一种基于双波段紫外视频多信息融合局部放电监测装置

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一种基于双波段紫外视频多信息融合局部放电监测装置\n技术领域\n[0001] 本发明专利涉及电力设备安全与检测技术领域，具体涉及一种基于双波段紫外视频多信息融合局部放电监测装置。\n背景技术\n[0002] 随着数字视频处理技术和微处理器技术的发展，视频监控与数字图像识别方法和装置受到越来越多行业的关泛、研究和应用，其目的在于提高安全生产和行业自动化水平。\n其中，在电力方面，因电气设备在制造、现场安装和运行过程中，不可避免会在其内部产生一些不良缺陷，这些薄弱部位在强电场的作用下易引发放电现象，但随着放电程度的不断发展，绝缘进一步损坏，严重时导致电力设备故障，因此，对电力设备进行局部放电监测至关重要。目前，局部放电检测方法虽有电测法、超声波法和特高频法等，但这些仅对局部放电信号进行检测，无法直接视觉上感知局部放电现象，也无法准备定位局部放电位置。而视频目标识别可以通过视频算法处理获得目标及其物理位置，这已在机器人、工业、国防方面得到研究和应用。此外，视频监控又可作为生产安全监控，其应用领域为工业、安防等，是生产安全必不可少的实现项目之一。因此,对电力设备局部放电进行视频检测显得格外重要。\n然而现有的视频监控系统，大多仅有监控功能，无识别功能；若有识别功能，也是基于PC机视频算法下识别特定对象，无法满足局部放电现场监控识别需要。此外，这类局放视频检测都单一基于视频，对于准确性和可靠性存在不足。为了实现视频局部放电监测系统能够在电力设备无局部放电情况下起到安防监控功能；而在有局部放电发生的情况下，能够识别和报警联动，需设计有效的视频局部放电监测装置。\n发明内容\n[0003] 鉴于此，为了解决上述问题，本发明专利提出了一种基于双波段紫外视频多信息融合局部放电监测装置，能对电力设备运行进行实时、全面的视频安防监控，同时起到对局部放电多信息融合监测的功能。\n[0004] 本发明专利的目的是这样实现的：一种基于双波段紫外视频多信息融合局部放电监测装置，包括双波段多传感前端装置、局放多信息融合处理电路、监视器/PC机、电气设备状态监测系统、警示装置，所述双波段多传感前端装置包括一紫外传感器、一双波段紫外双目摄像头，能够采集局部放电的两个不同波段视频，便于局部放电多信息融合检测处理。\n[0005] 进一步，所述双波段多传感前端装置的一双波段紫外双目摄像头还包括防护罩、特定紫外波段滤光片、光电倍增管、双目镜头、调焦结构、CCD和图像处理电路，所述光电倍增管对通过滤光片的局放紫外进一步增放便于CCD成像；\n[0006] 进一步，所述双波段多传感前端装置的一紫外传感器检测紫外定量放电量；\n[0007] 进一步，所述局放多信号融合处理电路主要一DSP局放多信息融合处理电路，其负责紫外传感器信号检测、局放双路视频融合识别处理、 局放定位、 视频输出处理和报警输出，\n[0008] 所述的检测方法包括步骤：实时检测紫外传感器信号，一旦有局放信号，则分析局放双路视频局放图像多特征，基于权重统计多信息融合，判别和放电统计，并定位坐标，最后视频输出和联动报报警；\n[0009] 进一步，所述所述局放多信息融合处理电路还包括视频切换电路、视频解码电路、视频编码电路、电源、通信电路和GPIO电路，所述视频切换电路的输入端与DSP局放多信息融合处理电路的控制输出端电连接，所述视频切换电路的输出端与视频解码电路的通道选择输入端电连接；所述视频解码电路的视频信号输入端与双波段紫外双目摄像头视频输出电连接，所述视频解码电路的视频信号输出端与DSP局放多信息融合处理电路的视频信号输入端电连接；所述视频编码电路的输入端与DSP局放多信息融合处理电路的视频输出端电连接，所述视频编码电路的输出端与监视器/PC机视频输入端电连接，用于监视双波段紫外双目摄像头监控指定电力设备目标；所述通信模块的输入端与DSP局放多信息融合处理电路的通信信号端电连接；所述GPIO电路的输入端与DSP局放多信息融合处理电路的GPIO口电连，所述GPIO电路的输出端与警示装置电连接，实现联动报警；\n[0010] 进一步，所述通信电路可基于RS485或CAN或WIFI等通信方式实现与外界控制信号连接；\n[0011] 进一步，所述基于双波段紫外视频多信息融合局部放电监测装置及检测方法还包括电气设备状态监测系统，所述电气设备状态监测系统与局放多信息融合处理电路通过通信电路网络连接。\n[0012] 本发明专利结合视频技术、识别技术、DSP 技术、传感器技术、多信息融合技术和电路技术，依靠设计的基于双波段紫外视频多信息融合局部放电监测装置，利用其双波段多传感前端装置，对局放目标可以进行彩色和紫外对比多信息融合识别，同时通过紫外传感器可获得局放量大小，这不仅可对电力设备安全生产运行进行实时安防监控和局部放电识别，并可定量标示局放，解决了安防视频监控系统仅有监视的功能，无法自动识别局部放电和放电量标示，尤其是其它局部放电检测方法无法准确定位局部放电源的缺陷；解决了视频局部放电检测与电气设备状态监测系统联动通信。该装置对保证电气设备安全运行，提高电气设备运行可靠性与有效性，降低维修成本具有重大意义。\n[0013] 本发明专利的其他优点、目标，和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明专利的实践中得到教导。 本发明专利的目 标和其他优点可以通过下面的说明书，权利要求书，以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。\n附图说明\n[0014] 为了使本发明专利的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明专利作进一步的详细描述 ：\n[0015] 图1示出了一种基于双波段紫外视频多信息融合局部放电监测装置示意图。\n具体实施方式\n[0016] 以下将结合附图，对本发明专利的优选实施例进行说明。\n[0017] 参见图1，本实施例的一种基于双波段紫外视频多信息融合局部放电监测装置，包括双波段多传感前端装置1、局放多信息融合处理电路2、监视器/PC机3、电气设备状态监测系统4、警示装置5，所述双波段多传感前端装置1包括一紫外传感器18、一双波段紫外双目摄像头19，能够采集局部放电的两个不同波段视频，便于局部放电多信息融合检测处理。\n[0018] 所述双波段多传感前端装置1的一双波段紫外双目摄像头19还包括防护罩11、特定紫外波段滤光片12、光电倍增管13、镜头14、调焦结构15、CCD16和图像处理电路17，所述光电倍增管13对通过滤光片12的局放紫外进一步增放便于CCD16成像；\n[0019] 所述双波段多传感前端装置1的一紫外传感器 18 检测紫外定量放电量；\n[0020] 所述局放多信息融合处理电路2主要一DSP局放多信息融合处理电路24，其负责紫外传感器1信号检测、局放双路视频融合识别处理、局放定位、视频输出处理和报警输出。\n[0021] 所述局放多信息融合处理电路2包括视频切换电路21、视频解码电路22、GPIO电路\n23、电源25、视频编码电路26和通信电路27，所述DSP局放多信息融合处理电路24基于DM642多媒体处理器，DSP局放多信息融合处理电路24通过控制视频切换电路21实现视频解码电路22选择由双波段紫外双目摄像头19输出的视频通道。视频解码电路22对来自前端双波段紫外双目摄像头19的两路不同波段视频信号进行滤波、解码等处理，处理后的视频信号经过 DSP 局放多信息融合处理电路24局部放电视频多信息融合识别处理，若发现有局部放电信号，进行局部放电源定位，并由GPIO电路23输出联动警示装置5，同时通过通信电路27与电气设备状态监测系统4实时联动监测。另外，DSP局放多信息融合处理电路24处理后的视频经视频编码电路26编码后实时输出给监视器/PC机3。\n[0022] 电气设备状态监测系统4实时接收来自局放多信息融合处理电路2发送来局部放电融合视频信息，并对接收到的融合视频信息统计、分析、判断，并进行报警，以及运用数据库技术，将事件记录存储至数据库中，以便备查。另外，电气设备状态监测系统4同时具有其它电气设备状态信息监测功能，从而实现电气设备状态监测系统4既有多状态信息监测，又能对电力设备运行状况进行实时视频监控。\n[0023] 以上所述仅为本发明专利的优选实施例，并不用于限制本发明专利，显然，本领域的技术人员可以对本发明专利进行各种改动和变型而不脱离本发明专利的精神和范围。这样，倘若本发明专利的这些修改和变型属于本发明专利权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明专利也意图包含这些改动和变型在内。