一种变压器巡检图像智能识别和故障检测方法及系统

专利主权项内容

1.一种变压器巡检图像智能识别和故障检测方法，其特征在于：具体步骤如下：S1、确定目标变压器的位置，采用均匀间隔分布方法，在目标变压器的周围，部署采集设备；并建立三维模型，模拟变压器的位置，在三维模型中将变压器的地理坐标和采集设备坐标进行显著标记；所述采集设备分为三类：包括若干个红外线摄像头、若干个湿度传感器以及若干个声波传感器，且各类采集设备不与变压器处于同一电路中；其中红外线摄像头用于对变压器外壳体发生温度变化时的纹理值变化情况进行检测，其中变压器启动前对变压器外壳体进行检测记为初始检测，变压器启动后对变压器外壳体进行检测记为二次检测；湿度传感器用于对变压器外壳体的湿度值变化情况进行检测，其中变压器启动前对变压器外壳体进行检测记为初始检测，变压器启动后对变压器外壳体进行检测记为二次检测；声波传感器用于对变压器外壳体的声波值变化情况进行检测，其中变压器启动前对变压器外壳体进行检测记为初始检测，变压器启动后对变压器外壳体进行检测记为二次检测；若干个所述红外线摄像头，均匀分布在变压器的周围，使摄像头的监测范围覆盖变压器的外壳；同时红外线摄像头与红外线摄像头之间的平行间隔≤0.15米，垂直间隔≤0.25米；若干个红外线摄像头为长时间持续对变压器进行监控，从而分别获取到变压器外壳体的升温在初始监测数据和二次监测数据，即处于初始监测下的第一纹理值WL1和处于二次监测下的第二纹理值WL2；若干个所述湿度传感器均匀设置在变压器外壳体的顶部，使湿度传感器监测范围覆盖变压器的顶部；同时若干个湿度传感器之间的水平方向间距≤0.1米，若干个湿度传感器与变压器之间的间距均≤0.15米；若干个湿度传感器为长时间持续对变压器进行监控，从而分别获取到变压器外壳体上端空气湿度在变压器初始监测的数据和变压器二次监测的数据，即处于初始监测下的第一湿度值SD1和处于二次监测下的第二湿度值SD2；若干个所述声波传感器，对称设置在变压器的顶部和底部，使声波传感器的监测范围覆盖变压器，从而监测到变压器内部的声音变化；若干个声波传感器为长时间持续对变压器进行监控，从而分别获取到变压器外壳体内的声波变化在变压器初始监测的数据和变压器二次监测的数据，即处于初始监测下的第一声波数值SB1和处于二次监测下的第二声波值SB2；S2、获取采集设备的初始监测数据和二次监测数据，并分别对初始监测数据和二次监测数据进行预处理后，基于被处理后的初始监测数据和二次监测数据，分别建立第一数据集和第二数据集；S3、建立数字孪生模型，分别对第一数据集和第二数据集进行分析，所述第一数据集包括第一纹理值WL1、第一湿度值SD1以及第一声波数值SB1，所述第二数据集包括第二纹理值WL2、第二湿度值SD2和第二声波值SB2；S4、通过数字孪生模型，对第一数据集和第二数据集进行对比，进而分别获取纹理差值系数WLX，湿度差值系数SDX以及声波差值系数SBC；S5、将纹理差值系数WLX，湿度差值系数SDX以及声波差值系数SBC输入至数字孪生模型通过模型进行计算获取故障分辨系数GZX，所述故障分辨系数GZX通过下述公式计算获取：GZX＝(WLX*a1+SDX*a2+SBC*a3/a1+a2+a3)+A；式中：WLX为纹理差值系数，SDX为湿度差值系数，SBC为声波差值系数，a1、a2以及a3均为权重值，且0.25≤a1≤0.35, 0.45≤a2≤0.55, 0.4≤a3≤0.45, a1+a2+a3≥1.1，A为修正常数，且a1、a2、a3以及A的值由客户调整设置，或者由分析函数拟合生成；S6、根据S5步骤计算获取故障分辨系数GZX，将获取到的故障分辨系数GZX与故障阈值GYZ进行对比，获取比较结果：故障分辨系数GZX≥故障阈值GYZ时，代表变压器中的冷凝水超过了安全范围，表示变压器处于故障状态需要检修；故障分辨系数GZX＜故障阈值GYZ时，代表变压器中的冷凝水未超过安全范围，无需进行检修；将故障分辨系数GZX与故障阈值GYZ进行结合计算获取比较差值BXZ，将比较差值与故障阈值进行二次对比，获取对比结果：BXZ/GYZ≤5％，代表变压器冷凝水为一级故障状态，设置停机烘干处理，20分钟≤烘干时间≤40分钟，80°≤烘干温度≤120°；5％＜BXZ/GYZ≤15％，代表变压器冷凝水为二级故障状态，设置进行停机检修处理，30分钟≤停机时间≤50分钟，以确定冷凝水的来源以及制冷系统是否存在漏水现象，若未出现制冷系统漏水现象，进行烘干处理，30分钟≤烘干时间≤50分钟，100°≤烘干温度≤120°；BXZ/GYZ＞15％，代表变压器冷凝水为三级故障状态，设置进行拆卸检查，使用专业检修设备对变压器内部各单元零件进行检测；其中比较差值BXZ通过下述公式计算获取：BXZ＝GZX-GYZ；式中：GZX为故障分辨系数，GYZ为故障阈值。