包括对图像采集设备的内部参数矩阵的标定步骤，具体包括：

步骤一，获取通过图像采集设备采集设置在开关柜内触头位置的三维标定架的图像，该三维标定架上至少布置有6个以上的异面的标记点，各个标记点的世界坐标为已知的；

步骤二，针对该三维标定架的图像识别出图像中各标记点的灰度重心坐标；然后将图像中各标记点的灰度重心坐标以及各标记点的世界坐标分别代入式(6)所示成像模型中；

式(6)中，m₀～m₁₁为图像采集设备的内部参数矩阵的各系数，y代表图像中各标记点的灰度重心坐标，X_W、Y_W、Z_w代表图像中各标记点的世界坐标；

步骤三，联立各个标记点的灰度重心坐标以及各标记点的世界坐标分别代入到上述成像模型所得到的方程组，然后求解方程组，计算得到图像采集设备的内部参数矩阵的系数m₀～m₁₁，从而得到由系数m₀～m₁₁构成的内部参数矩阵。