高壓電氣設(shè)備的平穩(wěn)運(yùn)行是電力系統(tǒng)正常供電的可靠保證,隨著國家對(duì)電網(wǎng)智能化要求的不斷提高,實(shí)現(xiàn)對(duì)高壓電氣設(shè)備實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)特別是設(shè)備故障的智能監(jiān)測(cè)成為迫切需要。電氣設(shè)備的主要故障是絕緣故障,引起的主因?yàn)樵O(shè)備的局部放電。通過監(jiān)測(cè)設(shè)備的局部放電狀況可以及時(shí)分析預(yù)判設(shè)備的絕緣故障,防止事故發(fā)生。因此,對(duì)局部放電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行研究具有重要的工程實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。本文主要設(shè)計(jì)了高壓電氣設(shè)備局部放電智能視頻監(jiān)測(cè)系統(tǒng),利用計(jì)算機(jī)視覺與圖像處理相關(guān)技術(shù)實(shí)現(xiàn)監(jiān)控視頻中放電目標(biāo)的自動(dòng)檢測(cè)與視頻段存儲(chǔ),并完成系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)與測(cè)試。文中所采用的局部放電監(jiān)控方式國內(nèi)還沒有人進(jìn)行深入研究與系統(tǒng)實(shí)現(xiàn),具有重要的嘗試性研究價(jià)值。主要工作內(nèi)容如下:分析了局部放電的產(chǎn)生原因與放電類型,并對(duì)放電現(xiàn)象進(jìn)行了特征分析。制作完成了可以產(chǎn)生電暈放電、電弧放電與尖端放電的模擬放電裝置,通過多種實(shí)驗(yàn)室模擬實(shí)驗(yàn),得到大量的放電視頻實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。課題中的監(jiān)控系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)放電視頻的實(shí)時(shí)檢測(cè)與識(shí)別,因此,文中討論分析了改進(jìn)混合高斯算法與兩種改進(jìn)的三幀差分法。通過三種算法對(duì)多種放電類型視頻的目標(biāo)檢測(cè)實(shí)驗(yàn),在放電目標(biāo)檢測(cè)的實(shí)時(shí)處理速度與準(zhǔn)確度之間進(jìn)行衡量,確定采用結(jié)合Sobel邊緣檢測(cè)的三幀差分法作為目標(biāo)檢測(cè)算法。并通過文中算法確定了實(shí)際系統(tǒng)中所需要的攝像設(shè)備分辨率參數(shù)要求。以往視頻監(jiān)控系統(tǒng)中,監(jiān)控視頻不經(jīng)過選擇直接進(jìn)行存儲(chǔ),使得系統(tǒng)因存儲(chǔ)無關(guān)視頻信息浪費(fèi)了大量的存儲(chǔ)空間。針對(duì)這一現(xiàn)象,文中提出了對(duì)應(yīng)的解決辦法。利用目標(biāo)檢測(cè)算法檢測(cè)判別出視頻中存在放電現(xiàn)象后,將含有放電現(xiàn)象的視頻段進(jìn)行截取與保存,而不含有放電現(xiàn)象的視頻將被丟棄。通過這種選擇性的存儲(chǔ)方式,來有效降低系統(tǒng)硬盤存儲(chǔ)空間所需容量,為工程實(shí)際系統(tǒng)節(jié)約成本,同時(shí)給工作人員的回放帶來方便。最后,本文完成該局部放電智能視頻監(jiān)測(cè)系統(tǒng)軟硬件實(shí)現(xiàn),并對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了實(shí)際測(cè)試。實(shí)驗(yàn)表明,本文設(shè)計(jì)的局部放電監(jiān)測(cè)系統(tǒng),可以完成電氣設(shè)備局部放電視頻的實(shí)時(shí)目標(biāo)檢測(cè)與識(shí)別,并能對(duì)放電視頻段進(jìn)行截取保存,達(dá)到了設(shè)計(jì)任務(wù)要求。
【學(xué)位單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2015
【中圖分類】：TP391.41;TN948.6
【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 局部放電檢測(cè)技術(shù)研究現(xiàn)狀
    1.3 智能視頻監(jiān)控技術(shù)在電力系統(tǒng)的應(yīng)用
    1.4 本文主要任務(wù)和章節(jié)安排
        1.4.1 本文主要任務(wù)
        1.4.2 論文章節(jié)安排
第二章 局部放電模擬裝置設(shè)計(jì)制作與圖像預(yù)處理
    2.1 局部放電介紹
        2.1.1 局部放電產(chǎn)生的原因及危害
        2.1.2 局部放電類型
        2.1.3 局部放電特征分析
    2.2 局部放電模擬裝置的設(shè)計(jì)與制作
        2.2.1 特斯拉線圈的工作原理
        2.2.2 模擬放電裝置制作過程
    2.3 局部放電圖像預(yù)處理
        2.3.1 圖像灰度化
        2.3.2 圖像二值化
        2.3.3 圖像去噪處理
            2.3.3.1 去噪方法討論
            2.3.3.2 去噪實(shí)驗(yàn)對(duì)比及方法選擇
    2.4 本章小結(jié)
第三章 局部放電檢測(cè)算法分析與存儲(chǔ)說明
    3.1 改進(jìn)的混合高斯模型
        3.1.1 混合高斯背景建模過程
        3.1.2 算法改進(jìn)
    3.2 改進(jìn)的三幀差分法
        3.2.1 傳統(tǒng)三幀差分法實(shí)現(xiàn)過程
        3.2.2 結(jié)合Krisch邊緣檢測(cè)的算法改進(jìn)
        3.2.3 結(jié)合Sobel邊緣檢測(cè)的算法改進(jìn)
            3.2.3.1 Sobel算子改進(jìn)
            3.2.3.2 算法改進(jìn)實(shí)現(xiàn)過程
    3.3 實(shí)驗(yàn)分析
        3.3.1 算法處理速度與準(zhǔn)確率對(duì)比分析
        3.3.2 不同光線下算法檢測(cè)效果對(duì)比分析
        3.3.3 不同分辨率下結(jié)合Sobel的三幀差分檢測(cè)效果分析
    3.4 視頻存儲(chǔ)
    3.5 本章小結(jié)
第四章 局部放電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
    4.1 系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)
    4.2 系統(tǒng)硬件部分設(shè)計(jì)
    4.3 系統(tǒng)軟件部分設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
        4.3.1 開發(fā)工具與運(yùn)行環(huán)境介紹
        4.3.2 系統(tǒng)軟件實(shí)現(xiàn)
            4.3.2.1 視頻圖像采集過程
            4.3.2.2 圖像預(yù)處理過程
            4.3.2.3 提取ROI區(qū)域
            4.3.2.4 目標(biāo)檢測(cè)算法實(shí)現(xiàn)過程
            4.3.2.5 局部放電視頻存儲(chǔ)
    4.4 系統(tǒng)測(cè)試
    4.5 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 全文總結(jié)
    5.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前2條

1 文德斌;吳廣寧;周利軍;劉君;杜培東;劉益岑;;變壓器局部放電在線監(jiān)測(cè)技術(shù)現(xiàn)狀及前景[J];電氣化鐵道;2010年05期

2 劉健;解辰;藺麗華;;基于紅外圖像的電力變壓器油位自動(dòng)檢測(cè)方法[J];高電壓技術(shù);2010年04期

本文編號(hào)：2867003