Page 67 - 无损检测2022年第十期

李明轩,等:
基于时间序列算法的变电站设备故障红外识别

图 2 断路器设备去噪前后的红外图像
理, 获取目标设备, 并与文献 [ 5 ] 中 改 进 的 Faster-
RCNN 目标检测方法、 文献[ 6 ] 中趋势分析方法的
处理结果对比, 分析 3 种方法的图像分割性能, 对比
结果如图 3 所示。
分析图 3 可知 文 献 [ 5 ] 方 法、 文 献 [ 6 ] 方 法 对
亮度高区 域 具 有 较 好 的 分 割 效 果, 暗 区 域 分 割 效
果较差, 使 得 红 外 图 像 中 目 标 设 备 细 节 内 容 存 在
不同程 度 的 丢 失, 文 献 [ 6 ] 方 法 细 节 信 息 丢 失 更 图 3 不同处理方法的红外图像分割效果对比
多; 文章方法可完整分割出目标设备, 设备细节保 备的红外图像, 共40幅, 采用文章方法对数据集中的
留完整, 效果突出。 全部红外图像进行分析, 并根据表1的各设备故障缺
从4 种不同设备数据集中分别选取 10 幅不同设 陷识别规则进行识别, 识别结果如表2所示。
表 1 不同设备的故障缺陷识别规则
设备类型
项目
断路器 隔离开关 电流互感器 高压套管
核心区域 动、 静触头 刀口 内联结 柱头
热像特征 顶帽、 下法兰为中心的红外图像 刀口压接弹簧为中心的红外图像 串并联出线口温度呈最大值 套管顶端柱头温度呈最大值
升温幅度 ≥10℃ 或 升温幅度 ≥15℃ 或 升温幅度 ≥15℃ 或 升温幅度 ≥10℃ 或
普通缺陷
相对温差 ≥28% 相对温差 ≥28% 相对温差 ≥33% 相对温差 ≥33%
严重缺陷 相对温差 ≥75% 相对温差 ≥75% 相对温差 ≥75% 相对温差 ≥75%
紧急缺陷 相对温差 ≥90% 相对温差 ≥90% 相对温差 ≥90% 相对温差 ≥90%

由表 1 , 2 可知, 根据各设备的红外图像, 可获取 离开关设备存在故障缺陷, 故障类型为普通故障, 是
其所处环境温度和当下设备温度, 将各设备正常状 刀口接触不良引起的故障缺陷; 其余设备运行正常,
态下的温度值与之对比, 通过计算相对温差, 就可以 未发生故障缺陷。
判断设备是否存在故障缺陷。由识别结果可见, 隔
表 2 各设备的故障缺陷识别结果

设备类型
项目
断路器 隔离开关 电流互感器 高压套管
环境温度 / ℃ 20.2 20.2 0 0
最高温度 / ℃ 138.5 35.12 48.2 48.9
正常温度 ℃ 108.5 26.24 37.2 44.56
相对温差 / % 25.4 59.52 29.57 9.7
识别结果 无故障 普通缺陷, 刀口接触不良 无故障 无故障

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2022 年 第 44 卷 第 10 期
无损检测