远程测定高压隔离开关触头镀层服役性能的方法及系统与流程

本发明涉及电气设备智能化监控和维护，尤其涉及一种远程测定高压隔离开关触头镀层服役性能的方法及系统。

背景技术：

1、高压隔离开关是电力系统的重要电气设备，通过在隔离开关触头金额触指标面镀银、石墨烯、银-石墨烯等镀层，能够有效提升触头性能，包括抗腐蚀能力、硬度、抗弯能力等，在经济和价值上有重大意义。

2、目前高压隔离开关触头镀层服役性能评估需要相关作业人员到现场开展，费时费力。

技术实现思路

1、考虑现有技术尚缺乏一钟定量评估高压隔离开关触头镀层服役性能的方案，因此本发明提出一种远程测定高压隔离开关触头镀层服役性能的方法和系统。考虑现有的变电站工程辅控系统是通过在工程建设现场布置固定式视频监控设备，基本已经实现现场设备运维检修状态和工程周界的全面安全监控，因此具备利用工程现场辅控系统的视频图像画面开展远程测定高压隔离开关触头镀层服役性能的条件。

2、本发明创造性地提出了通过识别图像中高压隔离开关触头和触指的灰度值，量化计算出触头和触指相较于初始状态的变色程度，评估高压隔离开关触头镀层的服役性能的判断方法，在此基础上通过相应的图像识别设备及量化评估即可实现自动化、智能化的测定高压隔离开关触头镀层服役性能。

3、本发明具体采用以下技术方案：

4、一种远程测定高压隔离开关触头镀层服役性能的方法：通过采集和识别高压隔离开关图像中高压隔离开关触头和触指的灰度值，量化计算出触头和触指相较于初始状态的变色程度，并计算获得触头和触指相较于初始状态的变色程度及变色面积占比，从而实现评估高压隔离开关触头镀层的服役性能。

5、进一步地，以高压隔离开关图像左下角为坐标原点建立坐标系（x，y）；从左上到右下遍历画面的每一个像素点，若该像素点被识别出为触头或者触指，则flag（x，y）=1，否则flag（x，y）=0；gsv（x，y）取值为该像素点的灰度值。

6、进一步地，在采集并提取全部涉及触头或者触指的像素点灰度值后，执行以下计算：

7、。

8、进一步地，设镀层变色等级分为三级，镀层变色面积占比大于80%或变色程度大于60%时为第一级别，表示镀层服役性能低；镀层变色面积占比小于50%且变色程度小于30%时为第三级别，表示镀层服役性能高；其余情况为第二级别，表示镀层服役性能中。

9、进一步地，当计算获得的变色程度数值超出所设定的阈值，则发出预警信息。

10、以及，一种远程测定高压隔离开关触头镀层服役性能的系统，包括：摄像头、图像识别模块和量化评估模块；

11、所述摄像头固定于位于高压隔离开关旁侧且处于设备电压等级安全距离范围外的位置并对准需要远程测定触头镀层服役性能的高压隔离开关的触头和触指；将采集获得的图像传输至图像识别模块；

12、所述图像识别模块用于采集和识别高压隔离开关图像中高压隔离开关触头和触指的灰度值，并传输至量化评估模块；

13、所述量化评估模块用于量化计算出触头和触指相较于初始状态的变色程度，并计算获得触头和触指相较于初始状态的变色程度及变色面积占比，从而实现评估高压隔离开关触头镀层的服役性能。

14、进一步地，所述图像识别模块和/或量化评估模块设置在摄像头的远端。

15、进一步地，还包括摄像头支架，用于安装和固定摄像头；电源组件用于供电。

16、进一步地，所述量化评估模块设置于微计算单元。

17、进一步地，所述摄像头定期拍摄照片并传输至图像识别模块；或传输视频数据至图像识别模块，再通过帧截取获得灰度计算的图像样本。

18、相比于现有技术，本发明及其优选方案首次提出通过量化计算出触头和触指相较于初始状态的变色程度，定量评估高压隔离开关触头镀层的服役性能；使其在现有技术水平的基础上能够以较低成本和复杂度进行实现，改造难度不高且效果显著，能够实现自动化判别。

19、进一步还提出了通过视频摄像头实现高压隔离开关触头镀层服役性能的远程测定，能够保障长期稳定的工作。

技术特征：

1.一种远程测定高压隔离开关触头镀层服役性能的系统，其特征在于：通过采集和识别高压隔离开关图像中高压隔离开关触头和触指的灰度值，量化计算出触头和触指相较于初始状态的变色程度，并计算获得触头和触指相较于初始状态的变色程度及变色面积占比，从而实现评估高压隔离开关触头镀层的服役性能。

2.根据权利要求1所述的远程测定高压隔离开关触头镀层服役性能的方法，其特征在于：以高压隔离开关图像左下角为坐标原点建立坐标系（x，y）；从左上到右下遍历画面的每一个像素点，若该像素点被识别出为触头或者触指，则flag（x，y）=1，否则flag（x，y）=0；gsv（x，y）取值为该像素点的灰度值。

3.根据权利要求2所述的远程测定高压隔离开关触头镀层服役性能的方法，其特征在于：在采集并提取全部涉及触头或者触指的像素点灰度值后，执行以下计算：

4.根据权利要求3所述的远程测定高压隔离开关触头镀层服役性能的方法，其特征在于：设镀层变色等级分为三级，镀层变色面积占比大于80%或变色程度大于60%时为第一级别，表示镀层服役性能低；镀层变色面积占比小于50%且变色程度小于30%时为第三级别，表示镀层服役性能高；其余情况为第二级别，表示镀层服役性能中。

5.根据权利要求4所述的远程测定高压隔离开关触头镀层服役性能的方法，其特征在于：当计算获得的变色程度数值超出所设定的阈值，则发出预警信息。

6.一种远程测定高压隔离开关触头镀层服役性能的系统，其特征在于，包括：摄像头、图像识别模块和量化评估模块；

7.根据权利要求6所述的远程测定高压隔离开关触头镀层服役性能的系统，其特征在于：所述图像识别模块和/或量化评估模块设置在摄像头的远端。

8.根据权利要求6所述的远程测定高压隔离开关触头镀层服役性能的系统，其特征在于：还包括摄像头支架，用于安装和固定摄像头；电源组件用于供电。

9.根据权利要求6所述的远程测定高压隔离开关触头镀层服役性能的系统，其特征在于：所述量化评估模块设置于微计算单元。

10.根据权利要求6所述的远程测定高压隔离开关触头镀层服役性能的系统，其特征在于：所述摄像头定期拍摄照片并传输至图像识别模块；或传输视频数据至图像识别模块，再通过帧截取获得灰度计算的图像样本。

技术总结
本发明提出一种远程测定高压隔离开关触头镀层服役性能的方法及系统，通过采集和识别高压隔离开关图像中高压隔离开关触头和触指的灰度值，量化计算出触头和触指相较于初始状态的变色程度，并计算获得触头和触指相较于初始状态的变色程度及变色面积占比，从而实现评估高压隔离开关触头镀层的服役性能。系统包括：摄像头、图像识别模块和量化评估模块。

技术研发人员：张成炜,庞震,丁一,郭威,陈保安,张强,林晓宁,王鹏飞,黄靖
受保护的技术使用者：国网福建省电力有限公司经济技术研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/3/12