一種輸變電設備紅外成像圖譜識別及分析方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于紅外熱像監測系統技術領域，設及一種輸變電設備紅外圖譜管理及直 接解析的分析方法。
【背景技術】
[0002] 紅外圖譜的管理與分析是智能電網運維生產的重要組成部分，通過對運行中的 設備進行紅外監測，不僅可W避免停電及破壞性的拆解，而且能夠及時發現、處理、預防重 大事故的發生。目前紅外熱像儀單幅實測紅外像素已高達2048*1536 (消息來源：Fluke Co巧oration),根據紅外圖譜的形成原理及圖譜處理、壓縮技術的成熟，使得直接分析位圖 格式的紅外熱圖成為可能，直接分析格式統一的位圖，一舉解決了當前因紅外監測儀器廠 商不同而導致的不能統一存儲、不能統一進行溫度解析、不能全局分級診斷等問題。
【發明內容】
[0003] 本發明的目的是提供一種輸變電設備紅外成像圖譜識別及分析方法，實現了對紅 外圖譜的統一存儲、統一分析，解決了紅外圖譜因所屬儀器廠商的不同不能統一解析，統一 存儲的問題，滿足了紅外監測系統全局化、整體化、分級化診斷會商的發展需求。
[0004] 本發明的目的是通過下述技術方案來實現的。 陽〇化]一種輸變電設備紅外成像圖譜識別及分析方法，該方法包括下述步驟：
[0006] 1)獲取輸變電設備紅外圖像，并設定紅外圖譜溫度標尺及溫度最大值、最小值區 域在紅外圖譜中的位置，確定溫標帶及配色區域；
[0007] 2)使用java的圖片處理工具獲取某像素在整張圖片的相對位置Pe(x，y)及相應 的RGB值；
[0008] 3)根據紅外圖譜中的溫度最大值、最小值區域，通過光學識別程序tesseract讀 取該區域中的數字，獲取紅外圖譜的溫度的最大值Tm。、和最小值Tmi。；
[0009] 4)將步驟2)獲取的RGB值與溫標帶內每一像素RGB值做比較；如果RGB值相等， 則標記該像素點在溫標帶內絕對高度值Ri;
[0010] W由步驟如獲取紅外圖譜的溫度最大值Tm。,、最小值Tmm和步驟4)獲取的像素點 在溫標帶內絕對高度值Ri得到某像素點的溫度值T，將該像素點的溫度值T與系統設定的 標準闊值Lt比較，如果大于該闊值T\t，則判斷該輸變電設備存在缺陷；
[0011] 6)根據圖譜獲取某像素點的溫度值T，由系統設定的該設備正常相溫度T,、環境參 考溫度Th獲取該設備的溫升TS、溫差T。及相對溫差δ，將該獲取的溫升TS、溫差T。及相對 溫差δ值與系統設定的標準值Lt'比較，如果超出標準中所設定的闊值那么可初步判斷該 設備存在缺陷；
[0012] 7)根據步驟6)和步驟7)獲得的比較值，判斷設備的故障情況。
[0013] 進一步地，步驟1)中，設定紅外圖譜溫度最大值、最小值區域，該區域為矩形，通 過光學識別程序tesseract讀取該區域中的數字，該數字即為該紅外圖譜能夠表達的最大 值Tm。、和最小值Tmi。。
[0014] 進一步地，所述步驟5)中，某像素點的溫度值Τ通過下式得到：
[0015]
i取值范圍為（0…n);
[0016] 其中，Tm。,為該紅外圖譜的溫度最高值；
[0017]Tm。為該紅外圖譜的溫度最低值；
[001引 Ri為與圖譜某點具有相同的RGB值在溫標上的相對位置，該位置為從溫標底部第 i(i= 0…η)個像素；
[0019] R為溫標總長度，其度量單位為像素。 W20] 進一步地，所述步驟W中，系統設定的標準闊值Tst值滿足《電力行業標準 化T-664》附表C的熱點溫度極限值和溫升極限值。
[0021] 進一步地，所述步驟6)中，系統設定的標準闊值和Lt'值滿足《電力行業標準 化T-664》附表A、B中的熱點溫度極限值、溫差值和相對溫差值。
[0022] 進一步地，所述步驟6)中，設備正常相溫度T,由系統預先進行設定；它是W往的 某次檢驗結論為正常的檢測記錄值；所述環境參考溫度Th是檢測時當時的大氣溫度值。
[0023] 進一步地，所述步驟6)中，獲取該設備的溫升值L為：
[0024] Ts=T-Th 陽0巧]式中，T為某像素點的溫度值；Th為環境參考溫度值。
[00%] 進一步地，所述步驟6)中，獲取該設備的溫差值T。為：
[0027]Tc=T-TZ
[00測式中，T為某像素點的溫度值；Τζ為設備正常相溫度值。
[0029] 進一步地，所述步驟6)中，獲取該設備的相對溫差值δ為： W30]δ= (Τ-Τζ)/燈-Th)。
[0031] 本發明結合紅外監測儀器成像及圖譜無失真壓縮技術，直接操作由各儀器都能導 出的普通熱像位圖，不設及紅外監測儀器本身的內部機理，不要求各儀器廠商做任何底層 數據格式的改變，適用于所有行業；同時結合Ξ相對比法、表面溫度判別法、檔案分析法等 故障診斷方法對設備進行故障診斷。
【附圖說明】
[0032] 圖1是紅外圖譜管理及溫度直接分析流程圖。
[0033] 圖2是紅外圖片最大值、最小值、溫標帶在圖片的相對位置示意圖。
【具體實施方式】
[0034] 下面結合附圖和【具體實施方式】對本發明進行詳細說明。
[0035] 如圖1所示，本發明輸變電設備紅外成像圖譜識別及分析方法，包括下述步驟：
[0036] 1)獲取輸變電設備紅外圖像，按變電站\線路-設備類型-設備種類-檢測部位 管理紅外圖像，建立輸變電設備紅外圖譜庫；該圖譜庫能夠按照時間、檢測部位維度對設備 進行溫度的分析，為W后的設備紅外故障診斷提供了大數據樣本的基礎。
[0037] 設定溫度最大值、最小值區域在紅外圖譜中的位置，該區域為矩形；并設定紅外圖 譜溫度標尺在在紅外圖譜中的位置，確定溫標帶及配色區域。
[0038] 2)使用java的圖片處理工具獲取某像素在整張圖片的相對位置Pd(x，y)及相應 的RGB值。
[0039] 不同的檢測裝置（軟件）導出的紅外圖片的溫標及溫標溫度值的位置在整個圖 譜中的相對位置都是固定的，如附圖2,它的像素大小是640*480,它的溫標是矩形的，如果 W左上方的頂點作為原點，那么四個頂點的位置分別可表示為化〇8,81)，化30,81)，（608， 406)，（630,406);同樣的道理它的溫度值標記區域是：最大值區域[左上巧68,50)，右上 (628, 50)，左下巧68, 75)，右下化28, 75)]，最小值區域[左上巧68,407)，右上化28,407)， 左下巧68, 435)，右下化28, 435)。
[0040] 3)根據紅外圖譜中的溫度最大值、最小值區域，通過光學識別程序tesseract讀 取該區域中的數字，獲取紅外圖譜的溫度的最大值Tm。、和最小值Tmi。。
[0041] 4)將步驟2)獲取的RGB值與溫標帶內每一像素RGB值做比較；在作比較時不必 逐一比較溫標帶中每個像素，可選擇溫標帶中部某像素條（該像素條的像素值為：R*1，R= Ryi-Ry2，其中Ryi代表溫度帶左上頂點的y坐標值，Ry2代表溫標帶左下頂點的y坐標值）做 比較；如果RGB值相等，則標記該像素點在溫標帶內絕對高度值Ri; 陽0創 W由步驟如獲取紅外圖譜的溫度最大值Tm。,、最小值Tmm和步驟4)獲取的像素點 在溫標帶內絕對高度值Ri得到某像素點的溫度值T，通過下式得到： 陽0創
i取值范圍為（0…n); W44] 其中，Tm。,為該紅外圖譜的溫度最高值； W45] Tm。為該紅外圖譜的溫度最低值；
[0046] Ri為與圖譜某點具有相同的RGB值在溫標上的相對位置，該位置為從溫標底部第 i(i= 0…η)個像素； 陽047] R為溫標總長度，其度量單位為像素； W48] 將該像素點的溫度值Τ與系統設定的標準闊值Lt比較，如果大于該闊值Tgt，則 判斷該輸變電設備存在缺陷； W例系統設定的標準闊值TJ直滿足《電力行業標準化T-664》附表C的熱點溫度極限 值和溫升極限值。
[0050] 6)根據圖譜獲取某像素點的溫度值T，由系統設定的該設備正常相溫度L、環境參 考溫度Th獲取該設備的溫升TS、溫差T。及相對溫差δ，將該獲取的溫升TS、溫差T。及相對 溫差δ值與系統設定的標準值Lt'比較，如果超出標準中所設定的闊值那么可初步判斷該 設備存在缺陷。
[0051] 該設備的溫升值L=T-Th 陽05引式中，T為某像素點的溫度