基于圖像處理技術(shù)的電氣設(shè)備故障診斷方法研究.pdf

1、電氣設(shè)備及電網(wǎng)的安全運(yùn)行，不僅與人們的日常生活息息相關(guān)，也嚴(yán)重影響著一個(gè)國(guó)家的社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)，因此電力故障的早期預(yù)防和維護(hù)是十分重要的，電氣設(shè)備的故障診斷也成為了一直以來(lái)的研究熱點(diǎn)。傳統(tǒng)的電氣設(shè)備故障診斷通常是由檢修員利用儀器、儀表等定期地測(cè)量電氣設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)，在對(duì)參數(shù)進(jìn)行分析計(jì)算后得出診斷結(jié)果，這種方法不僅操作復(fù)雜、無(wú)法得出實(shí)時(shí)結(jié)果，而且耗費(fèi)大量時(shí)間和人力成本。紅外熱成像技術(shù)是一種無(wú)損技術(shù)，近年來(lái)紅外熱成像設(shè)備在電力系統(tǒng)中應(yīng)用逐漸普遍

2、，本文借助紅外熱成像儀獲取電氣設(shè)備的熱圖像，結(jié)合圖像處理技術(shù)，提出了兩種可行的故障診斷方法，并在搭建的電氣設(shè)備故障診斷平臺(tái)上對(duì)兩種算法進(jìn)行了實(shí)例分析，具體工作如下：
　　本文提出了一種擴(kuò)展Mean Shift算法，基于傳統(tǒng)Mean Shift算法的迭代思想，利用直方圖描述目標(biāo)，并使用矢量進(jìn)行加權(quán)來(lái)定位目標(biāo)的位置，將電氣設(shè)備的故障診斷這一實(shí)際問(wèn)題轉(zhuǎn)化為Mean Shift的模態(tài)檢測(cè)問(wèn)題。首先，選取一個(gè)初始像素點(diǎn)并求其Mean Shi

3、ft矢量，該矢量將初始像素點(diǎn)引導(dǎo)至更接近目標(biāo)模態(tài)的位置；其次當(dāng)檢測(cè)到目標(biāo)模態(tài)時(shí)利用Mean Shift核函數(shù)來(lái)獲取圖像的真實(shí)位置，最后利用Mean Shift算法的迭代作用找到整幅圖像中的所有目標(biāo)模態(tài)，并對(duì)所有真實(shí)位置組成的區(qū)域進(jìn)行分割。該Mean Shift算法的編程在MATLAB平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)，并得到故障診斷的定性結(jié)果。實(shí)例分析結(jié)果顯示該算法的特征計(jì)算簡(jiǎn)單，能準(zhǔn)確判斷電氣設(shè)備是否存在故障。
　　本文提出的第二種方法是改進(jìn)的MSER

4、算法。它利用MSER仿射不變等優(yōu)良特性，首先對(duì)電氣設(shè)備熱圖像進(jìn)行特征提取，并找出最大穩(wěn)定極值區(qū)域，再用橢圓對(duì)該極值區(qū)域進(jìn)行擬合，最后進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，消除干擾得到分割結(jié)果。通過(guò)實(shí)例分析和比較，改進(jìn)型MSER算法不僅能得出定性診斷結(jié)果，還能從圖像灰度值與溫度之間的聯(lián)系中得出溫度、溫差率等定量數(shù)據(jù)。文中根據(jù)國(guó)際電氣測(cè)試協(xié)會(huì)(NETA)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)該定量數(shù)據(jù)進(jìn)行溫差率范圍的判斷，從而確定是否存在故障。
　　本文采用Visual C++、MATL