一种电力设备智能缺陷诊断方法

技术领域

本发明涉及电力设备缺陷诊断技术领域，具体为一种电力设备智能缺陷诊断方法。

背景技术

红外热像装置是通过接受被测目标的红外辐射能量的分布图，反映到红外热图像的光敏元件上，转换为相应的电信号，经过电信号处理后获得电力设备表面的热图像，从而将不可见的红外能量转换为可见的热像图。

红外检测技术具有远距离、不接触、不停电、快速、直观等特点，随着红外技术的发展，现今在电力系统中，红外热像装置的检测在电力行业得到广泛应用，用来检测电力行业输变配电设备的热安全隐患。

目前市场上的红外热像装置检测都是通过现场检测拍摄红外图片后，后期通过PC端软件进行人工设置区域测温、线测温和分析判断设备故障，这无形增加了报告处理工作量，同时，由于红外测温容易受外界环境、距离变化，温度差别大，而电力系统现场测温情况复杂，距离都比较远，一般很难精准测温，所以现场测温一般采用同类对比法，档案分析法。

同类对比法：一般同时间根据设备的三相和同类型设备对比温差，一般需要将三相设备同时拍摄在同一张热像图中，显示每一相的最高温度，目前红外装置都是通过现场拍摄图片，后期人工增加区域测温框或线测温对比三相设备的温度差再进行分析缺陷。

档案分析法：就是讲现阶段拍摄的图像最高温度和档案中的历史温度进行比较，分析温度变化曲线，判断设备故障，目前便携式的红外热像装置基本无法对历史温度进行分析，一般还是根据人工查找之前拍摄图像进行比较判断，增加了工作量。

因此，我们提出一种电力设备智能缺陷诊断方法，以便于解决上述中提出的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电力设备智能缺陷诊断方法，以解决上述背景技术提出的目前的电力设备智能缺陷诊断方法无法对历史问题进行分析，且工作量大，不能够保证电力设备缺陷诊断的准确性的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种电力设备智能缺陷诊断方法，所述诊断方法包含以下步骤：

步骤一：首先通过红外热像装置内部的热像模块进行红外热像接收；

步骤二：利用图像处理模块对热像模块获取的数字式影像进行特定处理，获得两路热像数据；

步骤三：所述两路热像数据一路经过增强后专门用于图像的显示和设备识别，另一路经过热像模块对获取的AD值数据进行温度补偿，计算出正确温度，拟合出正确的温升变化曲线，校准后的温度数据跟随图像数据实时传输，作为红外热像的温度数据分析；

步骤四：通过图像处理模块，对增强后图像，通过canny算子提取边缘特征，将边缘特征信息发送给界面控制层，界面控制层根据边缘特征设置区域测温框；

步骤五：测温框内温度通过显示模块实时显示，根据设置每一相的测温框和校准后的温度数据融合后，可以根据操作界面设置每个测温框显示最高温、平均温、最低温等值；

步骤六：通过缺陷分析模块自动对比同一热像图中三相间设备的温度差和历史温度数据来对设备缺陷分析；

步骤七：对缺陷分析后热像图进行保存，存入存储模块中。

优选的，所述红外热像装置包括热像模块、图像处理模块、温度模块、拍摄模块、缓存模块、缺陷分析模块、存储模块、存储卡/闪存、显示控制模块、显示模块和功能操作模块，且存储模块连接外部存储卡/闪存S8，通过将拍摄的红外热像存储到外部存储卡上，能够于其它设备的读取查看，并且显示控制模块控制实时视频流的传输和显示的控制，将视频流输送显示模块，同时功能操作模块对整个热像装置的按键、触控界面的操作控制，系统逻辑功能控制。

优选的，所述热像模块将外界将人眼不可见的红外光信号通过光学镜头，红外探测器将红外光信号转换成电信号，通过AD转换模块进行特定周期的采样、增强等处理，生成数字式影像(AD值数据)，且图像处理模块S2对热像模块S1获取的数字式影响进行特定处理，如非线性校正、细节增强、边缘检测等处理，并且温度模块S3对热像模块获取的AD值数据进行温度补偿，计算出正确温度。

优选的，所述拍摄模块通过操作模块发出命令进行拍摄，调用拍摄模块对实时热像进行冻结和格式转换存储，且通过缓存模块对实时图像传输和冻结图像临时存储。

优选的，所述步骤四中区域测温框设置为根据热像图提取出的边缘特征信息，界面控制层，根据热像图中电力设备的每相，单独设置区域测温框。

优选的，所述步骤六中缺陷分析模块是对拍摄临时存储图像进行三相温差对比和历史测温数据对比分析，判断设备是否缺陷以及缺陷等级。

优选的，所述缺陷分析模块通过PC软件将变电站的设备信息和电力红外检测设备缺陷分析规则，制作成设备缺陷诊断原始数据库，红外热像装置导入设备信息和缺陷诊断数据库，形成原始数据数据库，操作界面操作拍摄模块拍摄，对热像进行冻结，热像图每一相测温框内显示最高温、平均温或最低温等。

优选的，所述缺陷分析模块读取导入热像装置的红外检测缺陷判断规则数据库，对拍摄模块冻结的图像进行对比三相温度差和同设备历史温度变化曲线进行自动分析设备的缺陷，存储模块将分析后图像存储到存储卡/闪存中，同时将本次温度加入历史温度数据库(最高温、平均温、最低温等)，制作生成历史温度数据曲线。

优选的，所述存储图像和历史温度曲线，可以在红外热像装置上直接通过显示控制模块传输至显示模块进行查看存储图像自动分析设备缺陷和查看历史温度数据缺陷，也可以将存储图像通过存储卡/闪存导入PC端软件查看。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：该电力设备智能缺陷诊断方法，在现场拍摄能实时智能识别电力设备每一相的温度，每次拍摄自动对比三相和同类设备温度差，对设备缺陷智能分析，无需再人工判断，同时能根据数据库查找相同设备历史温度变化曲线，自动分析设备跟随时间的温度变化，从而在电力红外巡检中，不但减少了人员巡检出报告的工作量，同时也能通过仪器现场直观的查看温度曲线，方便现场对问题的分析和指导。

附图说明

图1为本发明红外热像装置的电气框图；

图2为本发明红外电力设备智能缺陷诊断流程框图；

图3为本发明设备缺陷分析流程框图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-3，本发明提供一种技术方案：一种电力设备智能缺陷诊断方法，所述诊断方法包含以下步骤：

步骤一：首先通过红外热像装置内部的热像模块进行红外热像接收；

步骤二：利用图像处理模块对热像模块获取的数字式影像进行特定处理，获得两路热像数据；

步骤三：所述两路热像数据一路经过增强后专门用于图像的显示和设备识别，另一路经过热像模块对获取的AD值数据进行温度补偿，计算出正确温度，拟合出正确的温升变化曲线，校准后的温度数据跟随图像数据实时传输，作为红外热像的温度数据分析；

步骤四：通过图像处理模块，对增强后图像，通过canny算子提取边缘特征，将边缘特征信息发送给界面控制层，界面控制层根据边缘特征设置区域测温框；

步骤五：测温框内温度通过显示模块实时显示，根据设置每一相的测温框和校准后的温度数据融合后，可以根据操作界面设置每个测温框显示最高温、平均温、最低温等值；

步骤六：通过缺陷分析模块自动对比同一热像图中三相间设备的温度差和历史温度数据来对设备缺陷分析；

步骤七：对缺陷分析后热像图进行保存，存入存储模块中。

本发明进一步的，所述红外热像装置包括热像模块、图像处理模块、温度模块、拍摄模块、缓存模块、缺陷分析模块、存储模块、存储卡/闪存、显示控制模块、显示模块和功能操作模块，且存储模块连接外部存储卡/闪存S8，通过将拍摄的红外热像存储到外部存储卡上，能够于其它设备的读取查看，并且显示控制模块控制实时视频流的传输和显示的控制，将视频流输送显示模块，同时功能操作模块对整个热像装置的按键、触控界面的操作控制，系统逻辑功能控制。

本发明进一步的，所述热像模块将外界将人眼不可见的红外光信号通过光学镜头，红外探测器将红外光信号转换成电信号，通过AD转换模块进行特定周期的采样、增强等处理，生成数字式影像(AD值数据)，且图像处理模块S2对热像模块S1获取的数字式影响进行特定处理，如非线性校正、细节增强、边缘检测等处理，并且温度模块S3对热像模块获取的AD值数据进行温度补偿，计算出正确温度。

本发明进一步的，所述拍摄模块通过操作模块发出命令进行拍摄，调用拍摄模块对实时热像进行冻结和格式转换存储，且通过缓存模块对实时图像传输和冻结图像临时存储。

本发明进一步的，所述步骤四中区域测温框设置为根据热像图提取出的边缘特征信息，界面控制层，根据热像图中电力设备的每相，单独设置区域测温框。

本发明进一步的，所述步骤六中缺陷分析模块是对拍摄临时存储图像进行三相温差对比和历史测温数据对比分析，判断设备是否缺陷以及缺陷等级。

本发明进一步的，所述缺陷分析模块通过PC软件将变电站的设备信息和电力红外检测设备缺陷分析规则，制作成设备缺陷诊断原始数据库，红外热像装置导入设备信息和缺陷诊断数据库，形成原始数据数据库，操作界面操作拍摄模块拍摄，对热像进行冻结，热像图每一相测温框内显示最高温、平均温或最低温等。

本发明进一步的，所述缺陷分析模块读取导入热像装置的红外检测缺陷判断规则数据库，对拍摄模块冻结的图像进行对比三相温度差和同设备历史温度变化曲线进行自动分析设备的缺陷，存储模块将分析后图像存储到存储卡/闪存中，同时将本次温度加入历史温度数据库(最高温、平均温、最低温等)，制作生成历史温度数据曲线。

本发明进一步的，所述存储图像和历史温度曲线，可以在红外热像装置上直接通过显示控制模块传输至显示模块进行查看存储图像自动分析设备缺陷和查看历史温度数据缺陷，也可以将存储图像通过存储卡/闪存导入PC端软件查看。

本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置以及方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图以及框图显示了根据本申请的多个实施例的装置、方法以及计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能以及操作。在这点上，流程图或者框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或者代码的一部分，模块、程序段或者代码的一部分包含一个或者多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图以及/或者流程图中的每个方框、以及框图以及/或者流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或者动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

另外，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或者两个以上模块集成形成一个独立的部分。

功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或者使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或者部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，RandomAccessMemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。需要说明的是，在本文中，诸如第一以及第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或者操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或者操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改以及变化。凡在本申请的精神以及原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。应注意到：相似的标号以及字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义以及解释。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或者替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。