电气设备外部放电紫外检测分析方法及装置制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种电气设备外部放电紫外检测分析方法及装置。其特点是，包括如下步骤：a，首先，利用紫外成像仪对电气设备外部放电进行非接触式检测，并形成紫外放电图像；b，其次，将获得的紫外放电图像进行灰度处理，将彩色图片转化为二值灰度图像；c，然后，对二值灰度图像进行数学形态学滤波，获得清晰的紫外光斑二值灰度图谱；d，采用傅里叶描述子算法将滤波过后的清晰紫外光斑二值灰度图像与预设的典型放电紫外二值图像图谱库中的图像逐一进行量化比较；e，根据比较结果，给出设备外部放电类型的判断结果。采用本发明的技术方案能够实现电气设备紫外检测中设备放电类型的判断，提高现场紫外检测和诊断的科学性、准确性和可靠性。
【专利说明】电气设备外部放电紫外检测分析方法及装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种电气设备外部放电紫外检测分析方法及装置。
【背景技术】
[0002]绝缘子、套管等电气设备在运行中会由于表面污秽、凝露及毛刺等发生外部放电。电气设备的外部放电会腐蚀设备的绝缘，长期放电会导致绝缘劣化，造成事故。紫外检测是近年来发展起来的一种设备外部放电非接触式检测方法，其具有实时性好、非接触性、检测灵敏度高等特点，受到了广大现场工作者的欢迎。特别是对于线路上的绝缘子等设备，由于其处于高空，除了紫外成像，其他方法无法对其放电情况进行有效检测。目前的紫外检测通常采用日盲型检测装置，在紫外光段进行检测，可以避免太阳光的影响，极大的提高了现场检测的适用范围。
[0003]现场紫外检测中，对于结果的分析关系着后续的处理措施，目前紫外检测结果以紫外图像形式进行呈现，再辅助于紫外光子数等指标，无法给出放电类型等进一步的结果。因此如何根据现场检测结果方便、快速的进行进一步分析，给出放电类型，是目前需要解决的关键问题。
【发明内容】
[0004]本发明的目的之一是提供一种电气设备外部放电紫外检测分析方法，能够利用紫外图像处理并与预设图谱库进行量化对比从而准确给出放电类型的判断；
[0005]本发明的目的之二是提供一种用于实现上述方法的装置。
[0006]一种电气设备外部放电紫外检测分析方法，其特别之处在于，包括如下步骤:
[0007]a，首先，利用紫外成像仪对电气设备外部放电进行非接触式检测，并形成紫外放电图像；
[0008]b，其次，将获得的紫外放电图像进行灰度处理，将彩色图片转化为二值灰度图像；
[0009]C，然后，对二值灰度图像进行数学形态学滤波，获得清晰的紫外光斑二值灰度图谱；
[0010]d，采用傅里叶描述子算法将滤波过后的清晰紫外光斑二值灰度图像与预设的典型放电紫外二值图像图谱库中的图像逐一进行量化比较；
[0011]e，根据比较结果，给出设备外部放电类型的判断结果。
[0012]步骤a中电气设备是指绝缘子或套管。
[0013]步骤b中在将彩色图片转化为二值灰度图片时，首先将原始图片数字化，形成图像数字矩阵，然后将矩阵中的白色区域赋值为“ I ”，其余部分赋值为“0”，形成二值灰度图像。
[0014]步骤d中具体是将得到的清晰紫外光斑二值灰度图像与预设的图谱库中的典型放电类型图像逐一进行量化比较，得到两者的量化相似程度计算值，该值越小则判定两者相似程度越高。
[0015]步骤d中预设的图谱库包括设备污秽放电、凝露放电、毛刺放电的典型二值灰度图像。
[0016]一种电气设备外部放电紫外检测分析装置，其特别之处在于:包括用于对电气设备进行紫外图谱检测的检测模块，用于将检测得到的紫外图谱转化为清晰二值灰度图像的转换模块，用于将清晰二值灰度图像与预设的图谱库进行比较从而得到量化比较结果的比较模块，用于根据比较结果输出分析结果的输出模块，上述检测模块、转换模块、比较模块和输出模块依次连接。
[0017]经过试用证明，采用本发明的技术方案能够实现电气设备紫外检测中设备放电类型的判断，提高现场紫外检测和诊断的科学性、准确性和可靠性。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]附图1本发明电气设备外部放电紫外检测分析方法的流程示意图；
[0019]附图2为本发明电气设备外部放电紫外检测分析装置的示意图。
【具体实施方式】
[0020]如图1所示，本发明提供了一种电气设备外部放电紫外检测分析方法，包括如下步骤:
[0021]a，首先，利用紫外成像仪对电气设备外部放电进行非接触式检测，并形成紫外放电图像；
[0022]b，其次，将获得的紫外放电图像进行灰度处理，将彩色图片转化为二值灰度图像；
[0023]C，然后，对二值灰度图像进行数学形态学滤波，获得清晰的紫外光斑二值灰度图谱；
[0024]d，采用傅里叶描述子算法将滤波过后的清晰紫外光斑二值灰度图像与预设的典型放电紫外二值图像图谱库中的图像逐一进行量化比较；
[0025]e，根据比较结果，给出设备外部放电类型的判断结果。
[0026]步骤a中电气设备是指绝缘子或套管。步骤b中在将彩色图片转化为二值灰度图片时，首先将原始图片数字化，形成图像数字矩阵，然后将矩阵中的白色区域赋值为“ 1”，其余部分赋值为“ O ”，形成二值灰度图像。步骤d中具体是将得到的清晰紫外光斑二值灰度图像与预设的图谱库中的典型放电类型图像逐一进行量化比较，得到两者的量化相似程度计算值，该值越小则判定两者相似程度越高。步骤d中预设的图谱库包括设备污秽放电、凝露放电、毛刺放电的典型二值灰度图像。
[0027]如图2所示，本发明还提供了一种电气设备外部放电紫外检测分析装置，包括用于对电气设备进行紫外图谱检测的检测模块，用于将检测得到的紫外图谱转化为清晰二值灰度图像的转换模块，用于将清晰二值灰度图像与预设的图谱库进行比较从而得到量化比较结果的比较模块，用于根据比较结果输出分析结果的输出模块，上述检测模块、转换模块、比较模块和输出模块依次连接。上述模块可以是由软件完成的功能模块或者由微处理器结合软件完成的硬件模块。
[0028]本发明提供了一种电气设备外部放电紫外检测分析方法及装置，该方法首先将检测得到的电气设备紫外图像进行灰度转换，将彩色图片转化为二值灰度图像；然后对二值灰度图像进行数学形态学滤波，获得清晰的紫外光斑二值灰度图谱；采用傅里叶描述子算法将清晰的二值灰度图谱与预设的图谱库进行量化比较；根据比较结果进行设备外部放电类型的判断。
[0029]实施例1:
[0030]下面将结合附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。
[0031]图1所示为本发明电气设备外部放电紫外检测分析方法流程示意图，所述方法包括如下步骤:
[0032]步骤1:利用紫外成像仪对绝缘子、套管等电气设备进行紫外检测，获得其紫外放电原始图像，所述原始图像为包含放电信号和干扰信号的彩色图像。
[0033]步骤2:将彩色原始图像进行灰度处理，将彩色图像转化为二值灰度图像。
[0034]具体的，首先将原始图片数字化，形成图像数字矩阵f(x，y)，然后将矩阵中的白色区域赋值为“ I ”，其余部分赋值为“ O ”，形成二值灰度图像。
[0035]步骤3:对二值灰度图像进行数学形态学滤波，获得清晰的紫外光斑二值灰度图谱。图像数学形态学滤波为常用的图像去噪算法，为现有成熟算法，此处不再赘述。
[0036]步骤4:将滤波过后的清晰二值灰度图像与预设的图谱库中的图像进行量化比较。预设图谱库包含该设备污秽放电、凝露放电及毛刺放电等不同典型放电类型的典型清晰二值灰度图像。采用傅里叶描述子算法依次计算待分析紫外清晰二值灰度图像和预设图谱库中典型放电类型紫外图像之间的相似程度计算值。傅里叶描述子算法是比较图像相似程度的成熟算法，此处不再赘述。
[0037]步骤5:将相似程度计算值最小的预设图像所属放电类型进行输出，即为待检测紫外图像的放电类型。
[0038]根据本发明的实施例，提供了一种电气设备外部放电紫外检测分析装置。
[0039]图2是根据本发明实施例的电气设备外部放电紫外检测分析装置示意图。
[0040]如图2所示，该装置包括:检测模块、转换模块、比较模块、判断模块。
[0041 ] 其中检测模块用于对电气设备外部放电进行紫外成像检测；转换模块用于将检测到的彩色图像转换为清晰二值灰度图像；比较模块用于将清晰二值灰度图像与预设图谱库中的典型放电类型清晰二值灰度图像进行量化比较；输出模块用于根据比较结果进行判断结果的输出。
[0042]以上所述，仅为本发明的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何属于本【技术领域】的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
【权利要求】
1.一种电气设备外部放电紫外检测分析方法，其特征在于，包括如下步骤: a，首先，利用紫外成像仪对电气设备外部放电进行非接触式检测，并形成紫外放电图像； b，其次，将获得的紫外放电图像进行灰度处理，将彩色图片转化为二值灰度图像；c，然后，对二值灰度图像进行数学形态学滤波，获得清晰的紫外光斑二值灰度图谱；d，采用傅里叶描述子算法将滤波过后的清晰紫外光斑二值灰度图像与预设的典型放电紫外二值图像图谱库中的图像逐一进行量化比较；e，根据比较结果，给出设备外部放电类型的判断结果。
2.如权利要求1所述的电气设备外部放电紫外检测分析方法，其特征在于:步骤a中电气设备是指绝缘子或套管。
3.如权利要求1所述的电气设备外部放电紫外检测分析方法，其特征在于:步骤b中在将彩色图片转化为二值灰度图片时，首先将原始图片数字化，形成图像数字矩阵，然后将矩阵中的白色区域赋值为“ 1”，其余部分赋值为“0”，形成二值灰度图像。
4.如权利要求1所述的电气设备外部放电紫外检测分析方法，其特征在于:步骤d中具体是将得到的清晰紫外光斑二值灰度图像与预设的图谱库中的典型放电类型图像逐一进行量化比较，得到两者的量化相似程度计算值，该值越小则判定两者相似程度越高。
5.如权利要求1所述的电气设备外部放电紫外检测分析方法，其特征在于:步骤d中预设的图谱库包括设备污秽放电、凝露放电、毛刺放电的典型二值灰度图像。
6.一种电气设备外部放电紫外检测分析装置，其特征在于:包括用于对电气设备进行紫外图谱检测的检测模块，用于将检测得到的紫外图谱转化为清晰二值灰度图像的转换模块，用于将清晰二值灰度图像与预设的图谱库进行比较从而得到量化比较结果的比较模块，用于根据比较结果输出分析结果的输出模块，上述检测模块、转换模块、比较模块和输出模块依次连接。
【文档编号】G01R31/12GK104297645SQ201410523123
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2014年9月30日 优先权日:2014年9月30日
【发明者】王博, 丁培, 车俊禄, 马飞越, 闫振华, 王海龙, 李秀广, 徐玉华, 周秀萍, 李军浩 申请人:国家电网公司, 国网宁夏电力公司电力科学研究院, 西安交通大学