CN112468780A - 变压器设备远程试验监督方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种变压器设备远程试验监督方法，包括以下步骤：针对目标变压器设备获取多角度的图像信息，图像信息包括可见光图像和红外光图像，将可见光图像和红外光图像分别进行压缩后传输至监控中心，监控中心将可见光图像和红外光图像解压后进行可见光图像配准、可见光图像拼接，以及可见光图像和红外光图像之间的融合操作，输出融合图像并发送到远程客户端，融合图像用于触发监控中心或远程客户端发出警报。本发明的有益效果是：本发明通过监控平台进行可见光图像配准、可见光图像拼接，以及可见光图像和红外光图像之间的融合操作后，全面、连续地监测试验过程及温升试验过程中油箱热点、冲击试验阶段冲击发生器电阻发热情况等。
Description
技术领域
本发明涉及变压器设备远程试验领域，尤其涉及一种变压器设备远程试验监督方法。
背景技术
变压器设备出厂试验作为验证性能和监测潜在缺陷的最重要一关，一直是厂家、业主和监造三方特别重视的环节。但变压器试验周期短、专业性强，实际监造过程中受到监造人员专业水平等多个方面的影响，尤其是受到不可抗因素的影响时，或监造人员无法在现场查证时，有可能不能及时发现试验过程中出现的问题，无法完全发挥监造对变压器设备生产制造水平的监督作用，令业主蒙受不必要的损失。
发明内容
针对上述问题，本发明提出一种变压器设备远程试验监督方法，主要解决变压器试验过程无远程监造的问题。
为解决上述技术问题，本发明提出了一种变压器设备远程试验监督方法，包括以下步骤：
针对目标变压器设备获取多角度的图像信息，所述图像信息包括可见光图像和红外光图像，将所述可见光图像和红外光图像分别进行压缩后传输至监控中心，所述监控中心将所述可见光图像和红外光图像解压后进行可见光图像配准、可见光图像拼接，以及可见光图像和红外光图像之间的融合操作，输出融合图像并发送到远程客户端，所述融合图像用于触发所述监控中心或所述远程客户端发出警报。
更优的，所述警报的判断条件为：从所述融合图像中划分出与目标变压器设备对应的区域作为参考对象，判断所述参考对象的发热部位是否位于油箱或冲击发生器，若是则使用热图处理方法获取所述发热部位的温度值，若所述温度值超过预设阈值则发出警报。
在一些实施方式中，所述针对目标变压器设备获取多角度的图像信息前还包括图像标定步骤：所述图像标定是指能够采集所述图像信息的摄像头提前标定，采用黑白棋盘作为标定参考物，调用所述监控中心中OpenCV应用内的findChessboardCorners、CalibrateCamera()函数计算出可见光图像和红外光图像之间的转换矩阵，所述转换矩阵用于所述可见光图像和红外光图像之间的融合操作。
可选的，所述黑白棋盘的进行黑格隔热处理，白格进行加热处理。
所述可见光图像配准、可见光图像拼接是指调用所述监控中心中OpenCV应用内的surf算法进行图像配准并获取转换关系，每个Surf特征点是一个64维描述向量，通过调用surf->detectAndCompute()函数查找特征点，实际计算时先选择一个阈值hessianThreshold剔除响应较低的特征点。
在一些实施方式中，所述可见光图像和红外光图像通过以太网卡有线传输至监控中心。
在一些实施方式中，所述可见光图像和红外光图像通过无线WiFi模块经无线路由器传到监控中心。
在一些实施方式中，建立基于网络会议的监控中心-远程客户端通讯架构，用于多个远程客户端对所述融合图像的远程实时共享。
本发明的有益效果为：本发明通过监控平台进行可见光图像配准、可见光图像拼接，以及可见光图像和红外光图像之间的融合操作后，全面、连续地监测试验过程及温升试验过程中油箱热点、冲击试验阶段冲击发生器电阻发热情况等，该系统有利于监造人员及时发现试验过程异常或缺陷，留存影像资料，也可利用监控中心实现局部放电试验多方远程实时见证，并及时对试验现场提供技术指导或协助。
附图说明
图1为本发明的实施例中公开的变压器设备远程试验监督方法的综合系统架构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，下面结合附图和具体实施方式对本发明的内容做进一步详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部内容。
参阅图1，示意了本发明所采用的系统架构，并借由该系统架构,本实施例提出了一种变压器设备远程试验监督方法，包括以下步骤：
针对目标变压器设备获取多角度的图像信息，图像信息包括可见光图像和红外光图像，将可见光图像和红外光图像分别进行压缩后传输至监控中心，监控中心将可见光图像和红外光图像解压后进行可见光图像配准、可见光图像拼接，以及可见光图像和红外光图像之间的融合操作，输出融合图像并发送到远程客户端，融合图像用于触发监控中心或远程客户端发出警报。
本发明通过监控平台进行可见光图像配准、可见光图像拼接，以及可见光图像和红外光图像之间的融合操作后，全面、连续地监测试验过程及温升试验过程中油箱热点、冲击试验阶段冲击发生器电阻发热情况等，该系统有利于监造人员及时发现试验过程异常或缺陷，留存影像资料，也可利用监控中心实现局部放电试验多方远程实时见证，并及时对试验现场提供技术指导或协助。在大视野角度、兼顾设备轮廓和发热信息的基础上，监控中心及远程客户端可全面、直观见证试验过程；一旦发现接线错误或异常发热点，监造方可立即要求厂家检查整改，降低试验失败及设备损坏的概率。系统成本低、占用资源少、可重复利用，不仅客服了远程办公的不便，也容易扩展后续功能。
可以通过图像采集组合模块获取上述图像信息，针对关键试验接线位置布置多个Usb摄像头组合进行可见光图像采集，针对温升试验布置可见光及红外光采集模块组合,每个采集模块配置一块嵌入式微处理器。Usb摄像头采用中微星ZC301摄像头，红外成像采集模块FLIR Lepton3.5，开发板采用S5PV210。开发板以linux为操作系统，预先使用交叉编译工具进行系统内核的配置、移植；编写底层设备驱动程序，实现Usb摄像头、红外成像模块的信息采集、压缩及网络传输，S5PV210基于ARM CortexTM-A8内核，64/32位内部总线结构，主频可达1G HZ；具备强大的硬件编解码功能,以较低功耗完成数据的快速处理与传输。
警报的判断条件为：从融合图像中划分出与目标变压器设备对应的区域作为参考对象，判断参考对象的发热部位是否位于油箱或冲击发生器，若是则使用热图处理方法获取发热部位的温度值，若温度值超过预设阈值则发出警报。
针对目标变压器设备获取多角度的图像信息前还包括图像标定步骤：
图像标定是指能够采集图像信息的摄像头提前标定，采用黑白棋盘作为标定参考物，调用监控中心中OpenCV应用内的findChessboardCorners、CalibrateCamera()函数计算出可见光图像和红外光图像之间的转换矩阵，转换矩阵用于可见光图像和红外光图像之间的融合操作。
更进一步的，黑白棋盘的进行黑格隔热处理，白格进行加热处理。
可见光图像配准、可见光图像拼接是指调用监控中心中OpenCV应用内的surf算法进行图像配准并获取转换关系，每个Surf特征点是一个64维描述向量，通过调用surf->detectAndCompute()函数查找特征点，实际计算时先选择一个阈值hessianThreshold剔除响应较低的特征点。本方案采用的暴力匹配法是以特征点向量的欧式距离为度量值，遍历两幅图像进行距离计算并排序，最终自选相应数量的配对计算变换矩阵，本方案在配准后采用羽化融合法进行拼接。其中红外和可见光图像融合，是指提前标定获得红外光、可见光摄像头转换关系并进行融合，调用addWeighted()函数，只对重叠的部分加权处理，清晰显示设备轮廓及发热部位。以上图像处理结果证明，基于OpenCV的平台能实现可见光图像的无缝拼接及可见光、红外光图像的精准融合。配准、拼接算法稳定快速且效果良好，能保证处理后的实时视频输出。
可选的，可见光图像和红外光图像通过以太网卡有线传输至监控中心，或者，可见光图像和红外光图像通过无线WiFi模块经无线路由器传到监控中心。
建立基于网络会议的监控中心-所述远程客户端通讯架构，用于多个远程客户端对融合图像的远程实时共享。基于网络会议，各远程客户端之间实现信息共享和沟通交流，正常情况下可以组织相关人员对变压器出厂试验进行见证，当出现厂内难以解决的问题，需要提供技术支撑时，可以组织变压器行业专家、相关技术人员、相关单位召开多方网络会议进行试验现场见证和技术指导。
上述实施例只是为了说明本发明的技术构思及特点，其目的是在于让本领域内的普通技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡是根据本发明内容的实质所做出的等效的变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (8)
1.一种变压器设备远程试验监督方法，其特征在于，包括以下步骤：
针对目标变压器设备获取多角度的图像信息，所述图像信息包括可见光图像和红外光图像，将所述可见光图像和红外光图像分别进行压缩后传输至监控中心，所述监控中心将所述可见光图像和红外光图像解压后进行可见光图像配准、可见光图像拼接，以及可见光图像和红外光图像之间的融合操作，输出融合图像并发送到远程客户端，所述融合图像用于触发所述监控中心或所述远程客户端发出警报。
2.如权利要求1所述的变压器设备远程试验监督方法，其特征在于，所述警报的判断条件为：从所述融合图像中划分出与目标变压器设备对应的区域作为参考对象，判断所述参考对象的发热部位是否位于油箱或冲击发生器，若是则使用热图处理方法获取所述发热部位的温度值，若所述温度值超过预设阈值则发出警报。
3.如权利要求1所述的变压器设备远程试验监督方法，其特征在于，所述针对目标变压器设备获取多角度的图像信息前还包括图像标定步骤：
所述图像标定是指能够采集所述图像信息的摄像头提前标定，采用黑白棋盘作为标定参考物，调用所述监控中心中OpenCV应用内的findChessboardCorners、CalibrateCamera()函数计算出可见光图像和红外光图像之间的转换矩阵，所述转换矩阵用于所述可见光图像和红外光图像之间的融合操作。
4.如权利要求3所述的变压器设备远程试验监督方法，其特征在于，所述黑白棋盘的进行黑格隔热处理，白格进行加热处理。
5.如权利要求3所述的变压器设备远程试验监督方法，其特征在于，所述可见光图像配准、可见光图像拼接是指调用所述监控中心中OpenCV应用内的surf算法进行图像配准并获取转换关系，每个Surf特征点是一个64维描述向量，通过调用surf->detectAndCompute()函数查找特征点，实际计算时先选择一个阈值hessianThreshold剔除响应较低的特征点。
6.如权利要求1所述的变压器设备远程试验监督方法，其特征在于，所述可见光图像和红外光图像通过以太网卡有线传输至监控中心。
7.如权利要求1所述的变压器设备远程试验监督方法，其特征在于，所述可见光图像和红外光图像通过无线WiFi模块经无线路由器传到监控中心。
8.如权利要求1所述的变压器设备远程试验监督方法，其特征在于，建立基于网络会议的监控中心-远程客户端通讯架构，用于多个远程客户端对所述融合图像的远程实时共享。
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