電氣設(shè)備外部放電紫外檢測分析方法及裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種電氣設(shè)備外部放電紫外檢測分析方法及裝置。其特點是，包括如下步驟：a，首先，利用紫外成像儀對電氣設(shè)備外部放電進行非接觸式檢測，并形成紫外放電圖像；b，其次，將獲得的紫外放電圖像進行灰度處理，將彩色圖片轉(zhuǎn)化為二值灰度圖像；c，然后，對二值灰度圖像進行數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)濾波，獲得清晰的紫外光斑二值灰度圖譜；d，采用傅里葉描述子算法將濾波過后的清晰紫外光斑二值灰度圖像與預(yù)設(shè)的典型放電紫外二值圖像圖譜庫中的圖像逐一進行量化比較；e，根據(jù)比較結(jié)果，給出設(shè)備外部放電類型的判斷結(jié)果。采用本發(fā)明的技術(shù)方案能夠?qū)崿F(xiàn)電氣設(shè)備紫外檢測中設(shè)備放電類型的判斷，提高現(xiàn)場紫外檢測和診斷的科學(xué)性、準確性和可靠性。
【專利說明】電氣設(shè)備外部放電紫外檢測分析方法及裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電氣設(shè)備外部放電紫外檢測分析方法及裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]絕緣子、套管等電氣設(shè)備在運行中會由于表面污穢、凝露及毛刺等發(fā)生外部放電。電氣設(shè)備的外部放電會腐蝕設(shè)備的絕緣，長期放電會導(dǎo)致絕緣劣化，造成事故。紫外檢測是近年來發(fā)展起來的一種設(shè)備外部放電非接觸式檢測方法，其具有實時性好、非接觸性、檢測靈敏度高等特點，受到了廣大現(xiàn)場工作者的歡迎。特別是對于線路上的絕緣子等設(shè)備，由于其處于高空，除了紫外成像，其他方法無法對其放電情況進行有效檢測。目前的紫外檢測通常采用日盲型檢測裝置，在紫外光段進行檢測，可以避免太陽光的影響，極大的提高了現(xiàn)場檢測的適用范圍。
[0003]現(xiàn)場紫外檢測中，對于結(jié)果的分析關(guān)系著后續(xù)的處理措施，目前紫外檢測結(jié)果以紫外圖像形式進行呈現(xiàn)，再輔助于紫外光子數(shù)等指標，無法給出放電類型等進一步的結(jié)果。因此如何根據(jù)現(xiàn)場檢測結(jié)果方便、快速的進行進一步分析，給出放電類型，是目前需要解決的關(guān)鍵問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的之一是提供一種電氣設(shè)備外部放電紫外檢測分析方法，能夠利用紫外圖像處理并與預(yù)設(shè)圖譜庫進行量化對比從而準確給出放電類型的判斷；
[0005]本發(fā)明的目的之二是提供一種用于實現(xiàn)上述方法的裝置。
[0006]一種電氣設(shè)備外部放電紫外檢測分析方法，其特別之處在于，包括如下步驟:
[0007]a，首先，利用紫外成像儀對電氣設(shè)備外部放電進行非接觸式檢測，并形成紫外放電圖像；
[0008]b，其次，將獲得的紫外放電圖像進行灰度處理，將彩色圖片轉(zhuǎn)化為二值灰度圖像；
[0009]C，然后，對二值灰度圖像進行數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)濾波，獲得清晰的紫外光斑二值灰度圖譜；
[0010]d，采用傅里葉描述子算法將濾波過后的清晰紫外光斑二值灰度圖像與預(yù)設(shè)的典型放電紫外二值圖像圖譜庫中的圖像逐一進行量化比較；
[0011]e，根據(jù)比較結(jié)果，給出設(shè)備外部放電類型的判斷結(jié)果。
[0012]步驟a中電氣設(shè)備是指絕緣子或套管。
[0013]步驟b中在將彩色圖片轉(zhuǎn)化為二值灰度圖片時，首先將原始圖片數(shù)字化，形成圖像數(shù)字矩陣，然后將矩陣中的白色區(qū)域賦值為“ I ”，其余部分賦值為“0”，形成二值灰度圖像。
[0014]步驟d中具體是將得到的清晰紫外光斑二值灰度圖像與預(yù)設(shè)的圖譜庫中的典型放電類型圖像逐一進行量化比較，得到兩者的量化相似程度計算值，該值越小則判定兩者相似程度越高。
[0015]步驟d中預(yù)設(shè)的圖譜庫包括設(shè)備污穢放電、凝露放電、毛刺放電的典型二值灰度圖像。
[0016]一種電氣設(shè)備外部放電紫外檢測分析裝置，其特別之處在于:包括用于對電氣設(shè)備進行紫外圖譜檢測的檢測模塊，用于將檢測得到的紫外圖譜轉(zhuǎn)化為清晰二值灰度圖像的轉(zhuǎn)換模塊，用于將清晰二值灰度圖像與預(yù)設(shè)的圖譜庫進行比較從而得到量化比較結(jié)果的比較模塊，用于根據(jù)比較結(jié)果輸出分析結(jié)果的輸出模塊，上述檢測模塊、轉(zhuǎn)換模塊、比較模塊和輸出模塊依次連接。
[0017]經(jīng)過試用證明，采用本發(fā)明的技術(shù)方案能夠?qū)崿F(xiàn)電氣設(shè)備紫外檢測中設(shè)備放電類型的判斷，提高現(xiàn)場紫外檢測和診斷的科學(xué)性、準確性和可靠性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]附圖1本發(fā)明電氣設(shè)備外部放電紫外檢測分析方法的流程示意圖；
[0019]附圖2為本發(fā)明電氣設(shè)備外部放電紫外檢測分析裝置的示意圖。

【具體實施方式】
[0020]如圖1所示，本發(fā)明提供了一種電氣設(shè)備外部放電紫外檢測分析方法，包括如下步驟:
[0021]a，首先，利用紫外成像儀對電氣設(shè)備外部放電進行非接觸式檢測，并形成紫外放電圖像；
[0022]b，其次，將獲得的紫外放電圖像進行灰度處理，將彩色圖片轉(zhuǎn)化為二值灰度圖像；
[0023]C，然后，對二值灰度圖像進行數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)濾波，獲得清晰的紫外光斑二值灰度圖譜；
[0024]d，采用傅里葉描述子算法將濾波過后的清晰紫外光斑二值灰度圖像與預(yù)設(shè)的典型放電紫外二值圖像圖譜庫中的圖像逐一進行量化比較；
[0025]e，根據(jù)比較結(jié)果，給出設(shè)備外部放電類型的判斷結(jié)果。
[0026]步驟a中電氣設(shè)備是指絕緣子或套管。步驟b中在將彩色圖片轉(zhuǎn)化為二值灰度圖片時，首先將原始圖片數(shù)字化，形成圖像數(shù)字矩陣，然后將矩陣中的白色區(qū)域賦值為“ 1”，其余部分賦值為“ O ”，形成二值灰度圖像。步驟d中具體是將得到的清晰紫外光斑二值灰度圖像與預(yù)設(shè)的圖譜庫中的典型放電類型圖像逐一進行量化比較，得到兩者的量化相似程度計算值，該值越小則判定兩者相似程度越高。步驟d中預(yù)設(shè)的圖譜庫包括設(shè)備污穢放電、凝露放電、毛刺放電的典型二值灰度圖像。
[0027]如圖2所示，本發(fā)明還提供了一種電氣設(shè)備外部放電紫外檢測分析裝置，包括用于對電氣設(shè)備進行紫外圖譜檢測的檢測模塊，用于將檢測得到的紫外圖譜轉(zhuǎn)化為清晰二值灰度圖像的轉(zhuǎn)換模塊，用于將清晰二值灰度圖像與預(yù)設(shè)的圖譜庫進行比較從而得到量化比較結(jié)果的比較模塊，用于根據(jù)比較結(jié)果輸出分析結(jié)果的輸出模塊，上述檢測模塊、轉(zhuǎn)換模塊、比較模塊和輸出模塊依次連接。上述模塊可以是由軟件完成的功能模塊或者由微處理器結(jié)合軟件完成的硬件模塊。
[0028]本發(fā)明提供了一種電氣設(shè)備外部放電紫外檢測分析方法及裝置，該方法首先將檢測得到的電氣設(shè)備紫外圖像進行灰度轉(zhuǎn)換，將彩色圖片轉(zhuǎn)化為二值灰度圖像；然后對二值灰度圖像進行數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)濾波，獲得清晰的紫外光斑二值灰度圖譜；采用傅里葉描述子算法將清晰的二值灰度圖譜與預(yù)設(shè)的圖譜庫進行量化比較；根據(jù)比較結(jié)果進行設(shè)備外部放電類型的判斷。
[0029]實施例1:
[0030]下面將結(jié)合附圖，對本發(fā)明中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述。
[0031]圖1所示為本發(fā)明電氣設(shè)備外部放電紫外檢測分析方法流程示意圖，所述方法包括如下步驟:
[0032]步驟1:利用紫外成像儀對絕緣子、套管等電氣設(shè)備進行紫外檢測，獲得其紫外放電原始圖像，所述原始圖像為包含放電信號和干擾信號的彩色圖像。
[0033]步驟2:將彩色原始圖像進行灰度處理，將彩色圖像轉(zhuǎn)化為二值灰度圖像。
[0034]具體的，首先將原始圖片數(shù)字化，形成圖像數(shù)字矩陣f(x，y)，然后將矩陣中的白色區(qū)域賦值為“ I ”，其余部分賦值為“ O ”，形成二值灰度圖像。
[0035]步驟3:對二值灰度圖像進行數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)濾波，獲得清晰的紫外光斑二值灰度圖譜。圖像數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)濾波為常用的圖像去噪算法，為現(xiàn)有成熟算法，此處不再贅述。
[0036]步驟4:將濾波過后的清晰二值灰度圖像與預(yù)設(shè)的圖譜庫中的圖像進行量化比較。預(yù)設(shè)圖譜庫包含該設(shè)備污穢放電、凝露放電及毛刺放電等不同典型放電類型的典型清晰二值灰度圖像。采用傅里葉描述子算法依次計算待分析紫外清晰二值灰度圖像和預(yù)設(shè)圖譜庫中典型放電類型紫外圖像之間的相似程度計算值。傅里葉描述子算法是比較圖像相似程度的成熟算法，此處不再贅述。
[0037]步驟5:將相似程度計算值最小的預(yù)設(shè)圖像所屬放電類型進行輸出，即為待檢測紫外圖像的放電類型。
[0038]根據(jù)本發(fā)明的實施例，提供了一種電氣設(shè)備外部放電紫外檢測分析裝置。
[0039]圖2是根據(jù)本發(fā)明實施例的電氣設(shè)備外部放電紫外檢測分析裝置示意圖。
[0040]如圖2所示，該裝置包括:檢測模塊、轉(zhuǎn)換模塊、比較模塊、判斷模塊。
[0041 ] 其中檢測模塊用于對電氣設(shè)備外部放電進行紫外成像檢測；轉(zhuǎn)換模塊用于將檢測到的彩色圖像轉(zhuǎn)換為清晰二值灰度圖像；比較模塊用于將清晰二值灰度圖像與預(yù)設(shè)圖譜庫中的典型放電類型清晰二值灰度圖像進行量化比較；輸出模塊用于根據(jù)比較結(jié)果進行判斷結(jié)果的輸出。
[0042]以上所述，僅為本發(fā)明的【具體實施方式】，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何屬于本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護范圍為準。
【權(quán)利要求】
1.一種電氣設(shè)備外部放電紫外檢測分析方法，其特征在于，包括如下步驟: a，首先，利用紫外成像儀對電氣設(shè)備外部放電進行非接觸式檢測，并形成紫外放電圖像； b，其次，將獲得的紫外放電圖像進行灰度處理，將彩色圖片轉(zhuǎn)化為二值灰度圖像；c，然后，對二值灰度圖像進行數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)濾波，獲得清晰的紫外光斑二值灰度圖譜；d，采用傅里葉描述子算法將濾波過后的清晰紫外光斑二值灰度圖像與預(yù)設(shè)的典型放電紫外二值圖像圖譜庫中的圖像逐一進行量化比較；e，根據(jù)比較結(jié)果，給出設(shè)備外部放電類型的判斷結(jié)果。
2.如權(quán)利要求1所述的電氣設(shè)備外部放電紫外檢測分析方法，其特征在于:步驟a中電氣設(shè)備是指絕緣子或套管。
3.如權(quán)利要求1所述的電氣設(shè)備外部放電紫外檢測分析方法，其特征在于:步驟b中在將彩色圖片轉(zhuǎn)化為二值灰度圖片時，首先將原始圖片數(shù)字化，形成圖像數(shù)字矩陣，然后將矩陣中的白色區(qū)域賦值為“ 1”，其余部分賦值為“0”，形成二值灰度圖像。
4.如權(quán)利要求1所述的電氣設(shè)備外部放電紫外檢測分析方法，其特征在于:步驟d中具體是將得到的清晰紫外光斑二值灰度圖像與預(yù)設(shè)的圖譜庫中的典型放電類型圖像逐一進行量化比較，得到兩者的量化相似程度計算值，該值越小則判定兩者相似程度越高。
5.如權(quán)利要求1所述的電氣設(shè)備外部放電紫外檢測分析方法，其特征在于:步驟d中預(yù)設(shè)的圖譜庫包括設(shè)備污穢放電、凝露放電、毛刺放電的典型二值灰度圖像。
6.一種電氣設(shè)備外部放電紫外檢測分析裝置，其特征在于:包括用于對電氣設(shè)備進行紫外圖譜檢測的檢測模塊，用于將檢測得到的紫外圖譜轉(zhuǎn)化為清晰二值灰度圖像的轉(zhuǎn)換模塊，用于將清晰二值灰度圖像與預(yù)設(shè)的圖譜庫進行比較從而得到量化比較結(jié)果的比較模塊，用于根據(jù)比較結(jié)果輸出分析結(jié)果的輸出模塊，上述檢測模塊、轉(zhuǎn)換模塊、比較模塊和輸出模塊依次連接。
【文檔編號】G01R31/12GK104297645SQ201410523123
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年9月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月30日
【發(fā)明者】王博, 丁培, 車俊祿, 馬飛越, 閆振華, 王海龍, 李秀廣, 徐玉華, 周秀萍, 李軍浩 申請人:國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)寧夏電力公司電力科學(xué)研究院, 西安交通大學(xué)