空間局部放電定位中的可視投影方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及超高頻局放信號空間定位方法，特別涉及一種空間局部放電定位中的可視投影方法，其特征在于，包括如下步驟：在初步定位的局部放電信號的空間位置，設(shè)置攝像機對其拍照；透過可視投影算法，將初步定位的局部放電空間位置映射到成像照片上。本發(fā)明采用四組處于同一平臺但不同高度的天線陣列來檢測局放信號，并基于時延法來估算局放信號的空間位置。這也是目前變電站局放檢測中較為常用且精確的方法。在上述技術(shù)背景下，創(chuàng)新性的將可視投影法引入到局放檢測技術(shù)當中，通過位于檢測平臺中心的攝像機對局放源所在方位拍照，透過可視投影算法，將局放空間位置映射到成像照片上，為進一步確認局放位置提供了直觀依據(jù)。
【專利說明】空間局部放電定位中的可視投影方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及超高頻局放信號空間定位方法，特別涉及一種空間局部放電定位中的可視投影方法。

【背景技術(shù)】
[0002]目前在針對變電站全局局放空間定位的研究中，僅對局放點空間位置進行了粗略的定位，尚未有將局放點進行可視化處理的有效方法。
[0003]局部放電監(jiān)測是及時發(fā)現(xiàn)電力設(shè)備絕緣缺陷，避免絕緣擊穿故障的有效手段。局部放電定位有助于制定更有針對性的檢修處理方案，減少停電時間，提高檢修效率。目前對變電站設(shè)備的局部放電檢測和定位主要是針對氣體絕緣組合開關(guān)、變壓器、容性設(shè)備等具體單一設(shè)備進行。而變電站中的任意高壓電力設(shè)備均可能發(fā)生局部放電故障，要想對全站的一次電氣設(shè)備實施監(jiān)測，需要在所有設(shè)備上都安裝局部放電監(jiān)測裝置，成本極高，監(jiān)測系統(tǒng)的使用效率也較低，而且眾多在線監(jiān)測裝置本身的維護工作量也很大。因此，目前的超高頻局放在線監(jiān)測技術(shù)雖然性能已經(jīng)得到認可，但因為成本較高，并沒有得到廣泛應(yīng)用。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的技術(shù)目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中的問題，提供一種降低成本、效率較高、在初步定位局部放電的空間位置時通過拍照進一步確認的空間局部放電定位中的可視投影方法。
[0005]為實現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:空間局部放電定位中的可視投影方法，其特征在于，包括如下步驟:
[0006]a.在初步定位的局部放電信號的空間位置，設(shè)置攝像機對其拍照；
[0007]b.透過可視投影算法，將初步定位的局部放電空間位置映射到成像照片上。
[0008]前述的空間局部放電定位中的可視投影方法，所述的局部放電信號的空間位置初步定位的方式為:采用四組處于同一平臺但不同高度的天線陣列來檢測局部放電信號，并基于時延法來估算局部放電信號的空間位置。
[0009]前述的空間局部放電定位中的可視投影方法，步驟b的具體實現(xiàn)過程為:
[0010]I)構(gòu)建像素平面坐標系、像物理平面坐標系、相機坐標系、物體坐標系和世界坐標系，坐標系變換的順序為物體坐標系-世界坐標系-相機坐標系-投影坐標系-裁剪坐標系-屏幕坐標系，屏幕坐標系包括像素平面坐標系和像物理平面坐標系；
[0011]2)空間點可視投影:
[0012]空間點P通過一個3X4的投影矩陣M映射到像平面上的點P:
[0013]p = MP
[0014]投影矩陣M可以分為三部分:

【權(quán)利要求】
1.空間局部放電定位中的可視投影方法，其特征在于，包括如下步驟: a.在初步定位的局部放電信號的空間位置，設(shè)置攝像機對其拍照； b.透過可視投影算法，將初步定位的局部放電空間位置映射到成像照片上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空間局部放電定位中的可視投影方法，其特征在于，所述的局部放電信號的空間位置初步定位的方式為:采用四組處于同一平臺但不同高度的天線陣列來檢測局部放電信號，并基于時延法來估算局部放電信號的空間位置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的空間局部放電定位中的可視投影方法，其特征在于，步驟b的具體實現(xiàn)過程為: 1)構(gòu)建像素平面坐標系、像物理平面坐標系、相機坐標系、物體坐標系和世界坐標系，坐標系變換的順序為物體坐標系-世界坐標系-相機坐標系-投影坐標系-裁剪坐標系-屏幕坐標系，屏幕坐標系包括像素平面坐標系和像物理平面坐標系； 2)空間點可視投影: 空間點P通過一個3X4的投影矩陣M映射到像平面上的點P:
P = MP 投影矩陣M可以分為三部分:
其中R為旋轉(zhuǎn)矩陣，t為平移矢量；中間矩陣兩個負號代表通過鏡頭物體呈倒像；κ為相機標定矩陣，它包含相機內(nèi)部參數(shù)數(shù)據(jù):
其中有5個參數(shù): fu，fv:相機焦距，分別以像素為單位沿水平方向和垂直方向測量； U0, V0:相機主點，即Or點，根據(jù)假設(shè)1，這里可以均取為O ; Θ:相機水平與垂直軸向間的夾角，相機轉(zhuǎn)動時該角度發(fā)生變化； 因此，空間點(x，y，z)映射到像物理坐標(Xr，yr)寫為如下形式:
其中
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的空間局部放電定位中的可視投影方法，其特征在于， 在步驟I)中，假設(shè)像的中心恰好在光軸上，假設(shè)數(shù)碼相機中圖像平面與光軸垂直，假設(shè)相機兩個方向上焦距相等，假設(shè)透鏡的焦距很小，像距約等于焦距。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的空間局部放電定位中的可視投影方法，其特征在于， 在步驟I)中，像素平面坐標即像素的行、列所標識的坐標，像物理平面坐標系是以圖像的中心為坐標原點的坐標系。
【文檔編號】G06T7/00GK104133164SQ201410319862
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年7月7日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月7日
【發(fā)明者】陸振威, 李波, 王駿, 王建剛, 包立珠, 王亮 申請人:國家電網(wǎng)公司, 江蘇省電力公司, 江蘇省電力公司檢修分公司