CN104062111A - 一种基于高速摄像机采集断路器机械特性参数的方法 - Google Patents
一种基于高速摄像机采集断路器机械特性参数的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104062111A CN104062111A CN201410263580.3A CN201410263580A CN104062111A CN 104062111 A CN104062111 A CN 104062111A CN 201410263580 A CN201410263580 A CN 201410263580A CN 104062111 A CN104062111 A CN 104062111A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- image
- speed camera
- property parameter
- mechanical characteristic
- isolating switch
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Image Analysis (AREA)
Abstract
一种基于高速摄像机采集断路器机械特性参数的方法,由以下步骤组成,(A)通过高速摄像机(1)捕捉获取断路器在开闭过程中操动机构(2)运动时的图像信息,其中,操动机构(2)包括合闸弹簧(3)、主轴(4)、金属连杆(5)、主拐臂(6)、分闸弹簧(7);(B)将采集到的图像信息输入到工控机,对图像进行分析处理,计算出断路器各机械特性参数值;(C)将图像处理所得的机械特性参数融合常规的电信号和振动信号,并结合声波信号进行分析得出全面可靠的机械特性参数值。本发明中计算出的参数测试精度和速度都得到了大大提高,且是一种非接触式测量方法,避免了现场不同断路器安装传感器夹具不通用的问题。
Description
技术领域
本发明属于电力***机械参数监测方法,特别涉及一种基于高速摄像机采集断路器机械特性参数的新方法。
背景技术
随着电网建设发展,对220kV以上的断路器的可靠性要求越来越高,迫切需要对断路器运行状态测试方法进行改进,找到科学方法对操作机构动作特性进行评价,因此,研究新的操作机构故障识别新方法具有重要的意义和实用价值。
传统的断路器机械特性的高速摄像法检测,是对视频监控***传输来的断路器图像信息进行图像处理和模式识别,实现开关位置的自动识别功能,但大多仅对断路器开关位置进行图像处理和模式识别,并没有对断路器额主轴、动导电杆等传动部件进行识别并得到详细、全面地机械特性参数。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于高速摄像机采集断路器机械特性参数的新方法,它全面反映了断路器的运行状态,包括对断路器主轴、金属连杆图像识别及其运动过程的分析和参数计算,分析金属连杆运动距离和拐臂转动角度与触头运动关系,弹簧压缩情况和超行程以及触头接触次数联系等。
本发明的技术方案如下:
一种基于高速摄像机采集断路器机械特性参数的方法,由以下步骤组成:
(A)通过高速摄像机(CCD传感器)捕捉获取断路器在开闭过程中操动机构运动的图像信息,其中操动机构包括合闸弹簧、主轴、金属连杆、主拐臂、分闸弹簧;
(B)将采集到的图像信息输入到工控机,对图像进行分析处理计算出断路器各机械特性参数;
通过对采集到的图像进行分析和智能识别软件处理,计算出动触头行程、分合闸时间、分合闸平均速度、分合闸同期性等参数;
(C)将图像处理所得的机械特性参数融合常规的电信号和振动信号,并结合声波信号进行分析得出全面可靠的机械热性参数值。
其中,高速摄像机与断路器采用非接触式结构。采用高速摄像机(CCD传感器)捕捉主轴转动、金属连杆移动、主拐臂转动、合闸弹簧、分闸弹簧压缩等图像信息。
本发明步骤(B)中对图像进行分析处理的方法为:首先从接收到的图像信息中截取图像序列后,进行图像的平滑、去噪、滤波和边缘增强相关预处理,以提高图像质量;然后分割金属连杆和主轴所在的目标区域,并转化成二值图像;将图像的不变矩特征作为特征向量输入到支持向量机,经过学习训练,识别出断路器的部位;或者采用模板匹配法与历史图像数据库对比,得到区域和位置对应于图像中的像素信息。
本发明的优点在于:
1、首先根据断路器操动机构故障类型进行现场情况调研,明确***需求后,通过理论分析和技术论证找到了高速摄像机(CCD传感器)采集断路器机械特性参数这种最优的“非接触”传感方法。这种非接触测量方法,在监测、测试***故障和检修时不影响断路器的操作和正常运行,缩短高压断路器测试时间,提高了测试自动化水平;
2、通过图像分析,计算出动触头行程、分合闸时间、分合闸平均速度、分合闸同期性等参数,提高断路器操动机构动作参数测试精度。避免现场不同断路器安装传感器夹具不通用和费时的难题,在实际工作中将大大提高安装测试效率。
附图说明
图1为本方法中高速摄像机(CCD传感器)拍摄断路器操作机构内部示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本方法作进一步说明。
一种基于高速摄像机采集断路器机械特性参数的方法,由以下步骤组成:
(A)通过高速摄像机(CCD图像传感器)1捕捉获取断路器在开闭过程中操动机构2运动的图像信息;
由图可知,操动机构2包括合闸弹簧3、主轴4、金属连杆5、主拐臂6、分闸弹簧7。采用高速摄像机(CCD图像传感器)1捕捉主轴4转动、金属连杆5移动、主拐臂6转动、合闸弹簧3、分闸弹簧7压缩等图像信息;
(B)将采集到的图像信息输入到工控机,对图像进行分析处理计算出断路器各机械特性参数值;
首先从接收到的高速图像流中截取图像序列后,进行图像的平滑、去噪、滤波和边缘增强等预处理,以提高图像质量。然后分割金属连杆和主轴所在的目标区域,并转化成二值图像。特征提取是识别图像的关键,图像的不变矩特征可体现不同设备类型,不变矩作为特征向量输入到支持向量机,经过学习训练,识别出断路器的部位。也可采用模板匹配法与历史图像数据库对比,得到区域和位置对于图像中的像素信息。最后计算断路器各机械特性参数;
(C)将图像处理所得的机械特性参数融合常规的电信号和振动信号,并结合声波信号进行分析得出全面可靠的机械特性参数值。
其中,高速摄像机与断路器采用非接触方式结构。
Claims (3)
1.一种基于高速摄像机采集断路器机械特性参数的方法,其特征在于,由以下步骤组成,
(A) 通过高速摄像机(1)捕捉获取断路器在开闭过程中操动机构(2)运动时的图像信息,其中,操动机构(2)包括合闸弹簧(3)、主轴(4)、金属连杆(5)、主拐臂(6)、分闸弹簧(7);
(B) 将采集到的图像信息输入到工控机,对图像进行分析处理,计算出断路器各机械特性参数值;
(C) 将图像处理所得的机械特性参数融合常规的电信号和振动信号,并结合声波信号进行分析得出全面可靠的机械特性参数值。
2.根据权利要求1所述的一种基于高速摄像机采集断路器机械特性参数的方法,其特征在于,所述的高速摄像机与断路器采用的是非接触式结构。
3.根据权利要求1所述的一种基于高速摄像机采集断路器机械特性参数的方法,其特征在于,步骤(B)中对图像进行分析处理的方法为:首先从接收到的图像信息中截取图像序列后,进行图像的平滑、去噪、滤波和边缘增强相关预处理,以提高图像质量;然后分割金属连杆和主轴所在的目标区域,并转化成二值图像;将图像的不变矩特征作为特征向量输入到支持向量机,经过学习训练,识别出断路器的部位;或者采用模板匹配法与历史图像数据库对比,得到区域和位置对应于图像中的像素信息。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201410263580.3A CN104062111A (zh) | 2014-06-13 | 2014-06-13 | 一种基于高速摄像机采集断路器机械特性参数的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201410263580.3A CN104062111A (zh) | 2014-06-13 | 2014-06-13 | 一种基于高速摄像机采集断路器机械特性参数的方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN104062111A true CN104062111A (zh) | 2014-09-24 |
Family
ID=51549927
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201410263580.3A Pending CN104062111A (zh) | 2014-06-13 | 2014-06-13 | 一种基于高速摄像机采集断路器机械特性参数的方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN104062111A (zh) |
Cited By (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104567756A (zh) * | 2014-12-10 | 2015-04-29 | 国家电网公司 | 用于高压断路器的分合闸触头***深度成像检测方法 |
CN104697768A (zh) * | 2014-12-23 | 2015-06-10 | 华北电力大学(保定) | 一种高压断路器动触头运动特性测试方法 |
CN105353301A (zh) * | 2015-10-23 | 2016-02-24 | 华北电力大学(保定) | 一种断路器状态评估参数获取方法 |
CN105372051A (zh) * | 2015-11-27 | 2016-03-02 | 广东电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种直线旋转两用断路器机械特性检测装置 |
CN106651906A (zh) * | 2015-10-30 | 2017-05-10 | 国网山西省电力公司电力科学研究院 | 基于改进混合高斯模型的高压断路器运动特性测试方法 |
CN107860562A (zh) * | 2017-09-25 | 2018-03-30 | 广西电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种高压断路器操作弹簧疲软测试方法 |
CN107860564A (zh) * | 2017-09-25 | 2018-03-30 | 广西电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种用于高压断路器操作弹簧的疲软状态在线测试装置 |
CN107884164A (zh) * | 2017-09-25 | 2018-04-06 | 广西电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种ncc‑sar算法的断路器弹簧性能检测方法 |
CN108921812A (zh) * | 2018-05-11 | 2018-11-30 | 广西电网有限责任公司电力科学研究院 | 基于图像识别的断路器弹簧疲劳状态智能评价方法 |
CN109060285A (zh) * | 2018-09-10 | 2018-12-21 | 西安交通大学 | 一种螺旋弹簧动态振动特性的检测装置及方法 |
CN109884522A (zh) * | 2019-03-29 | 2019-06-14 | 云南电网有限责任公司电力科学研究院 | 基于非接触式的带电检测断路器刚分刚合的装置及方法 |
CN110261769A (zh) * | 2019-07-29 | 2019-09-20 | 云南电网有限责任公司红河供电局 | 基于振动触发的断路器电弧拍摄*** |
CN110657965A (zh) * | 2019-09-06 | 2020-01-07 | 国网浙江省电力有限公司嘉兴供电公司 | 一种基于图像识别的高压断路器机械特性检测方法及装置 |
CN111256980A (zh) * | 2020-04-02 | 2020-06-09 | 广西电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种联合图像和振动信号的断路器储能弹簧性能检测方法 |
CN112683514A (zh) * | 2020-12-31 | 2021-04-20 | 国网河南省电力公司检修公司 | 一种基于声波信号的断路器机械特性测试方法及装置 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6295190B1 (en) * | 1999-10-26 | 2001-09-25 | Electric Boat Corporation | Circuit breaker arrangement with integrated protection, control and monitoring |
CN101344379A (zh) * | 2008-08-20 | 2009-01-14 | 福州大学 | 采用高速摄像机的电器动态测试装置 |
CN102435424A (zh) * | 2011-09-05 | 2012-05-02 | 西安邮电学院 | 基于振动特征的高压断路器在线监测*** |
CN103823179A (zh) * | 2014-01-15 | 2014-05-28 | 云南电力试验研究院(集团)有限公司电力研究院 | 一种非接触式空间高频高压断路器动作特性测量方法 |
CN103822781A (zh) * | 2014-03-14 | 2014-05-28 | 云南电力试验研究院(集团)有限公司电力研究院 | 一种非接触式的断路器机械特性检测方法 |
-
2014
- 2014-06-13 CN CN201410263580.3A patent/CN104062111A/zh active Pending
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6295190B1 (en) * | 1999-10-26 | 2001-09-25 | Electric Boat Corporation | Circuit breaker arrangement with integrated protection, control and monitoring |
CN101344379A (zh) * | 2008-08-20 | 2009-01-14 | 福州大学 | 采用高速摄像机的电器动态测试装置 |
CN102435424A (zh) * | 2011-09-05 | 2012-05-02 | 西安邮电学院 | 基于振动特征的高压断路器在线监测*** |
CN103823179A (zh) * | 2014-01-15 | 2014-05-28 | 云南电力试验研究院(集团)有限公司电力研究院 | 一种非接触式空间高频高压断路器动作特性测量方法 |
CN103822781A (zh) * | 2014-03-14 | 2014-05-28 | 云南电力试验研究院(集团)有限公司电力研究院 | 一种非接触式的断路器机械特性检测方法 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
于琳琳等: "基于支持向量机的断路器运行状态图像识别方法", 《东北电力技术》, no. 04, 20 April 2008 (2008-04-20), pages 25 - 27 * |
Cited By (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104567756A (zh) * | 2014-12-10 | 2015-04-29 | 国家电网公司 | 用于高压断路器的分合闸触头***深度成像检测方法 |
CN104697768A (zh) * | 2014-12-23 | 2015-06-10 | 华北电力大学(保定) | 一种高压断路器动触头运动特性测试方法 |
CN104697768B (zh) * | 2014-12-23 | 2017-10-03 | 华北电力大学(保定) | 一种高压断路器动触头运动特性测试方法 |
CN105353301B (zh) * | 2015-10-23 | 2018-03-02 | 华北电力大学(保定) | 一种断路器状态评估参数获取方法 |
CN105353301A (zh) * | 2015-10-23 | 2016-02-24 | 华北电力大学(保定) | 一种断路器状态评估参数获取方法 |
CN106651906A (zh) * | 2015-10-30 | 2017-05-10 | 国网山西省电力公司电力科学研究院 | 基于改进混合高斯模型的高压断路器运动特性测试方法 |
CN105372051A (zh) * | 2015-11-27 | 2016-03-02 | 广东电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种直线旋转两用断路器机械特性检测装置 |
CN107860562A (zh) * | 2017-09-25 | 2018-03-30 | 广西电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种高压断路器操作弹簧疲软测试方法 |
CN107860564A (zh) * | 2017-09-25 | 2018-03-30 | 广西电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种用于高压断路器操作弹簧的疲软状态在线测试装置 |
CN107884164A (zh) * | 2017-09-25 | 2018-04-06 | 广西电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种ncc‑sar算法的断路器弹簧性能检测方法 |
CN107884164B (zh) * | 2017-09-25 | 2019-07-26 | 广西电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种ncc-sar算法的断路器弹簧性能检测方法 |
CN107860564B (zh) * | 2017-09-25 | 2019-10-18 | 广西电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种用于高压断路器操作弹簧的疲软状态在线测试装置 |
CN107860562B (zh) * | 2017-09-25 | 2019-06-14 | 广西电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种高压断路器操作弹簧疲软测试方法 |
CN108921812A (zh) * | 2018-05-11 | 2018-11-30 | 广西电网有限责任公司电力科学研究院 | 基于图像识别的断路器弹簧疲劳状态智能评价方法 |
CN109060285A (zh) * | 2018-09-10 | 2018-12-21 | 西安交通大学 | 一种螺旋弹簧动态振动特性的检测装置及方法 |
CN109884522A (zh) * | 2019-03-29 | 2019-06-14 | 云南电网有限责任公司电力科学研究院 | 基于非接触式的带电检测断路器刚分刚合的装置及方法 |
CN110261769A (zh) * | 2019-07-29 | 2019-09-20 | 云南电网有限责任公司红河供电局 | 基于振动触发的断路器电弧拍摄*** |
CN110657965A (zh) * | 2019-09-06 | 2020-01-07 | 国网浙江省电力有限公司嘉兴供电公司 | 一种基于图像识别的高压断路器机械特性检测方法及装置 |
CN111256980A (zh) * | 2020-04-02 | 2020-06-09 | 广西电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种联合图像和振动信号的断路器储能弹簧性能检测方法 |
CN112683514A (zh) * | 2020-12-31 | 2021-04-20 | 国网河南省电力公司检修公司 | 一种基于声波信号的断路器机械特性测试方法及装置 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN104062111A (zh) | 一种基于高速摄像机采集断路器机械特性参数的方法 | |
CN101893686B (zh) | 基于摄影数字化的断路器动作特性在线检测装置和方法 | |
CN103076168B (zh) | 一种断路器机械故障的诊断方法 | |
CN107860562B (zh) | 一种高压断路器操作弹簧疲软测试方法 | |
CN107133592B (zh) | 电力变电站采用红外热成像及可见光成像技术融合的人体目标特征检测算法 | |
CN103913304A (zh) | 一种非接触式四位一体的断路器测试与机械故障识别*** | |
CN106461725A (zh) | 用于监测断路器的方法和设备 | |
CN109782707A (zh) | 一种适用于工业互联网的工业现场监测方法 | |
CN103324943A (zh) | 一种复杂设备面板图像多子区状态识别方法 | |
CN113221688B (zh) | 一种刀闸状态识别方法、装置和存储介质 | |
KR101023951B1 (ko) | 행동인식 시스템 및 방법 | |
CN203235694U (zh) | 电子接插件高精度视觉测量*** | |
CN116231504A (zh) | 一种升压站远程智能巡检方法、装置及*** | |
CN112683329A (zh) | 一种隔离开关监测方法及*** | |
CN116338449B (zh) | 一种断路器开关特性在线测试方法及*** | |
CN111951161A (zh) | 目标识别方法及***、巡检机器人 | |
CN102866158B (zh) | 面向隧道巡检的输配电线缆检测方法 | |
CN110426192A (zh) | 一种断路器的声学指纹检测***和方法 | |
CN104266827B (zh) | 基于机械性能参数的断路器状态评估***及评估方法 | |
CN103743477A (zh) | 一种机械故障检测诊断方法及其设备 | |
CN113591331B (zh) | 一种基于数字孪生的开关分合闸状态判断方法 | |
CN116091996A (zh) | 刀闸分合状态的识别方法、装置、设备及存储介质 | |
CN114549822A (zh) | 基于预置位摄像头的隔离开关闭合状态检测方法 | |
CN113516122A (zh) | 面向配电房智能值守作业的机器人视觉***和方法 | |
Bin et al. | Study on the method of switch state detection based on image recognition in substation sequence control |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20140924 |