电力运维中的图像识别技术应用_陈卯.pdf

Application 创新应用74 电子技术 第 52 卷 第 4 期（总第 557 期）2023 年 4 月摘要：阐述电力系统图像识别中的氟化硫激光成像技术、红外热像仪成像技术的背景和图像识别技术在电力运维中的应用，数字图像识别技术和识别方法应用。关键词：图像识别，红外热像仪，激光成像。中图分类号：TP391.41文章编号：1000-0755(2023)04-0074-02文献引用格式：陈卯，梁祖辉.电力运维中的图像识别技术应用J.电子技术,2023,52(04):74-75.中，高压电力开关中的断路器就是对氟化硫气体的应用，氟化硫作为绝缘气体，具有无毒和不可燃的热点，氟化硫是无色的惰性气体，其密度要大于空气的5倍，并且氟化硫是一种绝缘材料，可以利用这个绝缘特点在电力设备中作为断电功能来使用。六氟化硫气体是合成人造惰性气体，早期用于美国军方，目前在电力工业中可以经常看见电力设备中六氟化硫，国际上被称为气体绝缘开关设备的就是刘氟化硫封闭式组合电器（GIS），同时还有SF6变压器、SF6绝缘输电管线、SF6负荷开关设备和SF6断路器，SF6气体用于电气设备的绝缘和灭弧，如今SF6的80%都被用于高中压电力设备。SG6的应用原理是通过氟化硫激光成像系统检测出泄漏的SF6绝缘气体，针孔大小的氟化硫气体都可以被检测出来，这种检测系统被用于变电站设备上，一旦出现问题，氟化硫气体就会泄漏，断电随即发生，可以保护电力运行的稳定。断路器被SF包围在容器内，出现短路或者故障时SF瞬间泄漏，在故障过后，就可以凭借良好的散热性能快速消散，对于断路器来说，可以将绝缘强度快速恢复，SF具有无可比拟的电弧切断能力。当被击穿成小分子后的硫化物依然可以迅速恢复原状，稳定状态会瞬间恢复。电力设备中需要这种特性的绝缘气体，但是由于目前环保要求，对温室气体的排放具有严格要求，会影响氟化硫在电力设备中的应用前景。大部分电力公司都将氟化0 引言电力运维的安全性需要不断提高，图像识别技术保障了电力运维的安全性，图像识别技术被广泛应用在电力运维中。1 研究背景图像识别技术在电力运维中的意义。图像识别系统与远程数据视频监控可以接收到采集的视频信号，画面可以被传送到中心被监测，图像识别系统是由两部分组成。过去，图像识别是被单独研究的领域，远程数字监控也是被单独研究。如今，信息技术的发展使单独研究的两个领域实现了融合，图像识别技术应运而生，可以通过对视频图像的处理分析实现信息传递和调控，应用最广泛的是电力系统。传统的视频监控只能利用光、电、声实现监控过程的报警，图像识别技术可以预测自然灾害、分析病理、分析气象、侦察军事活动、检测产品、识别文字、人脸和指纹，图像识别技术被广泛应用于电力公司的变电站和电厂，可以控制远程摄像机动作，也可以监视电力现场设备安全，改变了仅有视频监视功能的局限性，时视频监控发挥出更多的功能，例如对事故现场的报告和判断行为，具有图像识别功能后，可以对故障设备发出告警，同时还可以为分析事故现场提供证据，实现事故检测功能。2 电力系统图像识别技术应用氟化硫化合物气体激光成像技术。在电力系统电力运维中的图像识别技术应用陈卯，梁祖辉（国网山东省电力公司枣庄供电公司，山东 277000）Abstract This paper describes the background of sulfur fluoride laser imaging technology and infrared thermal imaging technology in power system image recognition,as well as the application of image recognition technology in power operation and maintenance,as well as the application of digital image recognition technology and recognition methods.Index Terms image recognition,infrared thermal imager,laser imaging.Application of Image Recognition Technology in Electric Power Operation and MaintenanceCHEN Mao,LIANG Zuhui(Zaozhuang Power Supply Company of State Grid Shandong Electric Power Company,Shandong 277000,China.)作者简介：陈卯，国网山东省电力公司枣庄供电公司，工程师；研究方向：电气工程及其自动化。收稿日期：2022-07-01；修回日期：2023-04-11。Application 创新应用电子技术 第 52 卷 第 4 期（总第 557 期）2023 年 4 月 75硫放置在大容器内存储，通过输送软管和泵来输送气体，还可以在拖车上移动，可以重复使用，但是对于维修时需要停电维修，对气体绝缘设备思维修需要高昂的费用，也是其缺点之一2。红外热像仪成像技术。在电力生产走向信息化和自动化后，变压器红外在线监测系统可以代替人工，对变压器测温，实时监控器发热情况，可以最大程度上保证电网的运行安稳，提高变压器运行水平，降低安全隐患，使正常供电得到保障。高压设备热故障一直是影响电网运行的难题，容易引起大面积停电事故，因此，对高压设备的在线监测必须要精准高效，在电力系统中，变电站的变压器是重要设备，变压器直接关系到电力网络的正常运行，是全站电力运行的枢纽，是整个电力运行的中央设备。影响变压器温度的因素有很多，通常油位有异常或者负荷过大时，都会影响变压器，时间久了就会损坏变压器设备，使变压器无法正常工作，造成供电停止，给人们生产和生活造成难以估量的影响。当科技的进步，信息技术的不断提高时，变电站的变压器可以利用自动化设备实现无人看守的工作状态，使无人值班得以实现的是红外在线监测系统，传统的红外测温仪是手动的，需要人工使用红外测温仪对变电站设备手动测温，这样工作性质不符合管理要求，使自动化难以衔接，如今，红外在线监测系统可以实现连续测温功能，并且远程监控变压器各个部件，可以及时找到故障隐患并排除故障，红外在线监测技术将网络技术、计算机算力、图像压缩、编码技术高速DPS硬件、传感技术和红外热成像技术综合到一起，其监测与控制功能都是传统监控设备无可比拟的3,4。数字图像识别技术。图像识别与数字监控系统，首先要对实时图像截取保存，在视频流中对图像识别并截取保存后要识别图像，首先要提取图像特征，事件判决图像和预处理图像，从视频流中截取图像被称为图像信息获取，图像截取后用8位亮度值表示，是由3基色中的红、绿、蓝为基础，也被称为R、G、B值。图像预处理是对图像干扰、差异和噪声提出的步骤，图像预处理可以将图像的信息转变为计算机可以理解的数据信息，使原始图像通过变换、滤波和增强技术来实现。图像变换需要通过在空间域或频域经历小波变换、哈达玛变换、沃尔什变换、正弦或余弦变换和傅立叶变换，在提高计算机算力速度的同时使图像的质量得到改善。通过对图像的归纳、分析和整理，提取出具有明显特征的视频图像信息，可以将图像本质得到清晰呈现，其中的数据参量更加方便用于事件判决，对图像的本质和状态的判断可以通过分析、比较和计算图像的阈值、参量和特征量来实现，最终输出计算结果。电力设备的识别方法。电力设备需要首先分析图片特征，然后再识别图片，通常需要两个步骤的衔接得以实现，图像的形状、轮廓、色彩和纹理等特征通过分析可以得到识别图像的基础数据，对变电站中分析和识别电力设备时，先要根据电力设备的形状颜色等信息提取出电力设备特征，可以应用形状特征分析、纹理特征分析和颜色特征分析，这些是电力设备的识别依据，图像识别中有基于人工智能的识别方法、模糊图像识别方法、结构图像识别方法和统计图像识别方法，对于电力设备中，经常会用到模板匹配的识别方法，模板匹配在电力设备识别中被广泛采用，并且在长期应用中取得了成功。模板就是一个已知的小图像，计算机利用对电力设备与模板的匹配中可以发现搜索目标，利用算法对尺寸、图像和方向不断识别出与模板匹配的数据，并确定坐标位置。通过快速识别目标和二次模板匹配后可以迅速发现目标位置并锁定方向，通过这种技术实现对变压器运行的故障报警与实时监控，确保变压器的运行稳定。如图1所示，是图像识别过程原理。3 结语图像识别技术可以远程监测和预警电力设备，对维护变压器等电力设备的安全起到重要作用，在电力运维中，图像识别技术不断提高电力系统的稳定性，为人们提供更安全高效的电力运行。参考文献1 李博彤,高强伟,邱巧红,刘伟.图像识别技术在电力运维中的应用J.集成电路应用,2021,38(03):118-119.2 吴跃,郭洋,张永梅,方锐.人工智能图像识别技术在电力系统中的应用J.电子测试,2021(06):115-116+89.3 樊建惠,赵洲,陈菁琳,金一斌,吴华伟.电力系统中的人工智能图像识别技术应用J.电子技术,2022,51(11):78-79.4 李璐,彭琪,苏征等.智能图像管理系统在变电站检修中的应用J.集成电路应用,2023,40(02):56-57.图1 图像识别过程原理