[发明专利]基于运动目标检测的高压隔离开关故障监测方法

说明书

本发明提供一种基于运动目标检测的高压隔离开关故障监测方法，通过大量的实验数据或现场监测数据，根据不同的运动状态建立高压隔离开关故障指纹库；通过图像腐蚀对高压隔离开关进行边缘提取；对高压隔离开关分合闸监测视频运用帧间差分法进行分析并与指纹库进行比对，判断高压隔离分合闸过程中是否出现了卡涩、停顿现象；对高压隔离开关分合闸监测视频运用背景差分法进行分析并与故障指纹库进行比对，判断高压隔离开关分合闸是否到位，从而对高压隔离开关是否发生分合闸中的机械故障和电气故障进行判断与预警。本发明能准确判断高压隔离开关是否发生分合闸故障以及故障的类型，并在故障时进行及时报警，极大的提高安全性和即时性。

技术领域

本发明属于高压隔离开关的状态监测技术领域，具体涉及一种基于运动目标检测的高压隔离开关故障监测方法。

背景技术

高压隔离开关是发电厂和变电站电气系统中重要的开关电器，其主要功能是保证高压电器及装置在检修工作时的安全，起隔离电压的作用。隔离开关作为电力系统中使用量最大的一类开关设备，在高电压、大电流状态下运行，其工作可靠性与电网安全有着密切的关系

对于110kV及以上高压隔离开关的故障监测，目前的常规做法是，除了要在后台确认分、合指示变化，还需到现场观察主触头的动作情况以检查分合是否到位。这种方法易受到观测者的主观影响，准确性低、效率差。因此，迫切需要开展隔离开关在线监测系统的研制，以实时掌握隔离开关运行状态，及时避免由于误操作引起的重大事故，进而有效提高电网运行的可靠性。

虽然，目前大多数高压变电站均装有视频监控系统，但这些视频监控系统大多是用于运维人员在监控室用肉眼观察隔离开关的分合闸状态。人工成本高，对于故障后响应不及时，由于人工观察的不准确性，可能导致误判。而这些视频图像本身含有的大量重要的信息并未被有效利用。如果能采用先进的视频处理技术，分析视频信号，筛选出有用的信息，自动判断隔离开关的运行状态或故障类型，将大大提高隔离开关的运维效率和可靠性。

发明内容

本发明所解决的技术问题在于提供一种基于运动目标检测的高压隔离开关故障监测方法，以解决当前高压隔离开关发生故障不能及时识别及报警的问题。

针对现有技术缺陷，本发明基于图像处理与智能识别技术，提取隔离开关各状态下图形信息的特征参量，分析各参量特征值的变化与隔离开关分合状态以及不同故障类型之间的关系，形成高压隔离开关不同状态下的特征值指纹库，开发出了基于摄像头监测技术的隔离开关分合状态判断与故障诊断系统。

基于运动目标检测的高压隔离开关故障监测方法，包括以下步骤：

S1、通过大量的实验数据或现场监测数据，根据不同的运动状态建立高压隔离开关故障指纹库；

S2、通过图像腐蚀对高压隔离开关进行边缘提取；

S3、对高压隔离开关分合闸监测视频运用帧间差分法进行分析并与指纹库进行比对，判断高压隔离分合闸过程中是否出现了卡涩、停顿现象；

S4、对高压隔离开关分合闸监测视频运用背景差分法进行分析并与故障指纹库进行比对，判断高压隔离开关分合闸是否到位，从而对高压隔离开关是否发生分合闸中的机械故障和电气故障进行判断与预警。

其中，步骤S3中运用帧间差分法判断高压隔离开关分合闸过程中是否有卡涩、停顿的方法，其特征在包括以下子步骤：

1)对高压隔离开关实时监测视频进行图像提取，得到每帧的图像；

2)比较相邻帧图像之间的区别，分别对帧间差值进行求取；

3)将帧间差值与故障库中的阈值进行比较，判断高压隔离开关是否出现卡涩、停顿现象；

4)将比较结果通过数据协议传入主机，若出现故障启动报警装置。