一种基于图像识别的跌落式熔断器监测装置的制作方法

本实用新型涉及电力设备监测领域的一种基于图像识别的跌落式熔断器监测装置。

背景技术：

跌落式熔断器通常作为配电变压器高压侧的保护设备，经济性好，可靠性高，应用十分广泛。但由于跌落式熔断器通常不具有用于监测的辅助节点，而且运行时带有高电压，远程监测十分不便，影响了故障发现和抢修速度。现有的跌落式熔断器监测装置通常需要在跌落式熔断器上安装附加装置，不仅会对熔断器运行会造成影响，维护不方便，而且成本较高。

近年来机器学习，尤其是深度学习快速发展，在图像识别和分类等领域取得了重大进步，并在互联网、金融、工业等领域得到了广泛应用。在某些应用场合，机器的图像识别能力甚至超过了人类。

目前基于机器学习的图像识别，尤其是基于卷积神经网络的图像分类识别，已经可以对孤立状态下的跌落式熔断器状态进行识别，但是如何进一步实现对装载在配电变压器上的跌落式熔断器的故障进行识别还未有待进一步的研究。

技术实现要素：

本实用新型的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种基于图像识别的跌落式熔断器监测装置，其既能避免以往的监测方式可能对高压运行的变压器造成的影响，又能结合对变压器低压侧的三相低压进线电压和电流的判断，提高了判断的准确性。

实现上述目的的一种技术方案是：一种基于图像识别的跌落式熔断器监测装置，包括中央处理系统，用于获取变压器高压侧三相跌落式熔断器图像的图像采集装置，远程通信装置，以及电流检测装置，所述图像采集装置与所述远程通信装置均连接所述中央处理系统；

所述电流检测装置包括对应布置于变压器低压变电箱内的三相低压进线上的三个互感器，以及信号调理和采样电路，三个所述互感器通过所述信号调理和采样电路连接所述中央处理系统。

进一步的，所述图像采集装置包括光学镜头、感光器件、数字信号处理电路、图像数据交互接口和补光电路，所述感光器件、所述图像数据交互接口和所述补光电路同时连接所述数字信号处理电路，所述光学镜头连接所述感光器件,所述图像采集装置通过所述图像数据交互接口连接所述中央处理系统。

再进一步的，所述图像采集装置设有三个光学镜头，三个所述光学镜头，对应所述变压器高压侧的三相跌落式熔断器，以及所述电流检测装置中，对应布置于所述变压器低压变电箱内的三相低压进线上的三个互感器。

更进一步的，所述中央处理系统包括存储器、处理器，以及与所述电流检测装置的信号调理和采样电路连接的第一接口，以及与所述图像采集装置的图像数据交互接口连接第二接口，所述第一接口、所述第二接口、所述存储器均连接所述处理器。

更进一步的，所述远程通信装置包括通信电源和移动通信发射装置，所述通信电源连接所述移动通信发射装置。

更进一步的。所述中央处理系统设有连接所述处理器和所述移动通信发射装置的第三接口。

采用了本实用新型的一种基于图像识别的跌落式熔断器监测装置的技术方案，包括中央处理系统，用于获取变压器高压侧三相跌落式熔断器图像的图像采集装置，远程通信装置，以及电流检测装置，所述图像采集装置与所述远程通信装置均连接所述中央处理系统；所述电流检测装置包括对应布置于变压器低压变电箱内的三相低压进线上的三个互感器，以及信号调理和采样电路，三个所述互感器通过所述信号调理和采样电路连接所述中央处理系统。其技术效果是：其既避免了以往的监测方式可能对高压运行的变压器造成的影响，又结合了对变压器低压侧的三相低压进线电压和电流的判断，提高了判断的准确性。

附图说明

图1为本实用新型的一种基于图像识别的跌落式熔断器的结构示意图。

图2为本实用新型的一种基于图像识别的跌落式熔断器中电流检测装置的结构示意图。

图3为本实用新型的一种基于图像识别的跌落式熔断器中中央处理系统的结构示意图。

图4为本实用新型的一种基于图像识别的跌落式熔断器中图像采集装置的结构示意图。

图5为本实用新型的一种基于图像识别的跌落式熔断器中远程通信装置的结构示意图。

图6为本实用新型的一种基于图像识别的跌落式熔断器的安装示意图。

具体实施方式

请参阅图1至图6，本实用新型的发明人为了能更好地对本实用新型的技术方案进行理解，下面通过具体地实施例，并结合附图进行详细地说明：

请参阅图1，本实用新型的一种基于图像识别的跌落式熔断器监测装置包括电流检测装置1、中央处理系统2、图像采集装置3和远程通信装置4。

其中，电流检测装置1布置于变压器5的低压变电箱51内，用于对低压变电箱51内的各相低压进线电压和电流进行采集。电流检测装置1包括对应布置在低压变电箱51内的A相低压进线、B相低压进线和C相低压进线上的互感器11，与A相低压进线、B相低压进线和C相低压进线上的互感器11同时连接的信号调理和采样电路12，电流检测装置1实现对变压器5的低压变电箱51的各相低压进线的电压和电流的采集。

图像采集装置3包括图像采集电源31、光学镜头32、感光器件33、数字信号处理电路34、图像数据交互接口35和补光电路36。其中，图像采集电源31、图像数据交互接口35、感光器件33和补光电路36同时连接数字信号处理电路34，光学镜头32连接感光器件33。通过光学镜头32、感光器件33、补光电路36和数字信号处理电路34的配合，使数字信号处理电路34获取各光学镜头32所监测相跌落式断路器的图像，数字信号处理电路34对所获取的图像进行处理，再通过图像数据交互接口35上传给中央处理系统2。本实施例中，图像采集装置3包括三个光学镜头32分别对应变压器5高压侧的A相跌落式熔断器52、B相跌落式熔断器53和C相跌落式熔断器54，以及电流检测装置1上三个互感器11。

中央处理系统2包括中央电源21、存储器22、处理器23，以及与电流检测装置1的信号调理和采样电路12连接的第一接口24、与图像采集装置3的图像数据交互接口35连接第二接口25，以及与远程通信装置4连接的第三接口26。中央电源21、存储器22，以及第一接口24、第二接口25和第三接口26同时连接处理器23。处理器23通过第一接口24实现对变电器5的低压变电箱51内的各相低压进线的电压和电流的采集和响应，处理器23通过第二接口25，在对对变电器5的低压变电箱51内的各相低压进线电压和电流进行响应后，实现对对应相跌落式熔断器的图像的获取，并对该相跌落式熔断器的图像进行基于卷积神经网络的图像分类识别，及时对该相跌落式熔断器的动作状态进行判断，及时发现该相跌落式熔断器的故障。处理器23通过第三接口26将判断的结果输出给远程通信装置4。

远程通信装置4包括通信电源41和移动通信发射装置42，通信电源41连接移动通信发射装置42，移动通信发射装置42连接中央处理系统2的第三接口26，用于接收中央处理系统2的处理器23传送过来的数据，并发送给巡检人员的手机。移动通信发射装置42可为GSM移动通信发射装置。

本实用新型的一种基于图像识别的跌落式熔断器监测装置，三个光学镜头32的视角分别对准变压器5的高压侧的A相跌落式熔断器52、B相跌落式熔断器53和C相跌落式熔断器54。电流检测装置1上的各个互感器11用于对低压变电箱51内的对应相低压进线的电流和电压进行采集，当变压器5高压侧的某相的跌落式熔断器发生熔断时，低压侧对应相的低压进线的电压电流都降为零，电流检测装置1通过中央处理系统2的第一接口24，使处理器23及时响应，并通过第二接口25和图像数据交互接口35，触发图像采集装置3上与该相跌落式熔断器对应的光学镜头32采集该相跌落式熔断器的图像，所采集的图像经过数字信号处理电路34后，经图像数据交互接口35和第二接口25传递给中央处理系统2的处理器23，利用处理器23对该相跌落式熔断器的图像进行识别，判断该相跌落式熔断器是否断开，并把判断结果通过远程通信装置4中的移动通信发射装置42向巡检人员的手机发送。

本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本实用新型，而并非用作为对本实用新型的限定，只要在本实用新型的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本实用新型的权利要求书范围内。