CN116679171B - 风力发电开关的绝缘件的绝缘状态判断系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种风力发电开关的绝缘件的绝缘状态判断系统，包括：分时驱动机构，用于分时驱动风力发电开关的绝缘棒附近的现场捕获机构的底部云台以带动现场捕获机构围绕绝缘棒进行转动；状态判断器件，用于基于环氧改性不饱和聚酯的颜色成像特性识别优化处理图像中每一个环氧改性不饱和聚酯构成像素点以及每一个其他像素点，并基于其他像素点的数量占比确定绝缘棒的当前绝缘性能等级。本发明的风力发电开关的绝缘件的绝缘状态判断系统设计智能、方便操控。由于能够在针对性的绝缘棒周身画面采集机制以及画面优化机制的基础上，采用定制鉴别机制鉴别出绝缘棒的当前绝缘性能等级，从而实现对每一件绝缘棒的绝缘性能的整体、有效的掌控。
Description
技术领域
本发明涉及计算机领域，尤其涉及一种风力发电开关的绝缘件的绝缘状态判断系统。
背景技术
从风力发电机普遍采用变频器供电的角度考虑，设计时需要强化匝间绝缘材料的耐电晕性能。采用成型绕组的兆瓦级风力发电机匝间绝缘通常采用耐电晕薄膜烧结或云母带绕包两种设计。得益于材料廉价、起晕电压高和耐电晕寿命长等优点，云母绕包设计应用相对更为广泛，适合风力发电机这种对匝间绝缘减薄要求不高的领域。
此外，发电机绝缘性能在很大程度上也取决于所选VPI树脂体系。从目前风电制造行业使用最多的3种主流VPI树脂体系：聚酯亚胺(例如申请公布号CN114380958A公开的技术涉及一种高压电机用高导热环氧VPI树脂及其制备方法和应用，以重量百分含量计，高导热环氧VPI树脂包括如下原料组分：环氧树脂20％～35％，固化剂2％～10％，聚酯亚胺树脂3％～10％，改性导热填料12％～35％，活性交联单体25％～43％，分散剂0.3％～1.5％，引发剂0.2％～1％，助剂0.02％～1.2％；改性导热填料包括纳米级氮化硼、纳米级氧化铝以及纳米级二氧化硅。)、环氧树脂(例如申请公布号CN115101312A公开的技术涉及一种具有过电压抑制功能的电磁式电压互感器，包括环氧树脂浇注外绝缘体、铁心、一次绕组、二次绕组、缓冲和屏蔽层、一次绕组引线、流敏电阻消谐器、一次接线端子、二次接线盒；一次绕组和二次绕组均匀绕制在铁心上，一次绕组外侧设置有缓冲和屏蔽层，其引线通过流敏电阻消谐器与一次接线端子相连接，二次绕组引线从互感器下部引出与二次接线盒相连接，由环氧树脂一体浇注形成外绝缘体。)以及环氧改性不饱和聚酯的性能对比看，后者克服了环氧树脂耐热低的缺点，粘接强度和机械性能又比聚酯亚胺具有优势，有助于绝缘结构抵抗因温度交变产生的热机械应力老化作用，在风电行业具有更大应用潜力。
然而，在采用环氧改性不饱和聚酯作为风力发电开关的绝缘件的绝缘涂刷材料时，由于涂刷工艺的不完善、绝缘件的个体差别以及绝缘件使用环境的差异，导致风力发电开关的绝缘件的绝缘状态难以高精度判断，进而降低了风力发电开关的绝缘件的安全性能以及工作性能。
发明内容
本发明提出了一种风力发电开关的绝缘件的绝缘状态判断系统，能够克服现有技术中的技术问题，即，在针对性的绝缘棒周身画面采集机制以及针对性的画面优化机制的基础上，基于环氧改性不饱和聚酯的颜色成像特性识别优化处理画面中每一个环氧改性不饱和聚酯构成像素点以及每一个其他像素点，基于优化处理画面中的其他像素点的数量占比确定绝缘棒的当前绝缘性能等级，从而完成对每一件风力发电开关的绝缘件的绝缘状态的实时、有效判断。
所述风力发电开关的绝缘件的绝缘状态判断系统包括：
分时驱动机构，用于分时驱动风力发电开关的绝缘棒附近的现场捕获机构的底部云台以带动所述现场捕获机构围绕所述绝缘棒进行转动，以分别到达以所述绝缘棒为圆心的圆形的各个不同成像位置，所述各个不同成像位置到所述绝缘棒的距离相等且所述圆形所在平面与所述绝缘棒的设定截面平行；
现场捕获机构，设置在所述绝缘棒附近，用于每到一处成像位置，完成对所述绝缘棒的一次图像数据捕获操作，以获得该处成像位置对应的绝缘场景图像，并输出所述各个不同成像位置分别对应的各帧绝缘场景图像；
次序解析机构，与所述现场捕获机构连接，用于对接收到的每一帧绝缘场景图像次序执行伽马校正动作、椒盐噪声消除动作、白噪声消除动作以及边沿锐化操作，以获得相应的次序优化画面，所述次序解析机构包括信号校正设备、消除处理设备、去噪处理设备以及锐化执行设备；
棒体鉴别器件，与所述次序解析机构连接，用于获取所述各帧绝缘场景图像分别对应的各帧次序优化画面，基于绝缘棒的标准外形轮廓检测每一帧次序优化画面中的棒体成像区域，将获取的各帧次序优化画面中分别对应的各块棒体成像区域执行去重式图像内容组合动作，以获得单帧组合处理区域；
状态判断器件，与所述棒体鉴别器件连接，用于基于绝缘棒涂刷的用作绝缘材料的环氧改性不饱和聚酯的颜色成像特性识别接收到的组合处理区域中每一个环氧改性不饱和聚酯构成像素点以及每一个其他像素点，基于所述组合处理区域中的其他像素点的数量占比确定所述绝缘棒的当前绝缘性能等级；
其中，基于所述组合处理区域中的其他像素点的数量占比确定所述绝缘棒的当前绝缘性能等级包括：确定的所述绝缘棒的当前绝缘性能等级与所述组合处理区域中的其他像素点的数量占比单调反向关联。
本发明的风力发电开关的绝缘件的绝缘状态判断系统设计智能、方便操控。由于能够在针对性的绝缘棒周身画面采集机制以及画面优化机制的基础上，采用定制鉴别机制鉴别出绝缘棒的当前绝缘性能等级，从而实现对每一件绝缘棒的绝缘性能的整体、有效的掌控。
附图说明
以下将结合附图对本发明的实施例进行描述。
图1为根据本发明各实施例示出的风力发电开关的示意图。
图2为根据本发明首要实施例示出的风力发电开关的绝缘件的绝缘状态判断系统的结构方框图。
图3为根据本发明次要实施例示出的风力发电开关的绝缘件的绝缘状态判断系统的结构方框图。
图4为根据本发明再次要实施例示出的风力发电开关的绝缘件的绝缘状态判断系统的结构方框图。
具体实施方式
下面将参照附图对本发明的风力发电开关的绝缘件的绝缘状态判断系统的实施例进行详细说明。
首要实施例
图2为根据本发明首要实施例示出的风力发电开关的绝缘件的绝缘状态判断系统的结构方框图，所述系统包括：
分时驱动机构，用于分时驱动风力发电开关的绝缘棒附近的现场捕获机构的底部云台以带动所述现场捕获机构围绕所述绝缘棒进行转动，以分别到达以所述绝缘棒为圆心的圆形的各个不同成像位置，所述各个不同成像位置到所述绝缘棒的距离相等且所述圆形所在平面与所述绝缘棒的设定截面平行；
示例地，所述分时驱动机构包括设置在所述现场捕获机构的超声测距单元，用于检测所述现场捕获机构的镜头到所述绝缘板的实时距离；
现场捕获机构，设置在所述绝缘棒附近，用于每到一处成像位置，完成对所述绝缘棒的一次图像数据捕获操作，以获得该处成像位置对应的绝缘场景图像，并输出所述各个不同成像位置分别对应的各帧绝缘场景图像；
示例地，所述现场捕获机构包括图像传感器、镜头、滤光片以及柔性电路板；
次序解析机构，与所述现场捕获机构连接，用于对接收到的每一帧绝缘场景图像次序执行伽马校正动作、椒盐噪声消除动作、白噪声消除动作以及边沿锐化操作，以获得相应的次序优化画面，所述次序解析机构包括信号校正设备、消除处理设备、去噪处理设备以及锐化执行设备；
棒体鉴别器件，与所述次序解析机构连接，用于获取所述各帧绝缘场景图像分别对应的各帧次序优化画面，基于绝缘棒的标准外形轮廓检测每一帧次序优化画面中的棒体成像区域，将获取的各帧次序优化画面中分别对应的各块棒体成像区域执行去重式图像内容组合动作，以获得单帧组合处理区域；
状态判断器件，与所述棒体鉴别器件连接，用于基于绝缘棒涂刷的用作绝缘材料的环氧改性不饱和聚酯的颜色成像特性识别接收到的组合处理区域中每一个环氧改性不饱和聚酯构成像素点以及每一个其他像素点，基于所述组合处理区域中的其他像素点的数量占比确定所述绝缘棒的当前绝缘性能等级；
其中，基于所述组合处理区域中的其他像素点的数量占比确定所述绝缘棒的当前绝缘性能等级包括：确定的所述绝缘棒的当前绝缘性能等级与所述组合处理区域中的其他像素点的数量占比单调反向关联；
其中，基于绝缘棒涂刷的用作绝缘材料的环氧改性不饱和聚酯的颜色成像特性识别接收到的组合处理区域中每一个环氧改性不饱和聚酯构成像素点以及每一个其他像素点包括：将接收到的组合处理区域中具有的颜色成像特性与环氧改性不饱和聚酯的颜色成像特性匹配的像素点作为环氧改性不饱和聚酯构成像素点；
其中，所述各个不同成像位置到所述绝缘棒的距离相等且所述圆形所在平面与所述绝缘棒的设定截面平行包括：所述绝缘棒的设定截面为与所述绝缘棒的棒体长度方向垂直的截面；
其中，基于绝缘棒涂刷的用作绝缘材料的环氧改性不饱和聚酯的颜色成像特性识别接收到的组合处理区域中每一个环氧改性不饱和聚酯构成像素点以及每一个其他像素点包括：将接收到的组合处理区域中具有的颜色成像特性与环氧改性不饱和聚酯的颜色成像特性不匹配的像素点作为其他像素点。
次要实施例
图3为根据本发明次要实施例示出的风力发电开关的绝缘件的绝缘状态判断系统的结构方框图。
与图2不同之处在于，图3中的风力发电开关的绝缘件的绝缘状态判断系统还可以包括以下组件：
特性存储芯片，与所述状态判断器件连接，用于存储用作绝缘材料的环氧改性不饱和聚酯的颜色成像特性；
例如，可以采用FLASH存储芯片、MMC存储卡、SD存储卡或者TF存储卡来实现所述特性存储芯片；
其中，所述用作绝缘材料的环氧改性不饱和聚酯的颜色成像特性为用作绝缘材料的环氧改性不饱和聚酯对应的各个颜色分量的数值分布范围；
其中，所述用作绝缘材料的环氧改性不饱和聚酯的颜色成像特性为用作绝缘材料的环氧改性不饱和聚酯对应的各个颜色分量的数值分布范围包括：所述各个颜色分量为LAB颜色空间下的红绿分量、黑白分量以及黄蓝分量。
再次要实施例
图4为根据本发明再次要实施例示出的风力发电开关的绝缘件的绝缘状态判断系统的结构方框图。
与图2不同之处在于，图4中的风力发电开关的绝缘件的绝缘状态判断系统还可以包括以下组件：
底部云台，设置在所述现场捕获机构的底部且与所述分时驱动机构连接，用于接收所述分时驱动机构的分时驱动操作。
接着，继续对本发明的风力发电开关的绝缘件的绝缘状态判断系统的具体结构进行进一步的说明。
在根据本发明的各个实施例的风力发电开关的绝缘件的绝缘状态判断系统中：
对接收到的每一帧绝缘场景图像次序执行伽马校正动作、椒盐噪声消除动作、白噪声消除动作以及边沿锐化操作，以获得相应的次序优化画面，所述次序解析机构包括信号校正设备、消除处理设备、去噪处理设备以及锐化执行设备包括：所述信号校正设备用于对接收到的每一帧绝缘场景图像执行伽马校正动作；
其中，对接收到的每一帧绝缘场景图像次序执行伽马校正动作、椒盐噪声消除动作、白噪声消除动作以及边沿锐化操作，以获得相应的次序优化画面，所述次序解析机构包括信号校正设备、消除处理设备、去噪处理设备以及锐化执行设备包括：所述消除处理设备与所述信号校正设备连接，用于对所述信号校正设备的输出画面执行椒盐噪声消除动作；
其中，对接收到的每一帧绝缘场景图像次序执行伽马校正动作、椒盐噪声消除动作、白噪声消除动作以及边沿锐化操作，以获得相应的次序优化画面，所述次序解析机构包括信号校正设备、消除处理设备、去噪处理设备以及锐化执行设备包括：所述去噪处理设备与所述消除处理设备连接，用于对所述消除处理设备的输出画面执行白噪声消除动作；
其中，对接收到的每一帧绝缘场景图像次序执行伽马校正动作、椒盐噪声消除动作、白噪声消除动作以及边沿锐化操作，以获得相应的次序优化画面，所述次序解析机构包括信号校正设备、消除处理设备、去噪处理设备以及锐化执行设备包括：所述锐化执行设备与所述去噪处理设备连接，用于对所述去噪处理设备的输出画面执行边沿锐化操作，以获得相应的次序优化画面。
另外，在所述风力发电开关的绝缘件的绝缘状态判断系统中，所述用作绝缘材料的环氧改性不饱和聚酯的颜色成像特性为用作绝缘材料的环氧改性不饱和聚酯对应的各个颜色分量的数值分布范围包括：每一个颜色分量的数值分布范围由对应颜色分量的数值上限和数值下限进行设定，所述数值上限大于所述数值下限且二者取值均在0-255之间。
由此可见，本发明的技术创造性在于：
首先，采用包括分时驱动机构、现场捕获机构以及底部云台的针对性的画面内容采集机制完成对风力发电开关的绝缘棒的棒体整体的画面数据采集，并采用定制的画面内容优化机制完成对采集的画面数据的优化处理，从而为后续的绝缘棒的绝缘状态的鉴定提供关键数据；
其次，获取绝缘棒的棒体整体的优化处理画面后，基于绝缘棒涂刷的用作绝缘材料的环氧改性不饱和聚酯的颜色成像特性识别优化处理画面中每一个环氧改性不饱和聚酯构成像素点以及每一个其他像素点，基于所述优化处理画面中的其他像素点的数量占比确定绝缘棒的当前绝缘性能等级；
再次，具体的绝缘状态判断中，确定的绝缘棒的当前绝缘性能等级与优化处理画面中的其他像素点的数量占比单调反向关联，从而完成像素点级别的高精度的风力发电开关的绝缘棒的绝缘状态的电子化判断。
本发明可以不同形式实施和实践，而不偏离其精神和主要特征。因此，所述实施例在所有方面可认为是示例性的，而没有限制含义。本发明的范围通过所附权利要求限定，而不是通过以上描述限定。所打算的是包括落入所附权利要求的等同范围内的所有变型和改型。
Claims (10)
1.一种风力发电开关的绝缘件的绝缘状态判断系统，其特征在于，所述系统包括：
分时驱动机构，用于分时驱动风力发电开关的绝缘棒附近的现场捕获机构的底部云台以带动所述现场捕获机构围绕所述绝缘棒进行转动，以分别到达以所述绝缘棒为圆心的圆形的各个不同成像位置，所述各个不同成像位置到所述绝缘棒的距离相等且所述圆形所在平面与所述绝缘棒的设定截面平行；
现场捕获机构，设置在所述绝缘棒附近，用于每到一处成像位置，完成对所述绝缘棒的一次图像数据捕获操作，以获得该处成像位置对应的绝缘场景图像，并输出所述各个不同成像位置分别对应的各帧绝缘场景图像；
次序解析机构，与所述现场捕获机构连接，用于对接收到的每一帧绝缘场景图像次序执行伽马校正动作、椒盐噪声消除动作、白噪声消除动作以及边沿锐化操作，以获得相应的次序优化画面，所述次序解析机构包括信号校正设备、消除处理设备、去噪处理设备以及锐化执行设备；
棒体鉴别器件，与所述次序解析机构连接，用于获取所述各帧绝缘场景图像分别对应的各帧次序优化画面，基于绝缘棒的标准外形轮廓检测每一帧次序优化画面中的棒体成像区域，将获取的各帧次序优化画面中分别对应的各块棒体成像区域执行去重式图像内容组合动作，以获得单帧组合处理区域；
状态判断器件，与所述棒体鉴别器件连接，用于基于绝缘棒涂刷的用作绝缘材料的环氧改性不饱和聚酯的颜色成像特性识别接收到的组合处理区域中每一个环氧改性不饱和聚酯构成像素点以及每一个其他像素点，基于所述组合处理区域中的其他像素点的数量占比确定所述绝缘棒的当前绝缘性能等级；
其中，基于所述组合处理区域中的其他像素点的数量占比确定所述绝缘棒的当前绝缘性能等级包括：确定的所述绝缘棒的当前绝缘性能等级与所述组合处理区域中的其他像素点的数量占比单调反向关联。
2.如权利要求1所述的风力发电开关的绝缘件的绝缘状态判断系统，其特征在于：
基于绝缘棒涂刷的用作绝缘材料的环氧改性不饱和聚酯的颜色成像特性识别接收到的组合处理区域中每一个环氧改性不饱和聚酯构成像素点以及每一个其他像素点包括：将接收到的组合处理区域中具有的颜色成像特性与环氧改性不饱和聚酯的颜色成像特性匹配的像素点作为环氧改性不饱和聚酯构成像素点；
其中，所述各个不同成像位置到所述绝缘棒的距离相等且所述圆形所在平面与所述绝缘棒的设定截面平行包括：所述绝缘棒的设定截面为与所述绝缘棒的棒体长度方向垂直的截面。
3.如权利要求2所述的风力发电开关的绝缘件的绝缘状态判断系统，其特征在于：
基于绝缘棒涂刷的用作绝缘材料的环氧改性不饱和聚酯的颜色成像特性识别接收到的组合处理区域中每一个环氧改性不饱和聚酯构成像素点以及每一个其他像素点包括：将接收到的组合处理区域中具有的颜色成像特性与环氧改性不饱和聚酯的颜色成像特性不匹配的像素点作为其他像素点。
4.如权利要求3所述的风力发电开关的绝缘件的绝缘状态判断系统，其特征在于，所述系统还包括：
特性存储芯片，与所述状态判断器件连接，用于存储用作绝缘材料的环氧改性不饱和聚酯的颜色成像特性。
5.如权利要求4所述的风力发电开关的绝缘件的绝缘状态判断系统，其特征在于：
所述用作绝缘材料的环氧改性不饱和聚酯的颜色成像特性为用作绝缘材料的环氧改性不饱和聚酯对应的各个颜色分量的数值分布范围。
6.如权利要求5所述的风力发电开关的绝缘件的绝缘状态判断系统，其特征在于：
所述用作绝缘材料的环氧改性不饱和聚酯的颜色成像特性为用作绝缘材料的环氧改性不饱和聚酯对应的各个颜色分量的数值分布范围包括：所述各个颜色分量为LAB颜色空间下的红绿分量、黑白分量以及黄蓝分量。
7.如权利要求3所述的风力发电开关的绝缘件的绝缘状态判断系统，其特征在于，所述系统还包括：
底部云台，设置在所述现场捕获机构的底部且与所述分时驱动机构连接，用于接收所述分时驱动机构的分时驱动操作。
8.如权利要求3-7任一所述的风力发电开关的绝缘件的绝缘状态判断系统，其特征在于：
信号校正设备用于对接收到的每一帧绝缘场景图像执行伽马校正动作。
9.如权利要求8所述的风力发电开关的绝缘件的绝缘状态判断系统，其特征在于：
消除处理设备与所述信号校正设备连接，用于对所述信号校正设备的输出画面执行椒盐噪声消除动作。
10.如权利要求9所述的风力发电开关的绝缘件的绝缘状态判断系统，其特征在于：
去噪处理设备与消除处理设备连接，用于对所述消除处理设备的输出画面执行白噪声消除动作；
锐化执行设备与所述去噪处理设备连接，用于对所述去噪处理设备的输出画面执行边沿锐化操作，以获得相应的次序优化画面。
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