適應(yīng)于電力行業(yè)的特高頻局部放電圖譜處理系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種電力行業(yè)的特高頻局部放電圖譜處理領(lǐng)域，尤其設(shè)及特高頻局部 放電圖譜處理系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前的高特頻局部放電圖譜方法多存在W下幾個(gè)方面的問(wèn)題：
[0003] 1、當(dāng)前情況下，變電站帶電檢測(cè)存在試驗(yàn)過(guò)程不標(biāo)準(zhǔn)，試驗(yàn)數(shù)據(jù)管理不規(guī)范等問(wèn) 題。在具體實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中，出現(xiàn)了許多試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)錯(cuò)誤，上傳數(shù)據(jù)格式混亂等問(wèn)題。需 要對(duì)被測(cè)設(shè)備信息，W及上傳數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一的規(guī)范。
[0004] 2、另外，針對(duì)局部放電測(cè)量試驗(yàn)，用于進(jìn)行特高頻局部放電測(cè)量的儀器廠家之間 數(shù)據(jù)格式不統(tǒng)一，測(cè)量結(jié)果原始數(shù)據(jù)不公開(kāi)。各儀器生產(chǎn)廠家僅提供各自的分析展示接口， 將測(cè)量結(jié)果轉(zhuǎn)化為圖譜形式展示。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明為了解決上述問(wèn)題，提出了一種適應(yīng)于電力行業(yè)的特高頻局部放電圖譜處 理系統(tǒng)及方法，該方法利用現(xiàn)有的智能移動(dòng)終端，對(duì)特高頻局部放電測(cè)量文件進(jìn)行的自動(dòng) 傳輸、解析和圖譜處理。運(yùn)樣的操作，將不同的試驗(yàn)圖譜進(jìn)行統(tǒng)一處理和規(guī)范化，減少了人 工操作帶來(lái)的誤差，提高了特高頻局部放電圖譜的存儲(chǔ)和利用效率，實(shí)現(xiàn)了試驗(yàn)數(shù)據(jù)的標(biāo) 準(zhǔn)化管理。
[0006] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
[0007] 一種適應(yīng)于電力行業(yè)的特高頻局部放電圖譜處理系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)采集模塊、智能 終端處理模塊和數(shù)據(jù)傳輸模塊，其中：
[0008] 所述數(shù)據(jù)采集模塊，將特高頻局部放電測(cè)量?jī)x通過(guò)接口與移動(dòng)智能終端連接，用 于實(shí)現(xiàn)特高頻局部放電測(cè)量?jī)x測(cè)量文件的傳輸物理通道；
[0009] 所述智能終端處理模塊與特高頻局部放電測(cè)量?jī)x相連，包括移動(dòng)智能終端和處理 模塊，通過(guò)對(duì)應(yīng)的處理模塊，得到圖譜處理結(jié)果特征值；
[0010] 所述對(duì)應(yīng)的處理模塊包括文件接收模塊、文件解析模塊、圖譜展示模塊和圖譜分 析模塊，
[0011] 文件接收模塊，通過(guò)接口與特高頻局部放電測(cè)量?jī)x連接，接收測(cè)量?jī)x輸出的測(cè)量 文件；文件解析模塊，用于對(duì)測(cè)量文件進(jìn)行數(shù)據(jù)解析和局部放電圖譜展示；圖譜分析模塊 針對(duì)產(chǎn)生的圖譜進(jìn)行圖像處理，將圖譜文件轉(zhuǎn)換為描述圖譜性質(zhì)的多個(gè)特征值，用于描述 圖譜性質(zhì)的特征值數(shù)目固定，每個(gè)特征值計(jì)量單位固定；
[0012] 所述數(shù)據(jù)傳輸模塊，將圖譜處理結(jié)果特征值W無(wú)線vpn加密網(wǎng)絡(luò)的形式進(jìn)行加密 傳輸，上傳至站內(nèi)數(shù)據(jù)管理庫(kù)，將多個(gè)子站的數(shù)據(jù)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)，最終上傳至總站數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行存 儲(chǔ)。
[0013] 所述智能終端處理模塊還設(shè)有輔助模塊，包括RFID識(shí)別模塊、濕度采集模塊和溫 度采集模塊，用于識(shí)別RFID和采集濕度、溫度。
[0014] 基于上述系統(tǒng)的方法，包括W下步驟：
[0015] (1)移動(dòng)智能終端掃描待測(cè)設(shè)備上的RFID被動(dòng)式標(biāo)簽，獲取設(shè)備信息；
[0016] (2)確定特高頻局部放電測(cè)量?jī)x型號(hào)，使用移動(dòng)智能終端對(duì)應(yīng)外接接口與特高頻 局部放電測(cè)量?jī)x進(jìn)行物理連接；
[0017] (3)利用特高頻局部放電測(cè)量?jī)x進(jìn)行試驗(yàn)，將試驗(yàn)生成測(cè)量文件傳送至移動(dòng)智能 終端，移動(dòng)智能終端通過(guò)文件接收模塊進(jìn)行接收，通過(guò)文件解析模塊和圖譜展示模塊獲取 測(cè)量文件解析后圖譜，通過(guò)圖譜分析模塊獲得圖譜處理特征值；
[0018] (4)將規(guī)范化的特征值W二進(jìn)制形式通過(guò)加密的無(wú)線vpn網(wǎng)絡(luò)傳送至變電站內(nèi)部 數(shù)據(jù)管理庫(kù)進(jìn)行匯總；
[0019] (5)將需要測(cè)量的設(shè)備全部測(cè)量完畢后，根據(jù)設(shè)備的RFID身份信息，將站內(nèi)數(shù)據(jù) 管理庫(kù)內(nèi)容通過(guò)專用內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)通道傳送至總站數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行入庫(kù)存儲(chǔ)。
[0020] 所述步驟（3)中，圖譜處理特征值的具體方法包括：
[0021] (3-1)計(jì)算圖譜雙邊梯度，得到梯度二值化圖像； 陽(yáng)0巧 （3-2)W含有像素點(diǎn)最多的直線為基準(zhǔn)線，提取坐標(biāo)系網(wǎng)格線；
[0023] (3-3)提取放電信號(hào)，對(duì)放電信號(hào)坐標(biāo)恢復(fù)；
[0024] (3-4)將特征值規(guī)劃范化。
[0025] 所述步驟（3-1)中，計(jì)算圖譜雙邊梯度，得到梯度二值化圖像：將脈沖序列相位分 布圖譜記為I(x，y)，x= (x，y)為像素坐標(biāo)，將圖譜中S維坐標(biāo)系中的周期C、相位0 (0~ 360° )和放電量qS個(gè)方向分別定義為x-y-z軸，對(duì)I采用雙邊梯度來(lái)進(jìn)行邊緣提?。?br>[0026] gi^=Kx)-I(x-s) ；g"=I(x)-I(x+s)； 陽(yáng)027] giy=I(y)-I(廠s) ;gry=I(y)-I(y+s);
[0028]
[0029]
[0030] 此處，s為相對(duì)與像素X的距離，I,ly是X方向和y方向的梯度。將梯度圖像進(jìn) 行二值化，得到的邊緣圖像，記為Ib。
[0031] 所述步驟（3-2)中，提取坐標(biāo)系網(wǎng)格線：通過(guò)化U曲變換檢測(cè)Ib中的直線，保留包 含像素點(diǎn)個(gè)數(shù)前設(shè)定數(shù)值的直線，W含有像素點(diǎn)最多的直線為基準(zhǔn)線，按照W下標(biāo)準(zhǔn)查找 =個(gè)方向網(wǎng)格線：
[0032] a.每個(gè)方向上的網(wǎng)格線應(yīng)W等間距相互平行；
[0033] b.=個(gè)方向的網(wǎng)格線個(gè)數(shù)固定，由其測(cè)量?jī)x器確定，表示=個(gè)方向的網(wǎng)格線，得到 放電信號(hào)。
[0034] 所述步驟化）中，具體為個(gè)方向的網(wǎng)格線個(gè)數(shù)固定，由其測(cè)量?jī)x器確定，分別 設(shè)為山，n,;
[0035] 將每條網(wǎng)格線用四個(gè)參數(shù)來(lái)描述L=柄，X。，a,b}，X虎其起始點(diǎn)，X。為結(jié)束點(diǎn)，a 為線的斜率，b為截距，s個(gè)方向的網(wǎng)格線分別表示為：
[0039] 將檢測(cè)到的網(wǎng)格線W其鄰域顏色填充去除，得到單純的放電信號(hào)，記為If。 W40] 所述步驟（3-3)中，提取放電信號(hào)的具體方法：
[0041] 對(duì)If直接二值化得到B:
[0042]
[00創(chuàng)選擇S個(gè)參數(shù)來(lái)描述一個(gè)放電信號(hào)的屬性S= 1X1，yi，yz}，（XI，yi)為信號(hào)的頂點(diǎn) 坐標(biāo)，y2為信號(hào)的底邊行坐標(biāo)，對(duì)B進(jìn)行整圖遍歷，當(dāng)像素點(diǎn)X= (X，y)滿足W下條件時(shí)，記 為放電信號(hào)Si的頂點(diǎn):
[0044] B(x,y) = 1,sum度(x-3:x+3,y-5:y)) = 1
[0045] 上式中，度(x-3:x+3, ;y-5:y))代表從（x-3,y-5)到（x+3,y)矩形框內(nèi)的所有像素 點(diǎn)，其含義為在該矩形框中僅有（x，y) -點(diǎn)其B(x，y) = 1，
[0046] 保持列坐標(biāo)不變，向下遍歷行坐標(biāo)，當(dāng)出現(xiàn)B(xi,i,y) = 0時(shí)，記y2,i=廠1。
[0047] 最終檢測(cè)到的頂點(diǎn)，用+號(hào)標(biāo)記。 W48] 所述步驟（4)中，通過(guò)在上兩部分中檢測(cè)到的信號(hào)S和網(wǎng)格線L，每個(gè)信號(hào)的用于 分析的相位0、放電量q值可W通過(guò)W下步驟獲得：
[00例對(duì)于任一放電信號(hào)Si={x1,1，yi,1，y2,J，
[0050]a.計(jì)算U勺平均斜率是，通過(guò)斜率晏和點(diǎn)（Xi,1，yi,1)計(jì)算直線L,1; 陽(yáng)化Ub.當(dāng)y坐標(biāo)為y2,i計(jì)算1Z,止對(duì)應(yīng)的X坐標(biāo)X2,1，由此，信號(hào)Si的上下兩點(diǎn)坐標(biāo)確 定為Pl,i= (Xi,i，yi,i)，P2,i= (X2,i，y2,i); 陽(yáng)05引C.計(jì)算Lx的平均斜率馬分別與Pi,i an化2,i計(jì)算直線得到通過(guò)S i與X軸平行的 上下兩條直線lxu,i，1x1,1; 陽(yáng)〇5引d.計(jì)算1吐1與Ly,3的交點(diǎn)P3,1= (X3,1，y3,i)，通過(guò)口3,1，馬確定直線
[0054]e.計(jì)算 和 1zr,i的交點(diǎn)P4,1=(X4,1，y4,i)，W及Ly,郝 1zr,i的交點(diǎn)P5,1= (Xg.i, Ys.i)； 陽(yáng)化5] f.信號(hào)的相位通過(guò)下式計(jì)算得到：
[0056]
[0057]而其幅值的計(jì)算公式為： 陽(yáng)0 郎]qi=distX(Qmax-QmJ+Qmin;
[0059]
W60] 此處，陽(yáng)mi。，QmJ為圖譜中顯示的固定幅值范圍。
[0061] 所述步驟