一種評估輸變電設(shè)備電暈放電的方法及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明實施例公開了一種評估輸變電設(shè)備電暈放電的方法，包括：獲得電暈放電的RGB圖像，并將RGB圖像以圖像幀為單位得到多個圖像幀順序號碼連續(xù)的處理圖像；將處理圖像轉(zhuǎn)換為二值圖像并進(jìn)行處理后，在二值圖像中均獲得多個光斑區(qū)域以及每一光斑區(qū)域的光斑面積值；繪制出光斑面積值與時間相關(guān)聯(lián)的曲線，并根據(jù)繪制的曲線評估不同時間下電暈放電狀態(tài)，當(dāng)某時刻對應(yīng)的光斑面積值超過預(yù)定閾值時，則表示在該時刻上輸變電設(shè)備的放電強(qiáng)度大。本發(fā)明實施例還公開了一種評估輸變電設(shè)備電暈放電的系統(tǒng)。本發(fā)明實施例，解決了現(xiàn)有技術(shù)中當(dāng)輸變電設(shè)備所在區(qū)域存在多個相鄰的放電點(diǎn)時，基于紫外成像特征-光子數(shù)的電暈放電評估方法存在較大統(tǒng)計誤差的問題。
【專利說明】—種評估輸變電設(shè)備電暈放電的方法及系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及輸變電設(shè)備電暈放電【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種評估輸變電設(shè)備電暈放電的方法及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]電暈放電是輸變電設(shè)備電磁環(huán)境的主要問題,會帶來一系列的問題，例如強(qiáng)電場、可聽噪聲、無線電干擾等。按照IEEE標(biāo)準(zhǔn)定義，電暈是電場強(qiáng)度超過臨界值引起的帶電導(dǎo)體周圍空氣電離而產(chǎn)生的一種發(fā)光的放電現(xiàn)象。隨著電壓等級的升高，輸變電設(shè)備表面的場強(qiáng)會增加，尤其在粗糙表面，由于局部場強(qiáng)過高，會造成表面場強(qiáng)分布不均勻造成電暈放電，當(dāng)達(dá)到臨界值時，在夜晚黑暗的情況下，還會出現(xiàn)藍(lán)色發(fā)光的現(xiàn)象。
[0003]電暈放電的檢測方法很多，而由于其自身高電壓強(qiáng)電磁環(huán)境，會帶來干擾，影響現(xiàn)場的測量。傳統(tǒng)的監(jiān)測方法如聲波監(jiān)測法和超高頻法由于環(huán)境干擾而難以進(jìn)行精確的故障定位:紅外成像儀只能在設(shè)備因較高溫度散發(fā)熱量的時候探測到，而且很容易受到外界環(huán)境的影響。相對于紅外輻射，紫外輻射在傳播過程中不易衰減，而日盲區(qū)紫外輻射不易受太陽光干擾，較為穩(wěn)定。輸變電設(shè)備電暈放電時，空氣中的電子不斷獲得和釋放能量，當(dāng)電子釋放能量時，便會釋放紫外線。由于紫外成像儀采用雙通道圖像融合技術(shù)，將紫外光與可見光疊加，即可精確定位電暈的故障區(qū)域以及放電強(qiáng)度。同時，紫外成像儀具有遠(yuǎn)距離、非接觸、抗干擾、實時性等優(yōu)點(diǎn)，適合于輸變電設(shè)備的電暈放電檢測。
[0004]目前運(yùn)用紫外成像技術(shù)進(jìn)行輸變電設(shè)備電暈放電評估主要是基于紫外成像特征-光子數(shù)，而光子數(shù)可直接從紫外成像儀中讀取，但紫外成像儀給出的光子數(shù)是某個成像區(qū)域內(nèi)的光子數(shù)之和，當(dāng)輸變電設(shè)備所在區(qū)域存在多個相鄰的放電點(diǎn)時，光子數(shù)不能通過光子數(shù)來正確區(qū)分出絕緣子放電量的大小，存在較大的統(tǒng)計誤差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明實施例的目的在于提供一種評估輸變電設(shè)備電暈放電的方法及系統(tǒng)，可以解決現(xiàn)有技術(shù)中當(dāng)輸變電設(shè)備所在區(qū)域存在多個相鄰的放電點(diǎn)時，基于紫外成像特征-光子數(shù)的電暈放電評估方法存在較大統(tǒng)計誤差的問題。
[0006]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明實施例提供了一種評估輸變電設(shè)備電暈放電的方法，所述方法包括:
[0007]獲得輸變電設(shè)備電暈放電的RGB圖像，并將所述獲得的RGB圖像以圖像幀為單位得到多個圖像幀順序號碼連續(xù)的處理圖像；
[0008]將所述得到的多個處理圖像轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的多個二值圖像并進(jìn)行處理后，在各二值圖像中均獲得多個光斑區(qū)域以及每一光斑區(qū)域的光斑面積值；
[0009]根據(jù)所述獲得的光斑面積值，繪制出光斑面積值與時間相關(guān)聯(lián)的曲線，并根據(jù)所述繪制的曲線評估不同時間下所述輸變電設(shè)備電暈放電狀態(tài)，當(dāng)所述曲線上某時刻對應(yīng)的光斑面積值超過預(yù)定閾值時，則表示在所述時刻上所述輸變電設(shè)備的放電強(qiáng)度大。[0010]其中，所述獲得輸變電設(shè)備電暈放電的RGB圖像，并將所述獲得的RGB圖像以圖像幀為單位得到多個圖像幀順序號碼連續(xù)的處理圖像的具體步驟包括:
[0011]通過紫外成像儀采集所述輸變電設(shè)備電暈放電視頻，并將所述采集到的視頻導(dǎo)入計算機(jī)系統(tǒng)，獲得所述輸變電設(shè)備電暈放電的RGB圖像；
[0012]將所述獲得的RGB圖像通過視頻播放軟件對圖像幀進(jìn)行順序編號，并以所述圖像幀為單位得到多個圖像幀順序號碼連續(xù)的處理圖像。
[0013]其中，所述將所述得到的多個處理圖像轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的多個二值圖像并進(jìn)行處理后，在各二值圖像中均獲得多個光斑區(qū)域以及每一光斑區(qū)域的光斑面積值的具體步驟包括:
[0014]將所述得到的多個處理圖像轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的多個灰度圖像，并得到各灰度圖像中所含每一像素點(diǎn)的坐標(biāo)以及所述每一像素點(diǎn)對應(yīng)的灰度值；
[0015]判斷所述各灰度圖像中得到的每一像素點(diǎn)對應(yīng)的灰度值是否大于預(yù)設(shè)的數(shù)值；
[0016]如果是，則修正所述各灰度圖像中每一像素點(diǎn)對應(yīng)的灰度值為I ;如果否，則修正所述各灰度圖像中每一像素點(diǎn)對應(yīng)的灰度值為0 ;
[0017]根據(jù)所述修正的各灰度圖像中每一像素點(diǎn)對應(yīng)的灰度值以及所述每一像素點(diǎn)的坐標(biāo)，獲得所述各灰度圖像對應(yīng)的二值圖像，且將所述獲得的各二值圖像均進(jìn)行處理；
[0018]將所述處理后的各二值圖像以每一圖像幀為單位得到多個光斑區(qū)域，并統(tǒng)計每一光斑區(qū)域中每一像素點(diǎn)對應(yīng)的灰度值為I的數(shù)量作為每一光斑區(qū)域的光斑面積值。
[0019]其中，所述將所述獲得的各二值圖像均進(jìn)行處理的步驟具體為將所述獲得的各二值圖像進(jìn)行開運(yùn)算或閉運(yùn)算。
[0020]其中，所述預(yù)設(shè)的數(shù)值的取值范圍為(0.8，0.9)。
[0021]其中，當(dāng)所述二值圖像中像素點(diǎn)對應(yīng)的灰度值為I時，則所述像素點(diǎn)的顏色為黑色；當(dāng)所述二值圖像中像素點(diǎn)對應(yīng)的灰度值為0時，則所述像素點(diǎn)的顏色為白色。
[0022]本發(fā)明實施例還提供了一種評估輸變電設(shè)備電暈放電的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括:
[0023]第一獲取單元，用于獲得輸變電設(shè)備電暈放電的RGB圖像，并將所述獲得的RGB圖像以圖像幀為單位得到多個圖像幀順序號碼連續(xù)的處理圖像；
[0024]第二獲取單元，用于將所述得到的多個處理圖像轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的多個二值圖像并進(jìn)行處理后，在各二值圖像中均獲得多個光斑區(qū)域以及每一光斑區(qū)域的光斑面積值；
[0025]評估單元，用于根據(jù)所述獲得的光斑面積值，繪制出光斑面積值與時間相關(guān)聯(lián)的曲線，并根據(jù)所述繪制的曲線評估不同時間下所述輸變電設(shè)備電暈放電狀態(tài)，當(dāng)所述曲線上某時刻對應(yīng)的光斑面積值超過預(yù)定閾值時，則表示在所述時刻上所述輸變電設(shè)備的放電強(qiáng)度大。
[0026]其中，所述第一獲取單元包括:
[0027]第一處理模塊，用于通過紫外成像儀采集所述輸變電設(shè)備電暈放電視頻，并將所述采集到的視頻導(dǎo)入計算機(jī)系統(tǒng)，獲得所述輸變電設(shè)備電暈放電的RGB圖像；
[0028]第二處理模塊，用于將所述獲得的RGB圖像通過視頻播放軟件對圖像幀進(jìn)行順序編號，并以所述圖像幀為單位得到多個圖像幀順序號碼連續(xù)的處理圖像。
[0029]其中，所述第二獲取單元包括:
[0030]第一轉(zhuǎn)換模塊，用于將所述得到的多個處理圖像轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的多個灰度圖像，并得到各灰度圖像中所含每一像素點(diǎn)的坐標(biāo)以及所述每一像素點(diǎn)對應(yīng)的灰度值；
[0031]判斷模塊，用于判斷所述各灰度圖像中得到的每一像素點(diǎn)對應(yīng)的灰度值是否大于預(yù)設(shè)的數(shù)值；
[0032]修正模塊，用于如果是，則修正所述各灰度圖像中每一像素點(diǎn)對應(yīng)的灰度值為I ;如果否，則修正所述各灰度圖像中每一像素點(diǎn)對應(yīng)的灰度值為0 ;
[0033]第二轉(zhuǎn)換模塊，用于根據(jù)所述修正的各灰度圖像中每一像素點(diǎn)對應(yīng)的灰度值以及所述每一像素點(diǎn)的坐標(biāo)，獲得所述各灰度圖像對應(yīng)的二值圖像，且將所述獲得的各二值圖像均進(jìn)行處理；
[0034]統(tǒng)計模塊，用于將所述處理后的各二值圖像以每一圖像幀為單位得到多個光斑區(qū)域，并統(tǒng)計每一光斑區(qū)域中每一像素點(diǎn)對應(yīng)的灰度值為I的數(shù)量作為每一光斑區(qū)域的光斑面積值。
[0035]其中，所述預(yù)設(shè)的數(shù)值的取值范圍為(0.8，0.9)。
[0036]實施本發(fā)明實施例，具有如下有益效果:
[0037]本發(fā)明實施例基于紫外成像特征一光斑面積的輸變電設(shè)備電暈放電評估方法，克服了光子數(shù)參數(shù)在實際運(yùn)用中存在一定的不足，避免了因檢測的距離和儀器的增益對評估結(jié)果造成的不利影響，提高了輸變電設(shè)備電暈放電狀態(tài)評估的準(zhǔn)確性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0038]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖仍屬于本發(fā)明的范疇。
[0039]圖1為本發(fā)明實施例提供的評估輸變電設(shè)備電暈放電的方法的流程圖；
[0040]圖2為本發(fā)明實施例提供的連續(xù)一百幀以內(nèi)的光斑面積值與時間相關(guān)聯(lián)的曲線圖；
[0041]圖3為本發(fā)明實施例提供的評估輸變電設(shè)備電暈放電的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0042]圖4為圖3中第一獲取單元的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0043]圖5為圖3中第二獲取單元的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0044]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0045]如圖1所示，本發(fā)明實施例中，提出一種評估輸變電設(shè)備電暈放電的方法，所述方法包括:
[0046]步驟S101、獲得輸變電設(shè)備電暈放電的RGB圖像，并將所述獲得的RGB圖像以圖像幀為單位得到多個圖像幀順序號碼連續(xù)的處理圖像。
[0047]具體過程為，步驟S201、通過日盲型紫外成像儀采集輸變電設(shè)備電暈放電視頻，設(shè)定日盲型紫外成像儀輸出的視頻信號為avi格式，視頻的幀速率為每秒25幀，每幀圖像的大小為720X576像素，利用圖像存儲設(shè)備記錄該視頻信號，并將采集到的視頻導(dǎo)入計算機(jī)系統(tǒng)，獲得輸變電設(shè)備電暈放電的RGB圖像。
[0048]步驟S202、將獲得的RGB圖像通過視頻播放軟件對圖像幀進(jìn)行順序編號，并以圖像幀為單位得到多個圖像幀順序號碼連續(xù)的處理圖像；例如，將獲得的RGB圖像的圖像幀編號為1-1000，截取第1-100幀作為一處理圖像，截取第101-200幀作為另一處理圖像等
[0049]步驟S102、將所述得到的多個處理圖像轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的多個二值圖像并進(jìn)行處理后，在各二值圖像中均獲得多個光斑區(qū)域以及每一光斑區(qū)域的光斑面積值。
[0050]具體過程為，步驟S301、將得到的多個處理圖像轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的多個灰度圖像，并得到各灰度圖像中所含每一像素點(diǎn)的坐標(biāo)f(x，y)以及每一像素點(diǎn)對應(yīng)的灰度值Y ;其中，X，y為像素點(diǎn)在灰度圖中對應(yīng)的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)位置值。
[0051]由于處理圖像是RGB圖像，RGB圖像為點(diǎn)陣圖像，它的每一個像素點(diǎn)由R、G、B三個分量所組成，根據(jù)YUV顏色空間，定義Y分量的物理意義是亮度，它包含了灰度圖的所有信息，因此只需要得到Y(jié)分量的值就完全能夠表示出一幅灰度圖；YUV和RGB
之間有著如下的對應(yīng)關(guān)系:
【權(quán)利要求】
1.一種評估輸變電設(shè)備電暈放電的方法,其特征在于,所述方法包括: 獲得輸變電設(shè)備電暈放電的RGB圖像，并將所述獲得的RGB圖像以圖像幀為單位得到多個圖像幀順序號碼連續(xù)的處理圖像； 將所述得到的多個處理圖像轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的多個二值圖像并進(jìn)行處理后，在各二值圖像中均獲得多個光斑區(qū)域以及每一光斑區(qū)域的光斑面積值； 根據(jù)所述獲得的光斑面積值，繪制出光斑面積值與時間相關(guān)聯(lián)的曲線，并根據(jù)所述繪制的曲線評估不同時間下所述輸變電設(shè)備電暈放電狀態(tài)，當(dāng)所述曲線上某時刻對應(yīng)的光斑面積值超過預(yù)定閾值時，則表示在所述時刻上所述輸變電設(shè)備的放電強(qiáng)度大。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述獲得輸變電設(shè)備電暈放電的RGB圖像，并將所述獲得的RGB圖像以圖像幀為單位得到多個圖像幀順序號碼連續(xù)的處理圖像的具體步驟包括: 通過紫外成像儀采集所述輸變電設(shè)備電暈放電視頻，并將所述采集到的視頻導(dǎo)入計算機(jī)系統(tǒng)，獲得所述輸變電設(shè)備電暈放電的RGB圖像； 將所述獲得的RGB圖像通過視頻播放軟件對圖像幀進(jìn)行順序編號，并以所述圖像幀為單位得到多個圖像幀順序號碼連續(xù)的處理圖像。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述將所述得到的多個處理圖像轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的多個二值圖像并進(jìn)行處理后，在各二值圖像中均獲得多個光斑區(qū)域以及每一光斑區(qū)域的光斑面積值的具體步驟包括: 將所述得到的多個處理圖像轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的多個灰度圖像，并得到各灰度圖像中所含每一像素點(diǎn)的坐標(biāo)以及所述每一像素點(diǎn)對應(yīng)的灰度值； 判斷所述各灰度圖像中得到的每一像素點(diǎn)對應(yīng)的灰度值是否大于預(yù)設(shè)的數(shù)值； 如果是，則修正所述各灰度圖像中每一像素點(diǎn)對應(yīng)的灰度值為I ;如果否，則修正所述各灰度圖像中每一像素點(diǎn)對應(yīng)的灰度值為O ; 根據(jù)所述修正的各灰度圖像中每一像素點(diǎn)對應(yīng)的灰度值以及所述每一像素點(diǎn)的坐標(biāo)，獲得所述各灰度圖像對應(yīng)的二值圖像，且將所述獲得的各二值圖像均進(jìn)行處理； 將所述處理后的各二值圖像以每一圖像幀為單位得到多個光斑區(qū)域，并統(tǒng)計每一光斑區(qū)域中每一像素點(diǎn)對應(yīng)的灰度值為I的數(shù)量作為每一光斑區(qū)域的光斑面積值。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述將所述獲得的各二值圖像均進(jìn)行處理的步驟具體為將所述獲得的各二值圖像進(jìn)行開運(yùn)算或閉運(yùn)算。
5.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述預(yù)設(shè)的數(shù)值的取值范圍為(0.8，0.9)。
6.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，當(dāng)所述二值圖像中像素點(diǎn)對應(yīng)的灰度值為I時，則所述像素點(diǎn)的顏色為黑色；當(dāng)所述二值圖像中像素點(diǎn)對應(yīng)的灰度值為0時，則所述像素點(diǎn)的顏色為白色。
7.一種評估輸變電設(shè)備電暈放電的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括: 第一獲取單元，用于獲得輸變電設(shè)備電暈放電的RGB圖像，并將所述獲得的RGB圖像以圖像幀為單位得到多 個圖像幀順序號碼連續(xù)的處理圖像； 第二獲取單元，用于將所述得到的多個處理圖像轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的多個二值圖像并進(jìn)行處理后，在各二值圖像中均獲得多個光斑區(qū)域以及每一光斑區(qū)域的光斑面積值； 評估單元，用于根據(jù)所述獲得的光斑面積值，繪制出光斑面積值與時間相關(guān)聯(lián)的曲線，并根據(jù)所述繪制的曲線評估不同時間下所述輸變電設(shè)備電暈放電狀態(tài)，當(dāng)所述曲線上某時刻對應(yīng)的光斑面積值超過預(yù)定閾值時，則表示在所述時刻上所述輸變電設(shè)備的放電強(qiáng)度大。
8.如權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一獲取單元包括: 第一處理模塊，用于通過紫外成像儀采集所述輸變電設(shè)備電暈放電視頻，并將所述采集到的視頻導(dǎo)入計算機(jī)系統(tǒng)，獲得所述輸變電設(shè)備電暈放電的RGB圖像； 第二處理模塊，用于將所述獲得的RGB圖像通過視頻播放軟件對圖像幀進(jìn)行順序編號，并以所述圖像幀為單位得到多個圖像幀順序號碼連續(xù)的處理圖像。
9.如權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第二獲取單元包括: 第一轉(zhuǎn)換模塊，用于將所述得到的多個處理圖像轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的多個灰度圖像，并得到各灰度圖像中所含每一像素點(diǎn)的坐標(biāo)以及所述每一像素點(diǎn)對應(yīng)的灰度值； 判斷模塊，用于判斷所述各灰度圖像中得到的每一像素點(diǎn)對應(yīng)的灰度值是否大于預(yù)設(shè)的數(shù)值； 修正模塊，用于如果是，則修正所述各灰度圖像中每一像素點(diǎn)對應(yīng)的灰度值為I ;如果否，則修正所述各灰度圖像中每一像素點(diǎn)對應(yīng)的灰度值為O ; 第二轉(zhuǎn)換模塊，用于根據(jù)所述修正的各灰度圖像中每一像素點(diǎn)對應(yīng)的灰度值以及所述每一像素點(diǎn)的坐標(biāo)，獲得所述各灰度圖像對應(yīng)的二值圖像，且將所述獲得的各二值圖像均進(jìn)行處理； 統(tǒng)計模塊，用于將所述處理后的各二值圖像以每一圖像幀為單位得到多個光斑區(qū)域，并統(tǒng)計每一光斑區(qū)域中每一`像素點(diǎn)對應(yīng)的灰度值為I的數(shù)量作為每一光斑區(qū)域的光斑面積值。
10.如權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述預(yù)設(shè)的數(shù)值的取值范圍為(0.8，0.9)。
【文檔編號】G01R31/12GK103698676SQ201410013003
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2014年1月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月10日
【發(fā)明者】賀振華, 王瑋, 劉旭明, 黃文武, 鄧慰, 李煉煉 申請人:深圳供電局有限公司