[发明专利]一种联合图像和振动信号的断路器储能弹簧性能检测方法

说明书

本发明公开了一种联合图像和振动信号的断路器储能弹簧性能检测方法，所述方法包括：安装断路器储能弹簧性能检测的装置，基于所述断路器分合闸，采集弹簧释能过程的图像序列及弹簧冲击产生的震动信号；对所述弹簧释能过程的图像序列进行预处理，对所述弹簧冲击产生的震动信号进行滤波处理；确定储能弹簧性能评估的有效时间域；对所述有效时间域内的所有弹簧匝数进行计算并编号，得到弹簧目标和初始识别域；调整识别域，得到储能弹簧的所有弹簧匝数在所述预处理后的图像序列中的位置；得到变化曲线图；将所有弹簧匝数的坐标数据和预处理后的震动信号代入断路器储能弹簧性能评估函数。在本发明实施中，实现对断路器储能弹簧总体性能的评估。

技术领域

本发明涉及电气设备故障诊断的技术领域，尤其涉及一种联合图像和振动信号的断路器储能弹簧性能检测方法。

背景技术

高压断路器运行的可靠性对电网的保护与控制至关重要。断路器本体之外的机械操动装置被称为操动机构，其中弹簧操动机构因储能电源容量小，维护简洁等优点使用最为普遍。随着断路器服役年限的延长，因制造工艺、材料缺陷、环境因素等原因，操动机构中的弹簧难免出现锈蚀、老化、疲劳、应振动松弛等问题，直接影响断路器分合闸的速度。弹簧性能的劣化诱发断路器动作延迟甚至拒动等现象，严重影响断路器的安全稳定运行。

通常定期巡检时需要观察断路器储能弹簧状况，但在不拆解弹簧情况下，仅凭人工的巡视无法准确判断弹簧的疲劳状态及部分缺陷。目前，对大多弹簧性能通常采用弹簧疲劳试验机，在设定负载下检测，但断路器储能弹簧不便反复拆解，且无法保证再次安装后设备的稳定可靠。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，本发明提供了一种联合图像和振动信号的断路器储能弹簧性能检测方法，实现对断路器储能弹簧总体性能的评估。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种联合图像和振动信号的断路器储能弹簧性能检测方法，所述方法包括：

在断路器待检弹簧上安装断路器储能弹簧性能检测的装置，并基于所述断路器分合闸的过程中，通过所述装置采集弹簧释能过程的图像序列及弹簧冲击产生的振动信号；

对所述弹簧释能过程的图像序列进行预处理，得到预处理后的图像序列，对所述弹簧冲击产生的振动信号进行滤波处理，得到预处理后的振动信号；

基于所述预处理后的图像序列和所述预处理后的振动信号，确定储能弹簧性能评估的有效时间域；

对所述有效时间域内的所有弹簧匝数进行计算并编号，得到弹簧目标和初始识别域；

基于所述初始识别域识别所述弹簧目标，并调整识别域，得到储能弹簧的所有弹簧匝数在所述预处理后的图像序列中的位置；

基于所述储能弹簧的所有弹簧匝数在所述预处理后的图像序列中的位置，得到变化曲线图；

基于所述变化曲线图得到所述有效时间域内的所有弹簧匝数的坐标数据，并结合所述预处理后的振动信号，代入断路器储能弹簧性能评估函数；

通过所述断路器储能弹簧性能评估函数的结果，对弹簧的性能进行评估。

可选的，所述断路器储能弹簧性能检测的装置包括：主机、光源、高速相机、相机支架和振动传感器；所述高速相机的镜头径向对准所述断路器待检弹簧，使得弹簧位于图像正中央。

可选的，所述基于所述预处理后的图像序列和所述预处理后的振动信号，确定储能弹簧性能评估的有效时间域包括：

基于帧间逐点差分的算法确定储能弹簧性能评估的有效时间域；

基于所述储能弹簧性能评估的有效时间域得到储能弹簧运动开始后的n帧图像序列；