适应于电力行业的特高频局部放电图谱处理系统及方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种电力行业的特高频局部放电图谱处理领域,尤其设及特高频局部 放电图谱处理系统及方法。
【背景技术】
[0002] 目前的高特频局部放电图谱方法多存在W下几个方面的问题:
[0003] 1、当前情况下,变电站带电检测存在试验过程不标准,试验数据管理不规范等问 题。在具体实验操作过程中,出现了许多试验数据对应错误,上传数据格式混乱等问题。需 要对被测设备信息,W及上传数据进行统一的规范。
[0004] 2、另外,针对局部放电测量试验,用于进行特高频局部放电测量的仪器厂家之间 数据格式不统一,测量结果原始数据不公开。各仪器生产厂家仅提供各自的分析展示接口, 将测量结果转化为图谱形式展示。
【发明内容】
[0005] 本发明为了解决上述问题,提出了一种适应于电力行业的特高频局部放电图谱处 理系统及方法,该方法利用现有的智能移动终端,对特高频局部放电测量文件进行的自动 传输、解析和图谱处理。运样的操作,将不同的试验图谱进行统一处理和规范化,减少了人 工操作带来的误差,提高了特高频局部放电图谱的存储和利用效率,实现了试验数据的标 准化管理。
[0006] 为了实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
[0007] 一种适应于电力行业的特高频局部放电图谱处理系统,包括数据采集模块、智能 终端处理模块和数据传输模块,其中:
[0008] 所述数据采集模块,将特高频局部放电测量仪通过接口与移动智能终端连接,用 于实现特高频局部放电测量仪测量文件的传输物理通道;
[0009] 所述智能终端处理模块与特高频局部放电测量仪相连,包括移动智能终端和处理 模块,通过对应的处理模块,得到图谱处理结果特征值;
[0010] 所述对应的处理模块包括文件接收模块、文件解析模块、图谱展示模块和图谱分 析模块,
[0011] 文件接收模块,通过接口与特高频局部放电测量仪连接,接收测量仪输出的测量 文件;文件解析模块,用于对测量文件进行数据解析和局部放电图谱展示;图谱分析模块 针对产生的图谱进行图像处理,将图谱文件转换为描述图谱性质的多个特征值,用于描述 图谱性质的特征值数目固定,每个特征值计量单位固定;
[0012] 所述数据传输模块,将图谱处理结果特征值W无线vpn加密网络的形式进行加密 传输,上传至站内数据管理库,将多个子站的数据通过网络,最终上传至总站数据库进行存 储。
[0013] 所述智能终端处理模块还设有辅助模块,包括RFID识别模块、湿度采集模块和溫 度采集模块,用于识别RFID和采集湿度、溫度。
[0014] 基于上述系统的方法,包括W下步骤:
[0015] (1)移动智能终端扫描待测设备上的RFID被动式标签,获取设备信息;
[0016] (2)确定特高频局部放电测量仪型号,使用移动智能终端对应外接接口与特高频 局部放电测量仪进行物理连接;
[0017] (3)利用特高频局部放电测量仪进行试验,将试验生成测量文件传送至移动智能 终端,移动智能终端通过文件接收模块进行接收,通过文件解析模块和图谱展示模块获取 测量文件解析后图谱,通过图谱分析模块获得图谱处理特征值;
[0018] (4)将规范化的特征值W二进制形式通过加密的无线vpn网络传送至变电站内部 数据管理库进行汇总;
[0019] (5)将需要测量的设备全部测量完毕后,根据设备的RFID身份信息,将站内数据 管理库内容通过专用内部网络通道传送至总站数据库进行入库存储。
[0020] 所述步骤(3)中,图谱处理特征值的具体方法包括:
[0021] (3-1)计算图谱双边梯度,得到梯度二值化图像; 阳0巧 (3-2)W含有像素点最多的直线为基准线,提取坐标系网格线;
[0023] (3-3)提取放电信号,对放电信号坐标恢复;
[0024] (3-4)将特征值规划范化。
[0025] 所述步骤(3-1)中,计算图谱双边梯度,得到梯度二值化图像:将脉冲序列相位分 布图谱记为I(x,y),x= (x,y)为像素坐标,将图谱中S维坐标系中的周期C、相位0 (0~ 360° )和放电量qS个方向分别定义为x-y-z轴,对I采用双边梯度来进行边缘提取:
[0026] gi^=Kx)-I(x-s) ;g"=I(x)-I(x+s); 阳027] giy=I(y)-I(厂s) ;gry=I(y)-I(y+s);
[0028]
[0029]
[0030] 此处,s为相对与像素X的距离,I,ly是X方向和y方向的梯度。将梯度图像进 行二值化,得到的边缘图像,记为Ib。
[0031] 所述步骤(3-2)中,提取坐标系网格线:通过化U曲变换检测Ib中的直线,保留包 含像素点个数前设定数值的直线,W含有像素点最多的直线为基准线,按照W下标准查找 =个方向网格线:
[0032] a.每个方向上的网格线应W等间距相互平行;
[0033] b.=个方向的网格线个数固定,由其测量仪器确定,表示=个方向的网格线,得到 放电信号。
[0034] 所述步骤化)中,具体为个方向的网格线个数固定,由其测量仪器确定,分别 设为山,n,;
[0035] 将每条网格线用四个参数来描述L=柄,X。,a,b},X虎其起始点,X。为结束点,a 为线的斜率,b为截距,s个方向的网格线分别表示为:
[0039] 将检测到的网格线W其邻域颜色填充去除,得到单纯的放电信号,记为If。 W40] 所述步骤(3-3)中,提取放电信号的具体方法:
[0041] 对If直接二值化得到B:
[0042]
[00创选择S个参数来描述一个放电信号的属性S= 1X1,yi,yz},(XI,yi)为信号的顶点 坐标,y2为信号的底边行坐标,对B进行整图遍历,当像素点X= (X,y)满足W下条件时,记 为放电信号Si的顶点:
[0044] B(x,y) = 1,sum度(x-3:x+3,y-5:y)) = 1
[0045] 上式中,度(x-3:x+3, ;y-5:y))代表从(x-3,y-5)到(x+3,y)矩形框内的所有像素 点,其含义为在该矩形框中仅有(x,y) -点其B(x,y) = 1,
[0046] 保持列坐标不变,向下遍历行坐标,当出现B(xi,i,y) = 0时,记y2,i=厂1。
[0047] 最终检测到的顶点,用+号标记。 W48] 所述步骤(4)中,通过在上两部分中检测到的信号S和网格线L,每个信号的用于 分析的相位0、放电量q值可W通过W下步骤获得:
[00例对于任一放电信号Si={x1,1,yi,1,y2,J,
[0050]a.计算U勺平均斜率是,通过斜率晏和点(Xi,1,yi,1)计算直线L,1; 阳化Ub.当y坐标为y2,i计算1Z,止对应的X坐标X2,1,由此,信号Si的上下两点坐标确 定为Pl,i= (Xi,i,yi,i),P2,i= (X2,i,y2,i); 阳05引C.计算Lx的平均斜率馬分别与Pi,i an化2,i计算直线得到通过S i与X轴平行的 上下两条直线lxu,i,1x1,1; 阳〇5引d.计算1吐1与Ly,3的交点P3,1= (X3,1,y3,i),通过口3,1,马确定直线
[0054]e.计算 和 1zr,i的交点P4,1=(X4,1,y4,i),W及Ly,郝 1zr,i的交点P5,1= (Xg.i, Ys.i); 阳化5] f.信号的相位通过下式计算得到:
[0056]
[0057]而其幅值的计算公式为: 阳0 郎]qi=distX(Qmax-QmJ+Qmin;
[0059]
W60] 此处,阳mi。,QmJ为图谱中显示的固定幅值范围。
[0061] 所述步骤