断路器操动机构动作的图像检测方法研究

摘要

高压断路器在输送电能的整个环节中，起着至关重要的作用，断路器是否能够保持良好的运行状态，关系到整个电网系统的安全运行和可靠供电。根据相关数据统计，断路器产生故障多数是由其操动机构机械故障造成的，因此及时准确高效获取断路器的机械特性对保证断路器安全运行意义重大。目前我国对断路器的维护基本上采取定期检修制度，设备无论好坏，到一定周期都要进行检修，盲目性强，耗费了许多时间与资金。在断路器故障检测方法上，多采用接触式安装传感器来采集机械特性，存在夹具安装困难，影响断路器使用寿命等系列问题。
　　本文依托云南电网有限责任公司电力科学研究院项目，提出了断路器操动机构动作的图像检测方法。该方法基于计算机视觉技术，通过图像预处理方法优化图像质量，利用Hough梯度法获取操动机构特征点位置，采用序列图片特征点的位置变化来获取运动特性，通过距离标定方法标定距离，得到断路器操动机构动作的运动特性，绘制出时间行程曲线，实现对高压断路器机械特性的非接触测量。
　　该方法可以摆脱安装传感器的束缚，有效提高断路器机械特性测量效率，保证断路器的安全使用寿命。结合云南电网有限责任公司电力科学研究院所完成的故障智能预测与诊断系统，可以实现断路器故障智能预测与诊断，大幅提高电力系统的安全性和稳定性，有效的减少电网故障给社会带来的经济损失，提高供电质量和经济性。

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第1章 绪 论

1.1 选题的背景及意义

1.2 国内外断路器机械特性测试方法研究动态

1.3 本文的主要工作

第2章 断路器操动机构动作的特点分析

2.1 断路器简介

2.2 断路器操动机构动作过程

2.3 断路器操动机构的特点分析

2.4 操动机构动作图像检测方法的整体方案设计

2.5 本章小结

第3章 特征点平面运动特征的图像检测方法

3.1 图像检测技术

3.2 Hough梯度法

3.3 Hough梯度法检测圆

3.4 基于OpenCV的图像预处理

3.5 特征点的坐标定位及距离标定方法

3.6 基于模版修正的特征点运动检测方法

3.7 图像处理分析软件及其优化

3.8 本章小结

第4章 操动机构动作的图像检测方法的实现及验证

4.1 操动机构动作的图像检测方法的实现

4.2 现场试验模型及主要实验设备

4.3 操动机构动作的图像检测方法的验证

4.4本章小结

第5章 结论与展望

5.1 结论

5.2 展望

参考文献

致谢