计算机视觉技术在变电检修领域的应用

计算机视觉技术在变电检修领域的应用

郝卫民

鄂尔多斯电业局 内蒙古鄂尔多斯 017000

摘要：现阶段，我国电力行业发展迅速，变电检修工作是促进电力工作正常使用很重要的一项工作，如果不加以关注就会发生安全事故。在本文的分析过程中，主要阐释现阶段在变电检修过程中应用到的计算机视觉技术，以此帮助相关领域的研究人员充分的理解。

关键词：计算机视觉技术；人工智能；变电检修

引言

变电检修技术质量对变电运行故障处理效率具有直接影响，这也是保障变电站设备安全应用的重要技术之一，相关人员必须加强对变电检修技术和变电检修流程的重视，因此，计算机视觉技术在变电检修领域的应用非常重要。

1计算机视觉技术检测构造及原理

计算机视觉技术在工业系统的运用，一般需要构建计算机视觉技术系统，包含光源、检测对象、光学成像系统、图片采集系统、图像处理分析系统和智能决策系统等。利用光源对检测对象进行照射成像，从而获得光学影像，通过摄像机等硬件设备对影像采集、数字化处理，将数字化图像送入计算机进行信息提取和分析，进而获得需要检测的结果。

2变电设备运行过程中容易出现的问题

首先，在电力系统进行变电工作的过程中比较容易出现的问题之一就是电流互感器暴露出来的问题。在大型的变电设备运行过程中一般都会借助油纸绝缘结构电流互感器进行工作，当这种变电设备的产品质量比较差时，内部就可能会出现一些额外的放电情况，造成油纸的劣质化，最终很有可能导致绝缘油受到热膨胀而出现冒火的情况。另外，在使用过程中，当大型的变电设备出厂时干燥不彻底，虽然在最初的使用过程中不会暴露出问题，但是经过一段时间的使用，出现整体介损的概率会直线上升，并在外部电压的作用和影响下，造成大型变电设备缺陷处产生局部较多的热气体，在长时间的累积之后最终使得膨胀器出现冲顶的情况。其次，另一个明显的问题是变电检修过程中，变电设备在使用过程中网压过高。一般而言，正常社会工作电路中接触网电压幅值在28.00～29.00kV，而在实际的工作过程中，牵引变电所所产生的电压会持续保持在29.00kV以上，相应的制动就会立刻失效。这主要是因为变电设备电源侧电压偏差超过了核定的标准，就会引起牵引变电所馈线出口的电压在短时间内急速升高的情况。

3计算机视觉技术在变电检修领域的应用

3.1计算机视觉技术在智能变电站的当中的应用

对于变电站现场而言，其中变电站的控制室里由于安装了诸多的电力保护装置，使得在这个区域当中，需要进行摄像头的安装，并实现了智能巡检机器人的设置，这样在进行电力巡检的过程中，便可以不需要在利用人工的方式，来到现场进行保护装置的监测。同时也能够对现场当中，各种装置面板上的致死等，以及文字信息进行分析和获取。在具体的应用过程中大体上可以分为两种不同的场景。首先当变电站发生故障的时候，安装的智能巡检机器人第一时间进行现场情况的拍照，对现场出现的各种设备以图像的形式，传输给系统的后台，进行分析。第二种情况主要是会对故障发生的时候，对信息的变化进行相应的比较分析，一旦在信息出现异常情况的时候，例如故障灯亮起、成长运行过程中的灯灭掉，或者应该进行闪烁的灯突然不闪烁等情况，这时候系统就能够及时的发出警报，通知相关技术人员。对于上述的第一种情况而言，在系统运行的过程中，需要利用视觉技术的手段，对在外观上几乎等同的电力设备进行智能化的分析，从而找到与故障有着密切关联的保护装置，之后再对该设备进行拍摄的自动对焦、方法缩小、录像等操作。而对于第二种情况而言，则需要利用计算机视觉技术的图像识别能力，对设备进行多组的拍摄，从而进行图像的信息分析处理，以此能够进行各种预警模式的识别，进而做出相应的判断。同时，对于变电站当中的室外隔离开关而言，也就是刀闸，也需要对其具体的位置信息，采用计算机视觉技术的方式进行信息的识别，例如需要对合闸、分闸以及接地的状态进行图像的识别。

3.2VR全景技术在变电检修中的实际应用

首先，我们将现实真实的变电站实景场景还原到互联网上，使用PHIIMAX3D全景相机，拍摄全景照片，再使用全景工具软件拼接制作而成，制作过程中添加功能键，如场地内跳转，展示铭牌信息、实物ID等内容，将现实变电站实景360°/720°旋转无视觉死角进行展示。以上制作内容可以做为变电站的三维立体实景台账。遇到大型作业的现场勘察时，可以利用全景相机对现场进行一次全方位的勘察，回到办公室后制作VR全景方案，使用Pano2VR对全景照片进行拆解，再用PS、画图等软件对图片进行加工（添加施工车辆、路线、标注带电部分等），最后利用Pano2VR添加热点进行合成，完成全景方案的制作。

3.3红外检测技术在在变压器热故障检修中的应用

通常情况下，变电设备中变压器的结构构成十分复杂，且在传播途径之上，也具有多种多样性，当设备之内出现热故障之后，如单纯依赖于红外测温技术针对故障加以判断，所得出的检测结果精准性并不高，此时就需要将其他检测技术融入到检测环节中，比较常见的如油色谱分析技术等。变压器检测中，当裸露在外、接近外壳部位或是热传导途径比较简单的构件出现过热故障时，借助红外检测技术完成故障检测十分有效，比较常见的故障包括变压器冷却系统堵塞、箱体之内漏磁导致的涡流过热问题等。在变压器油枕检测中，变压器油枕油位表的设定，主要能够实现对于设备实际油枕中是否存在变压器油缺乏问题的有效检测目标，同时该表也属于一项关键性的参考依据。但经过对大量变压器检测工作记录的调查却发现，变压器油位出现故障的概率极低，一旦出现故障，则无法呈现出正确的油位显示数值。详细分析而言，确定变压器的油位时，主要需借助温度差的检测，即变压器之内的油温正常情况下会超出油枕外科的温度，所以能够显著利用红外检测技术完成对于变压器内油位是否满足生产需求的检测工作。与此同时，借助红外检测技术，不仅能够确认变压器内是否出现少油情况，提升故障确认的精准性，同时，还能够更突出性的展现出变压器油枕之内是否出现渗油状况，此故障出现时，变压器内油位会呈现偏低的状态，从而进一步提升变压器检测工作开展质量。在上述技术操作及原理应用基础上，某变电厂针对厂内所有的主变油位不正常的变压器展开了红外检测工作，检测后发现，有2台变压器的油位表出现了故障，随后技术人员针对该故障进行了处理，有效缩短了设备检修工作开展的停电时间长度，同时在检修资源的投入方面实现了高效管控。

结语

综上所述，在变电设备运行期间的故障检测工作开展过程中，有效将计算机视觉技术应用其中，在此过程中，利用计算机视觉技术针对变电技术进行检测时，能够更为突出的完成故障检测及设备检修等工作内容，并进一步节省整个设备检修工作开展过程中的人力及物力资源，最终促进检修工作开展的经济效益的进一步提升。

参考文献

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