变压器热点温度检测方法、装置、电子设备及存储介质
文献发布时间:2024-04-18 19:59:31
技术领域
本发明涉及变压器热点监测技术领域,特别是涉及一种变压器热点温度检测方法、装置、电子设备及存储介质。
背景技术
变压器作为电力系统中最重要的设备之一,数量众多,结构复杂,直接关系到供电的可靠性和安全性。变压器内部各部件所达到的最高温度即为热点温度,是影响变压器运行状态、物理条件和绝缘寿命的重要因素之一。为了保证变压器设备在运行中的安全性和高效性,避免在运行过程中出现故障,对变压器热点的在线监测至关重要。
目前,现有的变压器热点温度测量方法主要是直接测量法和热模拟测量法。其中,直接测量法主要是通过将光纤传感器埋设于绕组导线上直接得到热点温度,但对于实际运行中的变压器,传感器的埋设会影响油流分布,且变压器运行工况不同时还需要重复测量,导致测量成本较高。另外,由于热点温度的不确定性,测量结果有时与真实热点温度的差距较大。热模拟测量法是由负载导则推导得出的简化形式,由测量得到的顶层油温和绕组相对于顶层油温的温升得到绕组热点温度,易产生较大的误差。
综上所述,传统的变压器热点温度测量的方法误差较大且测量成本较高。
发明内容
基于此,有必要针对上述技术问题,提供一种能够降低测量误差且成本较低的变压器热点温度检测方法、装置、电子设备及存储介质。
本发明提供了一种变压器热点温度检测方法,所述方法包括:
获取变压器的第一图像,并对所述第一图像进行特征增强,以提取特征点、特征线以及特征面;
基于所述特征点、特征线和特征面,将同一物理空间点在不同的所述第一图像中的成像点进行一一对应,结合摄像机标定参数,以获取图像获取设备的三维模型;
调用温度仿真模型对所述三维模型进行仿真求解,得到具有三维坐标的温度场仿真数据,所述温度仿真模型为三维模型基于热源方程和传热方程建立的;
将实际模型与所述温度仿真模型的大小进行配准,并提取所述特征点、特征线以及特征面,对所述温度仿真数据的三维坐标进行匹配;
将所述实际模型或温度仿真模型中的各个特征面的特征点进行比较,得到所述特征点之间的误差,所述误差用于验证所述温度仿真模型;
调用验证成功的所述温度仿真模型对所述变压器进行热点温度反演,得到所述变压器的热点温度。
在其中一个实施例中,所述获取变压器的第一图像,并对所述第一图像进行特征增强,以提取特征点、特征线以及特征面,包括:
对所述第一图像进行噪声去除和图像修复,以增强所述第一图像中的图像特征;
基于增强后的所述第一图像中的图像特征,调用特征提取单元从所述图像特征中提取出所述特征点、特征线以及特征面。
在其中一个实施例中,所述基于所述特征点、特征线和特征面,将同一物理空间点在不同的所述第一图像中的成像点进行一一对应,结合摄像机标定参数,以获取图像获取设备的三维模型,包括:
通过相机成像模型,建立图像中像素位置与场景点位置之间的函数关系,获取所述图像获取设备所拍图像在三维空间内物体之间的线性关系,也就是摄像机标定参数;
通过将同一物理空间点在不同的所述第一图像中的成像点进行一一对应,获取所述图像获取设备所拍图像在三维空间内物体之间的匹配结果;
基于所述匹配结果,结合所述摄像机标定参数,对变压器的三维场景进行重建,以获取所述三维模型。
在其中一个实施例中,所述调用温度仿真模型对所述三维模型进行仿真求解,得到具有三维坐标的温度场仿真数据,之前还包括:
通过所述热源方程和传热方程对所述三维模型进行训练,以构建所述温度仿真模型;
获取所述变压器的热点温度当前数据,并基于所述热点温度当前数据得到所述温度仿真模型的仿真边界条件。
在其中一个实施例中,所述调用温度仿真模型对所述三维模型进行仿真求解,得到具有三维坐标的温度场仿真数据,包括:
基于所述仿真边界条件,调用所述温度仿真模型对所述三维模型进行仿真求解,得到所述仿真边界内的仿真求解结果;
基于所述仿真求解结果,得到所述具有三维坐标的温度场仿真数据。
在其中一个实施例中,所述将实际模型与所述温度仿真模型的大小进行配准,并提取所述特征点、特征线以及特征面,对所述温度仿真数据的三维坐标进行匹配,包括:
通过图形大小配准将所述实际模型与温度仿真模型的大小进行配准,以使所述温度仿真模型的大小与实际模型的大小一致;
通过图像处理算法提取出所述特征点、特征线以及特征面,并通过将所述特征点置于三维坐标原点,特征面置于三维坐标平面,对所述变压器的实际模型和温度仿真模型的特征进行三维坐标匹配;
判断所述实际模型和温度仿真模型在三维坐标匹配中对应的三维坐标是否一致;若不一致,则
对所述变压器的实际模型和温度仿真模型的特征重新进行三维坐标匹配。
在其中一个实施例中,所述方法还包括:
获取通过验证的所述温度仿真模型的运行结果,以构建仿真模型数据库;
基于所述仿真模型数据库,通过机器学习算法从所述仿真模型数据库中提取影响热点温度和热点位置的关键特征,以分析所述关键特征对目标热点温度的影响度;
基于多个所述关键特征构成的关键特征库,建立所述变压器的外壳温度-热点温度/位置关系模型。
本发明还提供了一种变压器热点温度检测装置,所述装置包括:
特征提取模块,用于获取变压器的第一图像,并对所述第一图像进行特征增强,以提取特征点、特征线以及特征面;
三维重构模块,用于基于所述特征点、特征线和特征面,将同一物理空间点在不同的所述第一图像中的成像点进行一一对应,结合摄像机标定参数,以获取图像获取设备的三维模型;
仿真求解模块,用于调用温度仿真模型对所述三维模型进行仿真求解,得到具有三维坐标的温度场仿真数据,所述温度仿真模型为三维模型基于热源方程和传热方程建立的;
坐标配准模块,用于将实际模型与所述温度仿真模型的大小进行配准,并提取所述特征点、特征线以及特征面,对所述温度仿真数据的三维坐标进行匹配;
仿真验证模块,用于将所述实际模型或温度仿真模型中的各个特征面的特征点进行比较,得到所述特征点之间的误差,所述误差用于验证所述温度仿真模型;
温度反演模块,用于调用验证成功的所述温度仿真模型对所述变压器进行热点温度反演,得到所述变压器的热点温度。
本发明还提供了一种电子设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述任一种所述的变压器热点温度检测方法。
本发明还提供了一种计算机存储介质,存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述的变压器热点温度检测方法。
本发明还提供了一种计算机程序产品,包括计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述的变压器热点温度检测方法。
上述变压器热点温度检测方法、装置、电子设备及存储介质,通过获取变压器图像,并对变压器图像进行特征增强,来提取变压器图像的特征点、特征线以及特征面。随后,基于提取出来的特征点、特征线和特征面。将同一物理空间点在不同的变压器图像中的成像点进行一一对应,结合摄像机标定参数,来获取图像获取设备的三维模型。然后,通过调用三维模型对基于热源方程和传热方程建立的温度仿真模型进行仿真求解,得到具有三维坐标的温度场仿真数据。并将实际模型与温度仿真模型的大小进行配准,并提取出变压器模型中的特征点、特征线以及特征面,对温度仿真数据的三维坐标进行匹配。最后,将实际模型或温度反演模型中的各个特征面的特征点进行比较,得到特征点之间的误差,以完成对温度仿真模型的验证。在温度仿真模型验证成功后,调用温度仿真模型对变压器进行热点温度反演,得到变压器当前的目标热点温度。该方法通过调用进一步验证好的温度仿真模型对变压器图像特征进行热点温度反演,最终得到变压器的热点温度,降低了变压器热点温度测量的误差,且训练好的温度仿真模型能够不断使用,热点温度测量的过程中无需人工进行反复预测,降低了测量成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的变压器热点温度检测方法流程示意图之一;
图2为本发明提供的变压器热点温度检测方法流程示意图之二;
图3为本发明提供的变压器热点温度检测方法流程示意图之三;
图4为本发明提供的变压器热点温度检测方法流程示意图之四;
图5为本发明提供的变压器热点温度检测方法流程示意图之五;
图6为本发明提供的变压器热点温度检测方法流程示意图之六;
图7为本发明提供的变压器热点温度检测方法流程示意图之七;
图8为本发明提供的变压器热点温度检测装置结构示意图;
图9为本发明提供的计算机设备的内部结构图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,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、完整地说明,显然,所描述的实施例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。
下面结合图1-图9描述本发明的变压器热点温度检测方法、装置、电子设备及存储介质。
如图1所示,在一个实施例中,一种变压器热点温度检测方法,包括以下步骤:
步骤S110,获取变压器的第一图像,并对第一图像进行特征增强,以提取特征点、特征线以及特征面。
具体的,服务器通过图像增强去除图像的噪声、修复图像,可使图像特征更加突出,并将增强后的图像输入特征提取单元提取特征点、特征线和区域,特征提取方法为SIFT(Scale-invariant feature transform,尺度不变特征变换)和SURT(特征提取分析)。
步骤S120,基于特征点、特征线和特征面,将同一物理空间点在不同的第一图像中的成像点进行一一对应,结合摄像机标定参数,以获取图像获取设备的三维模型。
具体的,服务器基于步骤S110中提取出来的变压器图像的特征点、特征线和特征面,根据所提取的特征将同一物理空间点在两幅不同图像中的成像点一一对应,得到匹配结果。摄像机标定即找出摄像机所拍图像与三维空间内物体之间的线性关系,也就是摄像机标定内外参数。匹配结果结合摄像机标定参数,即可重建三维场景变压器,获得变压器实际立体三维温度分布模型,为后续的图形配准和温度场仿真提供必要的支持和数据基础。
步骤S130,调用温度仿真模型对三维模型进行仿真求解,得到具有三维坐标的温度场仿真数据,温度仿真模型为三维模型基于热源方程和传热方程建立的。
具体的,服务器调用三维模型对基于热源方程和传热方程建立的温度仿真模型进行仿真求解,得到具有三维坐标的温度场仿真数据。
其中,服务器基于大量的变压器热点温度当前数据能够得到仿真边界条件,三维模型与仿真边界条件为温度场仿真模型提供支持。仿真结果处理可将完整的温度场仿真数据处理成变压器外壳温度仿真结果并输出立体三维图形。通过仿真模型求解可获取变压器温度场分布、变压器仿真立体三维温度分布模型,为后续的图形配准数据驱动提供必要的支持和数据基础。
步骤S140,将实际模型与温度仿真模型的大小进行配准,并提取特征点、特征线以及特征面,对温度仿真数据的三维坐标进行匹配。
具体的,服务器通过图形大小配准可将实际模型与仿真模型大小处理一致,避免模型尺寸不一致导致的图形配准失败。通过使用图像处理算法提取出三维图像中的特征点、特征线、特征面。通过特征点置于原点,特征面置于xy平面使变压器实际与仿真模型特征匹配简单化,特征匹配验证变压器是否已通过坐标匹配成功,若不通过则返回重新匹配。通过图形配准结合仿真模型及求解与三维重构,成功匹配两个模型,为后续仿真结果验证提供必要的支持和数据基础。
步骤S150,将实际模型或温度仿真模型中的各个特征面的特征点进行比较,得到特征点之间的误差,误差用于验证温度仿真模型。
具体的,服务器提取变压器实际/仿真立体三维温度分布模型各个特征面的特征并进行比较,若误差在允许范围内,则认为变压器仿真模型通过,否则变压器仿真模型不通过。采取该方式作为仿真结果验证的原因为,仿真模型的输入为变压器运行参数与环境参数,红外图像为同一时刻的变压器实际外围温度分布,仿真模型结果也为同一时刻的变压器外围分布,两个分布对应即可验证温度仿真模型的准确性。通过仿真结果验证可获取仿真模型准确性验证结果,为后续数据驱动或再仿真模型搭建提供了必要的支持和数据基础。
步骤S160,调用验证成功的温度仿真模型对变压器进行热点温度反演,得到变压器的热点温度。
具体的,服务器调用步骤S150中验证成功的温度仿真模型对变压器进行热点温度反演,得到变压器当前的目标热点温度,作为变压器当前检测到的实时热点温度。
需要说明的是,温度反演模型中具有模型数据库,模型数据库的来源是通过验证的仿真模型运行结果,不同的数据通过设置不同的环境温度输入得到的。根据该模型数据,选择合适的机器学习算法,即可从模型数据库中提取影响热点温度以及热点位置的关键特征,进而分析关键特征对热点温度目标值的影响。根据关键特征构成的关键特征库,可建立外壳温度-热点温度/位置关系模型。另外,不同的机器学习算法将得到不同的关系模型,进而组成关系模型库。能够根据变压器外壳红外图像,判断变压器的热点温度和热点位置,帮助变压器使用者能够及时了解变压器存在的热点情况,以提前预防设备故障和事故,保证电网的安全稳定运行。
进一步需要说明的是,模型参数包括红外温度分布特征点、环境温度、负载情况以及电流电压,通过物理模型可计算得到理论热点位置、理论热点温度,通过PGNN(物理引导神经网络)模型可以得到实际模型参数以及实际热点位置和热点温度的关系。其中,模型的结合分为使用物理学的模型开展特征工程,包含物理模型、神经网络模型以及模型结合。第一种结合方式用于提取实际热点温度/位置修正理论以缩小差距,第二种结合方式将损失函数加入物理方程约束。完成模型训练后,将模型纳入外壳温度-热点温度/位置关系库。后期输入设备参数,便可给出对应的模型参数。基于PGNN构建热点温度反演模型,不仅使模型训练时间缩短,而且可以基于小样本数据,给出精度较高的神经网络模型。
上述变压器热点温度检测方法,通过获取变压器图像,并对变压器图像进行特征增强,来提取变压器图像的特征点、特征线以及特征面。随后,基于提取出来的特征点、特征线和特征面。将同一物理空间点在不同的变压器图像中的成像点进行一一对应,同时获取图像获取设备的标定参数。基于对应结果与标定参数,建立变压器三维模型。然后,通过调用三维模型对基于热源方程和传热方程建立的温度仿真模型进行仿真求解,得到具有三维坐标的温度场仿真数据。并将实际模型与温度仿真模型的大小进行配准,并提取出变压器模型中的特征点、特征线以及特征面,对温度仿真数据的三维坐标进行匹配。最后,将实际模型或温度反演模型中的各个特征面的特征点进行比较,得到特征点之间的误差,以完成对温度仿真模型的验证。在温度仿真模型验证成功后,调用温度仿真模型对变压器进行热点温度反演,得到变压器当前的目标热点温度。该方法通过调用进一步验证好的温度仿真模型对变压器图像特征进行热点温度反演,最终得到变压器的热点温度,降低了变压器热点温度测量的误差,且训练好的温度仿真模型能够不断使用,热点温度测量的过程中无需人工进行反复预测,降低了测量成本。
如图2所示,在一个实施例中,本发明提供的变压器热点温度检测方法,获取变压器的第一图像,并对第一图像进行特征增强,以提取特征点、特征线以及特征面,具体包括以下步骤:
步骤S112,对第一图像进行噪声去除和图像修复,以增强第一图像中的图像特征。
具体的,服务器对变压器图像进行噪声去除和图像修复,增强变压器图像中的图像特征。
步骤S114,基于增强后的第一图像中的图像特征,调用特征提取单元从图像特征中提取出特征点、特征线以及特征面。
具体的,服务器基于步骤S112中增强后的变压器图像中的图像特征,调用特征提取单元提取出变压器图像中的特征点、特征线以及特征面。
如图3所示,在一个实施例中,本发明提供的变压器热点温度检测方法,基于特征点、特征线和特征面,将同一物理空间点在不同的第一图像中的成像点进行一一对应,结合摄像机标定参数,以获取图像获取设备的三维模型,具体包括以下步骤:
步骤S122,通过相机成像模型,建立图像中像素位置与场景点位置之间的函数关系,获取图像获取设备所拍图像在三维空间内物体之间的线性关系,也就是摄像机标定参数。
具体的,服务器通过相机成像模型,建立图像中像素位置与场景点位置之间的函数关系,以获取图像获取设备所拍图像在三维空间内物体之间的线性关系,也就是摄像机标定参数。
步骤S124,通过将同一物理空间点在不同的第一图像中的成像点进行一一对应,获取图像获取设备所拍图像在三维空间内物体之间的匹配结果。
具体的,服务器通过将同一物理空间点在不同的第一图像中的成像点进行一一对应,以获取图像获取设备所拍图像在三维空间内物体之间的匹配结果。
步骤S126,基于匹配结果,结合摄像机标定参数,对变压器的三维场景进行重建,获取三维模型。
具体的,服务器基于匹配结果,结合摄像机标定参数,对变压器的三维场景进行重建,以获取三维模型。
如图4所示,在一个实施例中,本发明提供的变压器热点温度检测方法,调用温度仿真模型进行仿真求解,得到具有三维坐标的温度场仿真数据,之前还包括以下步骤:
步骤S410,通过热源方程和传热方程对三维模型进行训练,以构建温度仿真模型。
具体的,服务器通过热源方程和传热方程对三维模型进行训练,以构建温度仿真模型。
步骤S420,获取变压器的热点温度当前数据,并基于热点温度当前数据得到温度仿真模型的仿真边界条件。
具体的,服务器获取变压器的热点温度当前数据,并基于热点温度当前数据得到温度仿真模型的仿真边界条件。
如图5所示,在一个实施例中,本发明提供的变压器热点温度检测方法,调用温度仿真模型进行仿真求解,得到具有三维坐标的温度场仿真数据,具体包括以下步骤:
步骤S132,基于仿真边界条件,调用温度仿真模型进行仿真求解,得到仿真边界内的仿真求解结果。
具体的,服务器基于步骤S420中得到的仿真边界条件,调用温度反演模型对变压器三维模型进行仿真求解,得到仿真边界内条件内的仿真求解结果。
步骤S134,基于仿真求解结果,得到具有三维坐标的温度场仿真数据。
具体的,服务器基于步骤S132中得到的仿真求解结果,得到具有三维坐标的温度场仿真数据。
如图6所示,在一个实施例中,本发明提供的变压器热点温度检测方法,将实际模型与温度仿真模型的大小进行配准,并提取特征点、特征线以及特征面,对温度仿真数据的三维坐标进行匹配,具体包括以下步骤:
步骤S142,通过图形大小配准将实际模型与温度仿真模型的大小进行配准,以使温度仿真模型的大小与实际模型的大小一致。
具体的,服务器通过图形大小配准将实际模型与温度仿真模型的大小进行配准,以使温度仿真模型的大小与实际模型的大小一致。
步骤S144,通过图像处理算法提取出特征点、特征线以及特征面,并通过将特征点置于三维坐标原点,特征面置于三维坐标平面,对变压器的实际模型和温度仿真模型的特征进行三维坐标匹配。
具体的,服务器通过图像处理算法提取出特征点、特征线以及特征面,并通过将特征点置于三维坐标原点,特征面置于三维坐标平面,对变压器的实际模型和温度仿真模型的特征进行三维坐标匹配。
步骤S146,判断实际模型和温度仿真模型在三维坐标匹配中对应的三维坐标是否一致。
步骤S148,对变压器的实际模型和温度仿真模型的特征重新进行三维坐标匹配。
具体的,当步骤S146中的判断结果为实际模型和温度仿真模型在三维坐标匹配中对应的三维坐标不一致,服务器则会对变压器的实际模型和温度仿真模型的特征重新进行三维坐标匹配。
如图7所示,在一个实施例中,本发明提供的变压器热点温度检测方法,还包括以下步骤:
步骤S710,获取通过验证的温度仿真模型的运行结果,以构建仿真模型数据库。
具体的,服务器获取通过验证的温度仿真模型的运行结果,以构建仿真模型数据库。
步骤S720,基于仿真模型数据库,通过机器学习算法从仿真模型数据库中提取影响热点温度和热点位置的关键特征,以分析关键特征对目标热点温度的影响度。
具体的,服务器基于步骤S710中构建的仿真模型数据库,通过机器学习算法从仿真模型数据库中提取影响热点温度和热点位置的关键特征,以分析关键特征对目标热点温度的影响度。
步骤S730,基于多个关键特征构成的关键特征库,建立变压器的外壳温度-热点温度/位置关系模型。
具体的,服务器基于多个关键特征构成的关键特征库,建立变压器的外壳温度-热点温度/位置关系模型。
需要说明的是,上述变压器基于数据驱动的红外图像反演是一种基于数据驱动的红外图像反演油浸式电力变压器热点温度检测方法,集数据驱动模型与红外图像模型于一体,基于油浸式变压器温度场仿真,旨在通过变压器外部温度红外图像分布获取变压器内部热点温度值及热点坐标。该方法旨在提供更为全面的解决方案,帮助电网工作者更加容易且精准的模拟和评估油浸式变压器的运行情况,具有高效性,可在短时间内完成对变压器内部的热点温度检测,提高了工作效率。另外,该方法还提升了测量准确性,避免了传统方法中因为噪声、表面温度变化等因素的影响而导致的误差,且具有较强的可视化能力,提供了直观的温度分布图像。同时,安全性较强,无接触的红外检测技术,避免了人员对高压设备进行接触时检测时存在的安全隐患。
下面对本发明提供的变压器热点温度检测装置进行描述,下文描述的变压器热点温度检测装置与上文描述的变压器热点温度检测方法可相互对应参照。
如图8所示,在一个实施例中,一种变压器热点温度检测装置,包括特征提取模块810、三维重建模块820、仿真求解模块830、坐标配准模块840、仿真验证模块850以及温度反演模块860。
特征提取模块810用于获取变压器的第一图像,并对第一图像进行特征增强,以提取特征点、特征线以及特征面。
三维重构模块820用于基于特征点、特征线和特征面,将同一物理空间点在不同的第一图像中的成像点进行一一对应,结合摄像机标定参数,以获取图像获取设备的三维模型。
仿真求解模块830用于调用温度仿真模型对三维模型进行仿真求解,得到具有三维坐标的温度场仿真数据,温度仿真模型为三维模型基于热源方程和传热方程建立的。
坐标配准模块840用于将实际模型与温度仿真模型的大小进行配准,并提取特征点、特征线以及特征面,对温度仿真数据的三维坐标进行匹配。
仿真验证模块850用于将实际模型或温度仿真模型中的各个特征面的特征点进行比较,得到特征点之间的误差,误差用于验证温度仿真模型。
温度反演模块860用于调用验证成功的温度仿真模型对变压器进行热点温度反演,得到变压器的热点温度。
在本实施例中,本发明提供的变压器热点温度检测装置,特征提取模块具体用于:
对第一图像进行噪声去除和图像修复,以增强第一图像中的图像特征。
基于增强后的第一图像中的图像特征,调用特征提取单元从图像特征中提取出特征点、特征线以及特征面。
在本实施例中,本发明提供的变压器热点温度检测装置,三维重构模块具体用于:
通过相机成像模型,建立图像中像素位置与场景点位置之间的函数关系,获取图像获取设备所拍图像在三维空间内物体之间的线性关系,也就是摄像机标定参数。
通过将同一物理空间点在不同的第一图像中的成像点进行一一对应,获取图像获取设备所拍图像在三维空间内物体之间的匹配结果。
基于匹配结果,结合摄像机标定参数,对变压器的三维场景进行重建,以获取三维模型。
在本实施例中,本发明提供的变压器热点温度检测装置,还包括模型训练模块,用于:
通过热源方程和传热方程对三维模型进行训练,以构建温度仿真模型。
获取变压器的热点温度当前数据,并基于热点温度当前数据得到温度仿真模型的仿真边界条件。
在本实施例中,本发明提供的变压器热点温度检测装置,仿真求解模块具体用于:
基于仿真边界条件,调用温度仿真模型对三维模型进行仿真求解,得到仿真边界内的仿真求解结果。
基于仿真求解结果,得到具有三维坐标的温度场仿真数据。
在本实施例中,本发明提供的变压器热点温度检测装置,坐标配准模块具体用于:
通过图形大小配准将实际模型与温度仿真模型的大小进行配准,以使温度仿真模型的大小与实际模型的大小一致。
通过图像处理算法提取出特征点、特征线以及特征面,并通过将特征点置于三维坐标原点,特征面置于三维坐标平面,对变压器的实际模型和温度仿真模型的特征进行三维坐标匹配。
判断实际模型和温度仿真模型在三维坐标匹配中对应的三维坐标是否一致。若不一致,则
对变压器的实际模型和温度仿真模型的特征重新进行三维坐标匹配。
在本实施例中,本发明提供的变压器热点温度检测装置,还包括模型库构建模块,用于:
获取通过验证的温度仿真模型的运行结果,以构建仿真模型数据库。
基于仿真模型数据库,通过机器学习算法从仿真模型数据库中提取影响热点温度和热点位置的关键特征,以分析关键特征对目标热点温度的影响度。
基于多个关键特征构成的关键特征库,建立变压器的外壳温度-热点温度/位置关系模型。
图9示例了一种电子设备的实体结构示意图,该电子设备可以是智能终端,其内部结构图可以如图9所示。该电子设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器和网络接口。其中,该电子设备的处理器用于提供计算和控制能力。该电子设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该电子设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现变压器热点温度检测方法,该方法包括:
获取变压器的第一图像,并对第一图像进行特征增强,以提取特征点、特征线以及特征面;
基于特征点、特征线和特征面,将同一物理空间点在不同的第一图像中的成像点进行一一对应,结合摄像机标定参数,以获取图像获取设备的三维模型;
调用温度仿真模型对三维模型进行仿真求解,得到具有三维坐标的温度场仿真数据,温度仿真模型为三维模型基于热源方程和传热方程建立的;
将实际模型与温度仿真模型的大小进行配准,并提取特征点、特征线以及特征面,对温度仿真数据的三维坐标进行匹配;
将实际模型或温度仿真模型中的各个特征面的特征点进行比较,得到特征点之间的误差,误差用于验证温度仿真模型;
调用验证成功的温度仿真模型对变压器进行热点温度反演,得到变压器的热点温度。
本领域技术人员可以理解,图9中示出的结构,仅仅是与本发明方案相关的部分结构的框图,并不构成对本发明方案所应用于其上的电子设备的限定,具体的电子设备可以包括比图中所示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者具有不同的部件布置。
另一方面,本发明还提供了一种计算机存储介质,存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现变压器热点温度检测方法,该方法包括:
获取变压器的第一图像,并对第一图像进行特征增强,以提取特征点、特征线以及特征面;
基于特征点、特征线和特征面,将同一物理空间点在不同的第一图像中的成像点进行一一对应,结合摄像机标定参数,以获取图像获取设备的三维模型;
调用温度仿真模型对三维模型进行仿真求解,得到具有三维坐标的温度场仿真数据,温度仿真模型为三维模型基于热源方程和传热方程建立的;
将实际模型与温度仿真模型的大小进行配准,并提取特征点、特征线以及特征面,对温度仿真数据的三维坐标进行匹配;
将实际模型或温度仿真模型中的各个特征面的特征点进行比较,得到特征点之间的误差,误差用于验证温度仿真模型;
调用验证成功的温度仿真模型对变压器进行热点温度反演,得到变压器的热点温度。
又一方面,提供了一种计算机程序产品或计算机程序,该计算机程序产品或计算机程序包括计算机指令,该计算机指令存储在计算机可读存储介质中。电子设备的处理器从计算机可读存储介质读取该计算机指令,处理器执行该计算机指令时实现变压器热点温度检测方法,该方法包括:
获取变压器的第一图像,并对第一图像进行特征增强,以提取特征点、特征线以及特征面;
基于特征点、特征线和特征面,将同一物理空间点在不同的第一图像中的成像点进行一一对应,结合摄像机标定参数,以获取图像获取设备的三维模型;
调用温度仿真模型对三维模型进行仿真求解,得到具有三维坐标的温度场仿真数据,温度仿真模型为三维模型基于热源方程和传热方程建立的;
将实际模型与温度仿真模型的大小进行配准,并提取特征点、特征线以及特征面,对温度仿真数据的三维坐标进行匹配;
将实际模型或温度仿真模型中的各个特征面的特征点进行比较,得到特征点之间的误差,误差用于验证温度仿真模型;
调用验证成功的温度仿真模型对变压器进行热点温度反演,得到变压器的热点温度。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程,是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,该计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中,该计算机程序在执行时,可包括如上述各方法的实施例的流程。其中,本发明所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用,均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。
作为说明而非局限,RAM以多种形式可得,诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双倍数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
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