CN117330261B - 一种开关设备充气柜漏气检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电气设备检测设备技术领域，特别是一种开关设备充气柜漏气检测装置。包括充气柜本体与充气系统，所述充气柜本体内设置有气室，所述气室内按预设规律设置有若干开关设备、气压传感器、湿度传感器以及温度传感器，所述充气柜本体上还设置有充气口，所述充气口与气室之间通过充气管相连接，所述充气管上套装有第一电磁开关阀；所述充气系统包括储气罐、供气管以及对接机器人，所述供气管缠绕设置在所述对接机器人上，所述储气管上设置有出气管，所述出气管上套装有第二电磁开关阀，能够快速、有效地检测出充气柜是否存在气体泄漏问题，有助于在产品出厂前及早发现并修复潜在的质量问题。

Description

一种开关设备充气柜漏气检测装置

技术领域

本发明涉及电气设备检测设备技术领域，特别是一种开关设备充气柜漏气检测装置。

背景技术

随着现代社会对能源和环境的关注不断增加，气体充气设备的安全性和效率变得至关重要。在各种应用中，开关设备充气柜(也称为气体绝缘金属封闭开关设备)广泛用于电力输配电、工业生产和大型设备中。这些充气柜通常被充入绝缘气体(如硫化氢气体)以维持设备内部的绝缘状态，从而确保设备的安全运行。然而，若在充气柜运行期间出现漏气问题，这可能导致设备的性能下降或甚至严重事故，因此，在充气柜出厂正式使用前，需要对充气柜进行漏气检测，以确保安全。

发明内容

本发明克服了现有技术的不足，提供了一种开关设备充气柜漏气检测装置。

为达到上述目的本发明采用的技术方案为：

本发明第一方面公开了一种开关设备充气柜漏气检测装置，包括充气柜本体与充气系统；

所述充气柜本体内设置有气室，所述气室内按预设规律设置有若干开关设备、气压传感器、湿度传感器以及温度传感器，所述充气柜本体上还设置有充气口，所述充气口与气室之间通过充气管相连接，所述充气管上套装有第一电磁开关阀；

所述充气系统包括储气罐、供气管以及对接机器人，所述供气管缠绕设置在所述对接机器人上，所述储气管上设置有出气管，所述出气管上套装有第二电磁开关阀，且所述供气管的一端与所述出气管相连接，所述供气管的另一端设置有插接头，所述插接头能够与所述充气口相嵌合。

进一步地，本发明的一个较佳实施例中，所述对接机器人包括旋转台、第一机械臂以及第二机械臂，所述第一机械臂的一端固定安装在所述旋转台上，所述第一机械臂的另一端与所述第二机械臂的一端相铰接。

进一步地，本发明的一个较佳实施例中，所述第二机械臂的另一端固定安装有工业摄像机。

进一步地，本发明的一个较佳实施例中，所述第一机械臂上固定安装有第一光电传感器，所述第二机械臂上固定安装有第二光电传感器，所述第一光电传感器与第二光电传感器之间通讯连接。

进一步地，本发明的一个较佳实施例中，所述漏气检测装置还包括控制单元、数据处理单元以及信号接收单元，所述控制单元包括可编程逻辑控制器，所述数据处理单元包括数据处理器与数据存储器，所述信号接收单元包括信号接收器，所述信号接收器与所述气压传感器、湿度传感器以及温度传感器通讯连接。

本发明第二方面公开了一种开关设备充气柜漏气检测装置的控制方法，应用于任一项所述的一种开关设备充气柜漏气检测装置，包括以下步骤：

通过控制单元控制充气系统中插接头与充气柜本体中充气口对接，对接完毕后，通过工业摄像机获取插接头与充气口对接后的实际对接状态图像信息，根据所述实际对接状态图像信息构建实际对接状态模型图；

将所述实际对接状态模型图与标准对接状态模型图进行比较，得到第一比较结果或第二比较结果；若比较结果为第一比较结果，则说明插接头与充气口的对接状态满足预设要求，则控制第一电磁开关阀与第二电磁开关阀开启预设时间，以将预设体积的气体充进所述气室内；

若比较结果为第二比较结果，则说明插接头与充气口的对接状态不满足预设要求，则控制充气系统中插接头与充气柜本体中充气口进行重新对接，直至插接头与充气口的对接状态满足预设要求后，则控制第一电磁开关阀与第二电磁开关阀开启预设时间，以将预设体积的气体充进所述气室内；

通过气压传感器获取气室在预设时间段内基于时序的实际气压值，并将所述实际气压值与预设气压值进行比较分析，以分析出充气柜本体中气室的气密性能是否合格。

进一步地，本发明的一个较佳实施例中，根据所述实际对接状态图像信息构建实际对接状态模型图，具体为：

对所述实际对接状态模型图进行滤波、图像增强以及灰值化处理，并对所述实际对接状态模型图进行特征提取处理，得到多个特征点；

构建孤立森林模型，并将提前预制好的数据集导入所述孤立森林模型中，并随机选择一个特征和一个随机的分割值，然后递归地将数据集分成两个子集，直到各个子集只剩下一个数据点，以构建得到若干棵二叉树，并基于若干棵二叉树生成孤立森林；

将各特征点映射到所述孤立森林中，对于各个特征点，计算其在孤立森林中每棵二叉树的路径长度，再将各个特征点在每棵二叉树的路径长度进行取平均值处理，得到各特征点的平均路径长度，根据各特征点的平均路径长度确定出各特征点的离群得分；

将离群得分大于预设离群得分的特征点筛除，得到筛选后的特征点；获取各筛选后的特征点的坐标信息，根据所述坐标信息生成各筛选后的特征点的点云数据，根据所述点云数据，基于点云重构的方式生成实际对接状态模型图。

进一步地，本发明的一个较佳实施例中，将所述实际对接状态模型图与标准对接状态模型图进行比较，得到第一比较结果或第二比较结果，具体为：

将所述实际对接状态模型图的模型表面进行离散处理，得到若干第一离散点；将所述标准对接状态模型图的模型表面进行离散处理，得到若干第二离散点；

构建三维空间坐标系，并将所述第一离散点与第二离散点导入所述三维空间坐标系中，获取各第一离散点在所述三维空间中的第一坐标值，以及获取各第二离散点在所述三维空间中的第二坐标值；

根据所述第一坐标值与第二坐标值计算出各第一离散点与各第二离散点之间的距离，得到距离合集；并在所述距离合集中筛选出最大距离作为豪斯多夫距离值；

根据所述豪斯多夫距离值确定出所述实际对接状态模型图与标准对接状态模型图之间的相似度，将所述相似度与预设相似度进行比较；

若所述相似度大于预设相似度，则生成第一比较结果；若所述相似度不大于预设相似度，则生成第二比较结果。

进一步地，本发明的一个较佳实施例中，通过气压传感器获取气室在预设时间段内基于时序的实际气压值，并将所述实际气压值与预设气压值进行比较分析，以分析出充气柜本体中气室的气密性能是否合格，具体为：

通过大数据网络获取气室在各种预设工作环境条件之下基于时序的标准气压值；基于深度学习网络构建预测模型，并将气室在各种预设工作环境条件之下基于时序的标准气压值导入所述预测模型中进行训练，得到训练好的预测模型；

通过湿度传感器与温度传感器获取气室的实际工作环境，将所述实际工作环境导入所述训练好的预测模型中，预测得到气室在当前实际工作环境条件之下在预设时间段内基于时序的预设气压值；

通过气压传感器获取气室在预设时间段内基于时序的实际气压值，将所述基于时序的预设气压值与基于时序的预设气压值进行比较，得到重合度；将所述重合度与预设重合度进行比较；

若所述重合度大于预设重合度，则说明充气柜本体中气室的气密性能合格；若所述重合度不大于预设重合度，则说明充气柜本体中气室的气密性能不合格。

进一步地，本发明的一个较佳实施例中，将所述基于时序的预设气压值与基于时序的预设气压值进行比较，得到重合度，具体为：

以时间刻度为X轴，以气压值为Y轴，根据所述X轴、Y轴构建直角坐标系，将所述基于时序的预设气压值与基于时序的预设气压值导入所述直角坐标系中；

根据所述基于时序的预设气压值在所述直角坐标系中绘制得到若干预设气压值点，并获取各预设气压值点在所述直角坐标系中的相对坐标值；根据所述基于时序的实际气压值在所述直角坐标系中绘制得到实际气压值点，并获取各实际气压值点在所述直角坐标系中的相对坐标值；

根据所述相对坐标值计算在各个时刻点中预设气压值点与实际气压值点之间的曼哈顿距离，得到若干个曼哈顿距离；

将若干个所述曼哈顿距离进行取平均值处理，得到平均曼哈顿距离；根据所述平均曼哈顿距离确定出基于时序的预设气压值与实际气压值之间的重合度。

本发明解决了背景技术中存在的技术缺陷，本发明具备以下有益效果：通过本漏气检测装置及其配套使用的控制方法能够快速、有效地检测出充气柜是否存在气体泄漏问题，有助于在产品出厂前及早发现并修复潜在的质量问题，提高了产品的可靠性和性能，降低了潜在安全风险，保护人员和设备的安全。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他实施例的附图。

图1为检测装置的第一立体结构示意图；

图2为检测装置的第二立体结构示意图；

图3为检测装置的第三立体结构示意图；

图4为对接机器人的结构示意图；

图5为检测装置控制方法的方法流程图；

附图标记说明如下：101、充气柜本体；102、气室；103、充气口；104、储气罐；105、供气管；106、对接机器人；107、出气管；108、第二电磁开关阀；109、插接头；201、加压泵；202、旋转台；203、第一机械臂；204、第二机械臂；205、工业摄像机。

具体实施方式

为了能够更加清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述，这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成，需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明所指示的技术特征的数量。因此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

如图1、图2所示，本发明第一方面公开了一种开关设备充气柜漏气检测装置，包括充气柜本体101与充气系统；

所述充气柜本体101内设置有气室102，所述气室102内按预设规律设置有若干开关设备、气压传感器、湿度传感器以及温度传感器，所述充气柜本体101上还设置有充气口103，所述充气口103与气室102之间通过充气管相连接，所述充气管上套装有第一电磁开关阀。

所述漏气检测装置还包括控制单元、数据处理单元以及信号接收单元，所述控制单元包括可编程逻辑控制器，所述数据处理单元包括数据处理器与数据存储器，所述信号接收单元包括信号接收器，所述信号接收器与所述气压传感器、湿度传感器以及温度传感器通讯连接。

需要说明的是，充气柜的核心气室102，充气柜各个开关设备集中安装在一个气室102中，充气柜又被称为共箱式充气柜，充气柜和其他开关柜结构不同，充气柜一般使用3.0mm厚不锈钢板经焊接机器人高精度焊接而成，终形成一个密闭的气室102，可以隔绝环境的影响，同时灭弧绝缘，保障开关正常运行。

需要说明的是，气室102内的气压传感器、湿度传感器以及温度传感器均与信号接收器通讯连接，在对气室102进行充气检测的过程中，通过气压传感器、湿度传感器以及温度传感器分别检测气室102内的气压值、湿度值以及温度值，然后通过信号接收器获取气压值、湿度值以及温度值等数据，并将这些数据传送至数据处理单元上，从而通过数据处理单元对这些数据进行处理。

如图3所示，所述充气系统包括储气罐104、供气管105以及对接机器人106，所述供气管105缠绕设置在所述对接机器人106上，所述储气管上设置有出气管107，所述出气管107上套装有第二电磁开关阀108，且所述供气管105的一端与所述出气管107相连接，所述供气管105的另一端设置有插接头109，所述插接头109能够与所述充气口103相嵌合。所述储气罐104内储存有绝缘气体(如硫化氢气体)，并且所述储气罐104上设置有加压泵201，以对罐体内的气体进行加压。

如图4所示，所述对接机器人106包括旋转台202、第一机械臂203以及第二机械臂204，所述第一机械臂203的一端固定安装在所述旋转台202上，所述第一机械臂203的另一端与所述第二机械臂204的一端相铰接。

所述第二机械臂204的另一端固定安装有工业摄像机205。

需要说明的是，将充气柜本体101置于预设位置点上，然后根据提前设定好的程序控制旋转台202、第一机械臂203以及第二机械臂204按照预设路径移动，以将插接头109插接在充气口103上，插接完毕后，通过工业摄像机205拍摄插接头109的插接位置是否准确，若不准确则进行重新插接纠正，避免因插接位置不准确而导致在充气过程中发生漏气现象，从而对后续的检测结果造成实质性影响，提高可靠性。当插接头109与充气口103完成对接后，控制第一电磁开关阀与第二电磁开关阀108开启预设时间，以将预设体积的气体充进所述气室102内，从而完成对气室102充气的过程，然后再通过气压传感器获取预设时间段内气室102内部气压值的变化情况数值，并且对气压数值进行加以处理分析，从而判断出气室102内部是否出现泄气现象，从而检测出充气柜本体101内部的气密性是否合格。

所述第一机械臂203上固定安装有第一光电传感器，所述第二机械臂204上固定安装有第二光电传感器，所述第一光电传感器与第二光电传感器之间通讯连接。

需要说明的是，在控制对接机器人106使得插接头109与充气口103对接过程中，由于各步进电机累积误差以及设备精度等因素的影响，在多个预设时间节点通过第一光电传感器获取第一机械臂203的第一实时位置信息，将第一实时位置信息与第一预设位置信息进行比较，得到第一位置偏差值，若所述第一位置偏差值过大，则根据所述第一位置偏差值生成第一误差补偿信息，根据所述第一误差补偿信息对第一机械臂203的位置进行修正。同理，可以通过同样的方式对第二机械臂204的位置进行修正。通过第一光电传感器与第二光电传感器实时监测第一机械臂203与第二机械臂204的实时位置信息，从而对第一机械臂203与第二机械臂204的位置进行修正，以提高插接头109与充气口103的对接成功率，提高检测效率。

如图5所示，本发明第二方面公开了一种开关设备充气柜漏气检测装置的控制方法，应用于任一项所述的一种开关设备充气柜漏气检测装置，包括以下步骤：

S102：通过控制单元控制充气系统中插接头与充气柜本体中充气口对接，对接完毕后，通过工业摄像机获取插接头与充气口对接后的实际对接状态图像信息，根据所述实际对接状态图像信息构建实际对接状态模型图；

S104：将所述实际对接状态模型图与标准对接状态模型图进行比较，得到第一比较结果或第二比较结果；若比较结果为第一比较结果，则说明插接头与充气口的对接状态满足预设要求，则控制第一电磁开关阀与第二电磁开关阀开启预设时间，以将预设体积的气体充进所述气室内；

S106：若比较结果为第二比较结果，则说明插接头与充气口的对接状态不满足预设要求，则控制充气系统中插接头与充气柜本体中充气口进行重新对接，直至插接头与充气口的对接状态满足预设要求后，则控制第一电磁开关阀与第二电磁开关阀开启预设时间，以将预设体积的气体充进所述气室内；

S108：通过气压传感器获取气室在预设时间段内基于时序的实际气压值，并将所述实际气压值与预设气压值进行比较分析，以分析出充气柜本体中气室的气密性能是否合格。

具体地，根据所述实际对接状态图像信息构建实际对接状态模型图，具体为：

对所述实际对接状态模型图进行滤波、图像增强以及灰值化处理，并对所述实际对接状态模型图进行特征提取处理，得到多个特征点；

构建孤立森林模型，并将提前预制好的数据集导入所述孤立森林模型中，并随机选择一个特征和一个随机的分割值，然后递归地将数据集分成两个子集，直到各个子集只剩下一个数据点，以构建得到若干棵二叉树，并基于若干棵二叉树生成孤立森林；

将各特征点映射到所述孤立森林中，对于各个特征点，计算其在孤立森林中每棵二叉树的路径长度，再将各个特征点在每棵二叉树的路径长度进行取平均值处理，得到各特征点的平均路径长度，根据各特征点的平均路径长度确定出各特征点的离群得分；

将离群得分大于预设离群得分的特征点筛除，得到筛选后的特征点；获取各筛选后的特征点的坐标信息，根据所述坐标信息生成各筛选后的特征点的点云数据，根据所述点云数据，基于点云重构的方式生成实际对接状态模型图。

需要说明的是，通过ORB、SIFT等算法对所述实际对接状态模型图进行特征提取处理，得到多个特征点。由于在特征提取过程中，会把图像中背景误当作为是特征点，因此这些点为噪音点，因此需要通过孤立森林算法进一步判断出各特征点是否为离群点(噪音点)，从而将这些离群点筛除，以提高所构建得到模型的精度与可靠性。当得到筛选后的特征点后，然后再获取各特征点的点云数据，并对各点云数据进行网格化处理，直至生成模型曲面，从而得到实际对接状态模型图。通过本步骤能够快速构建得到精度高、可靠性高的实际对接状态模型图，以提高后续的模型比较精度。

具体地，将所述实际对接状态模型图与标准对接状态模型图进行比较，得到第一比较结果或第二比较结果，具体为：

将所述实际对接状态模型图的模型表面进行离散处理，得到若干第一离散点；将所述标准对接状态模型图的模型表面进行离散处理，得到若干第二离散点；

构建三维空间坐标系，并将所述第一离散点与第二离散点导入所述三维空间坐标系中，获取各第一离散点在所述三维空间中的第一坐标值，以及获取各第二离散点在所述三维空间中的第二坐标值；

根据所述第一坐标值与第二坐标值计算出各第一离散点与各第二离散点之间的距离，得到距离合集；并在所述距离合集中筛选出最大距离作为豪斯多夫距离值；

根据所述豪斯多夫距离值确定出所述实际对接状态模型图与标准对接状态模型图之间的相似度，将所述相似度与预设相似度进行比较；

若所述相似度大于预设相似度，则生成第一比较结果；若所述相似度不大于预设相似度，则生成第二比较结果。

需要说明的是，可以通过体素化算法将实际对接状态模型图与标准对接状态模型图进行离散处理，体素化是将三维模型图转换为离散体素网格的过程，使得原始模型在三维空间中变成由体素组成的离散表示。然后再通过工业三维软件构建三维空间坐标系，并且在所述三维空间坐标系中获取得到各第一离散点在所述三维空间中的第一坐标值，以及获取各第二离散点在所述三维空间中的第二坐标值，然后再根据第一坐标值与第二坐标值通过Hausdorff距离算法计算出实际对接状态模型图与标准对接状态模型图之间的豪斯多夫距离值，豪斯多夫距离值表征的是两个模型之间的相似度度量，相似度度量的值越高，表示两个模型越相似。如果相似度度量接近于1，表示模型非常相似；如果接近于0，表示模型差异很大。若所述相似度大于预设相似度，则生成第一比较结果；若所述相似度不大于预设相似度，则生成第二比较结果。

若比较结果为第一比较结果，则说明插接头与充气口的对接状态满足预设要求，则控制第一电磁开关阀与第二电磁开关阀开启预设时间，以将预设体积的气体充进所述气室内。

若比较结果为第二比较结果，则说明插接头与充气口的对接状态不满足预设要求，则控制充气系统中插接头与充气柜本体中充气口进行重新对接，直至插接头与充气口的对接状态满足预设要求后，则控制第一电磁开关阀与第二电磁开关阀开启预设时间，以将预设体积的气体充进所述气室内。

综上，通过本步骤能够有效判断出插接头在插接后的位置状态是否准确，避免因插接位置不准确而导致在充气过程中发生漏气现象，从而对后续的检测结果造成实质性影响，提高可靠性。

具体地，通过气压传感器获取气室在预设时间段内基于时序的实际气压值，并将所述实际气压值与预设气压值进行比较分析，以分析出充气柜本体中气室的气密性能是否合格，具体为：

通过大数据网络获取气室在各种预设工作环境条件之下基于时序的标准气压值；基于深度学习网络构建预测模型，并将气室在各种预设工作环境条件之下基于时序的标准气压值导入所述预测模型中进行训练，得到训练好的预测模型；

通过湿度传感器与温度传感器获取气室的实际工作环境，将所述实际工作环境导入所述训练好的预测模型中，预测得到气室在当前实际工作环境条件之下在预设时间段内基于时序的预设气压值；

通过气压传感器获取气室在预设时间段内基于时序的实际气压值，将所述基于时序的预设气压值与基于时序的预设气压值进行比较，得到重合度；将所述重合度与预设重合度进行比较；

若所述重合度大于预设重合度，则说明充气柜本体中气室的气密性能合格；若所述重合度不大于预设重合度，则说明充气柜本体中气室的气密性能不合格。

具体地，将所述基于时序的预设气压值与基于时序的预设气压值进行比较，得到重合度，具体为：

以时间刻度为X轴，以气压值为Y轴，根据所述X轴、Y轴构建直角坐标系，将所述基于时序的预设气压值与基于时序的预设气压值导入所述直角坐标系中；

根据所述基于时序的预设气压值在所述直角坐标系中绘制得到若干预设气压值点，并获取各预设气压值点在所述直角坐标系中的相对坐标值；根据所述基于时序的实际气压值在所述直角坐标系中绘制得到实际气压值点，并获取各实际气压值点在所述直角坐标系中的相对坐标值；

根据所述相对坐标值计算在各个时刻点中预设气压值点与实际气压值点之间的曼哈顿距离，得到若干个曼哈顿距离；

将若干个所述曼哈顿距离进行取平均值处理，得到平均曼哈顿距离；根据所述平均曼哈顿距离确定出基于时序的预设气压值与实际气压值之间的重合度。

需要说明的是，在进行开关设备充气柜的气室漏气检测时，考虑气室温度和湿度的影响是非常重要的，因为这些环境因素可以直接影响漏气检测的结果和可靠性。举例来说，气体的密度与温度密切相关，随着温度升高，气体的密度减小，而温度降低则导致气体密度增加，在漏气检测中，气体泄漏会导致气室内气体压力下降，进而导致温度下降，因此，温度的变化可以影响检测中气体压力的变化速率，这对于检测漏气的速度和精确性至关重要。并且温度和湿度的变化还会影响气压传感器的准确性和稳定性，在不同温度和湿度条件下，气压传感器的精度值有所不同。因此，需要在大数据网络中提取获取气室在各种预设工作环境条件之下基于时序的标准气压值，并且构建预测模型；然后当对气室充气完毕后，通过湿度传感器与温度传感器获取气室的实际工作环境，即实际温度与湿度。并且，将所述实际工作环境导入所述训练好的预测模型中，预测得到气室在当前实际工作环境条件之下在预设时间段内基于时序的预设气压值。再通过气压传感器获取气室在预设时间段内基于时序的实际气压值，将所述基于时序的预设气压值与基于时序的预设气压值进行比较，得到重合度；若所述重合度大于预设重合度，说明气室内实际气压值变化情况与预设气压值变化情况重合度高，则说明充气柜本体中气室的气密性能合格；若所述重合度不大于预设重合度，说明气室内实际气压值变化情况与预设气压值变化情况重合度不高，则说明充气柜本体中气室的气密性能不合格。通过本步骤能够根据气室实际气压值的变化情况分析出气室的气密性能是否合格。

此外，所述控制方法还包括以下步骤：

若所述重合度不大于预设重合度，则说明充气柜本体中气室的气密性能不合格，则通过红外热成像仪对所述气室进行扫描检测，得到气室的红外热成像图；对所述红外热成像图进行特征匹配处理，得到气室的实际等温线图；

通过大数据网络获取气室在各种位置发生泄漏时所对应的预设等温线图，构建第二数据库，并将气室在各种位置发生泄漏时所对应的预设等温线图导入所述第二数据库中，得到第二特性数据库；

将所述实际等温线图导入所述第二特性数据库，通过欧几里得距离算法计算所述实际等温线图与各预设等温线图之间的重合率，得到多个重合率；

在多个重合率中提取出最大重合率，获取与所述最大重合率对应的预设等温线图，根据与所述最大重合率对应的预设等温线图确定出气室的实际泄漏位置。

需要说明的是，若气室发生泄漏，气体会从泄漏孔中喷出并形成涡流，泄露涡流的冲击会形成温度奇异点，从而造成气室的等温线图发生一定的变化，因此可以利用这特性来精准判断出气室的泄漏位置。

此外，所述控制方法还包括以下步骤：

在多个预设时间节点通过信号接收器获取气室内各传感器所反馈的特性数据，构建信息库，并将所述特性数据导入所述信息库中；其中，所述传感器包括湿度传感器、温度传感器以及气压传感器；

采集完毕后，将信息库中的各特性数据均视为一个单独的初始聚类，形成初始聚类集合；计算初始聚类集合中各初始聚类之间的欧式距离，并将欧式距离最短的两个初始聚类进行合并为一个新的聚类，得到若干个聚类；重复以上步骤，直至聚类合并至预设数量，得到若干个最终聚类；

计算各最终聚类的轮廓系数，并将各最终聚类的轮廓系数与预设阈值进行比较；将轮廓系数大于预设阈值对应的最终聚类标记为异常聚类，并获取所述异常聚类中特性数据对应的传感器类型，将该传感器标记为异常传感器。

需要说明的是，通过信号接收器接收气室内各传感器所反馈的特性数据，并且通过层次聚类法对特性数据进行分类，以快速聚类出不同传感器所反馈的数据，即得到若干个最终聚类，如某一最终聚类中是温度传感器所采集到的数据，然后再通过判断各最终聚类的轮廓系数，从而判断出各传感器所反馈的数据是否异常，从而判断出各传感器是否正常运行。

以上依据本发明的理想实施例为启示，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (6)

1.一种开关设备充气柜漏气检测装置的控制方法，其特征在于：

包括充气柜本体与充气系统，所述充气柜本体内设置有气室，所述气室内按预设规律设置有若干开关设备、气压传感器、湿度传感器以及温度传感器，所述充气柜本体上还设置有充气口，所述充气口与气室之间通过充气管相连接，所述充气管上套装有第一电磁开关阀；

所述充气系统包括储气罐、供气管以及对接机器人，所述供气管缠绕设置在所述对接机器人上，所述储气罐上设置有出气管，所述出气管上套装有第二电磁开关阀，且所述供气管的一端与所述出气管相连接，所述供气管的另一端设置有插接头，所述插接头能够与所述充气口相嵌合；

所述对接机器人包括旋转台、第一机械臂以及第二机械臂，所述第一机械臂的一端固定安装在所述旋转台上，所述第一机械臂的另一端与所述第二机械臂的一端相铰接；

所述第二机械臂的另一端固定安装有工业摄像机；

所述控制方法包括以下步骤：

通过控制单元控制充气系统中插接头与充气柜本体中充气口对接，对接完毕后，通过工业摄像机获取插接头与充气口对接后的实际对接状态图像信息，根据所述实际对接状态图像信息构建实际对接状态模型图；

将所述实际对接状态模型图与标准对接状态模型图进行比较，得到第一比较结果或第二比较结果；若比较结果为第一比较结果，则说明插接头与充气口的对接状态满足预设要求，则控制第一电磁开关阀与第二电磁开关阀开启预设时间，以将预设体积的气体充进所述气室内；

若比较结果为第二比较结果，则说明插接头与充气口的对接状态不满足预设要求，则控制充气系统中插接头与充气柜本体中充气口进行重新对接，直至插接头与充气口的对接状态满足预设要求后，则控制第一电磁开关阀与第二电磁开关阀开启预设时间，以将预设体积的气体充进所述气室内；

通过气压传感器获取气室在预设时间段内基于时序的实际气压值，并将所述实际气压值与预设气压值进行比较分析，以分析出充气柜本体中气室的气密性能是否合格；

其中，根据所述实际对接状态图像信息构建实际对接状态模型图，具体为：

对所述实际对接状态模型图进行滤波、图像增强以及灰值化处理，并对所述实际对接状态模型图进行特征提取处理，得到多个特征点；

构建孤立森林模型，并将提前预制好的数据集导入所述孤立森林模型中，并随机选择一个特征和一个随机的分割值，然后递归地将数据集分成两个子集，直到各个子集只剩下一个数据点，以构建得到若干棵二叉树，并基于若干棵二叉树生成孤立森林；

将各特征点映射到所述孤立森林中，对于各个特征点，计算其在孤立森林中每棵二叉树的路径长度，再将各个特征点在每棵二叉树的路径长度进行取平均值处理，得到各特征点的平均路径长度，根据各特征点的平均路径长度确定出各特征点的离群得分；

将离群得分大于预设离群得分的特征点筛除，得到筛选后的特征点；获取各筛选后的特征点的坐标信息，根据所述坐标信息生成各筛选后的特征点的点云数据，根据所述点云数据，基于点云重构的方式生成实际对接状态模型图。

2.根据权利要求1所述的一种开关设备充气柜漏气检测装置的控制方法，其特征在于：所述第一机械臂上固定安装有第一光电传感器，所述第二机械臂上固定安装有第二光电传感器，所述第一光电传感器与第二光电传感器之间通讯连接。

3.根据权利要求1所述的一种开关设备充气柜漏气检测装置的控制方法，其特征在于：所述漏气检测装置还包括控制单元、数据处理单元以及信号接收单元，所述控制单元包括可编程逻辑控制器，所述数据处理单元包括数据处理器与数据存储器，所述信号接收单元包括信号接收器，所述信号接收器与所述气压传感器、湿度传感器以及温度传感器通讯连接。

4.根据权利要求1所述的一种开关设备充气柜漏气检测装置的控制方法，其特征在于，将所述实际对接状态模型图与标准对接状态模型图进行比较，得到第一比较结果或第二比较结果，具体为：

将所述实际对接状态模型图的模型表面进行离散处理，得到若干第一离散点；将所述标准对接状态模型图的模型表面进行离散处理，得到若干第二离散点；

构建三维空间坐标系，并将所述第一离散点与第二离散点导入所述三维空间坐标系中，获取各第一离散点在所述三维空间中的第一坐标值，以及获取各第二离散点在所述三维空间中的第二坐标值；

根据所述第一坐标值与第二坐标值计算出各第一离散点与各第二离散点之间的距离，得到距离合集；并在所述距离合集中筛选出最大距离作为豪斯多夫距离值；

根据所述豪斯多夫距离值确定出所述实际对接状态模型图与标准对接状态模型图之间的相似度，将所述相似度与预设相似度进行比较；

若所述相似度大于预设相似度，则生成第一比较结果；若所述相似度不大于预设相似度，则生成第二比较结果。

5.根据权利要求1所述的一种开关设备充气柜漏气检测装置的控制方法，其特征在于，通过气压传感器获取气室在预设时间段内基于时序的实际气压值，并将所述实际气压值与预设气压值进行比较分析，以分析出充气柜本体中气室的气密性能是否合格，具体为：

通过大数据网络获取气室在各种预设工作环境条件之下基于时序的标准气压值；基于深度学习网络构建预测模型，并将气室在各种预设工作环境条件之下基于时序的标准气压值导入所述预测模型中进行训练，得到训练好的预测模型；

通过湿度传感器与温度传感器获取气室的实际工作环境，将所述实际工作环境导入所述训练好的预测模型中，预测得到气室在当前实际工作环境条件之下在预设时间段内基于时序的预设气压值；

通过气压传感器获取气室在预设时间段内基于时序的实际气压值，将所述基于时序的预设气压值与基于时序的预设气压值进行比较，得到重合度；将所述重合度与预设重合度进行比较；

若所述重合度大于预设重合度，则说明充气柜本体中气室的气密性能合格；若所述重合度不大于预设重合度，则说明充气柜本体中气室的气密性能不合格。

6.根据权利要求5所述的一种开关设备充气柜漏气检测装置的控制方法，其特征在于，将所述基于时序的预设气压值与基于时序的预设气压值进行比较，得到重合度，具体为：

以时间刻度为X轴，以气压值为Y轴，根据所述X轴、Y轴构建直角坐标系，将所述基于时序的预设气压值与基于时序的预设气压值导入所述直角坐标系中；

根据所述基于时序的预设气压值在所述直角坐标系中绘制得到若干预设气压值点，并获取各预设气压值点在所述直角坐标系中的相对坐标值；根据所述基于时序的实际气压值在所述直角坐标系中绘制得到实际气压值点，并获取各实际气压值点在所述直角坐标系中的相对坐标值；

根据所述相对坐标值计算在各个时刻点中预设气压值点与实际气压值点之间的曼哈顿距离，得到若干个曼哈顿距离；

将若干个所述曼哈顿距离进行取平均值处理，得到平均曼哈顿距离；根据所述平均曼哈顿距离确定出基于时序的预设气压值与实际气压值之间的重合度。