本申請屬于熱力檢測，具體涉及一種紅外熱像檢測方法、檢測系統(tǒng)及熱故障檢測方法。

背景技術(shù)：

1、隨著電力工業(yè)的快速發(fā)展，電力系統(tǒng)日益龐大和復(fù)雜，電力設(shè)備的數(shù)量不斷增加，其運(yùn)行穩(wěn)定性直接關(guān)系到電力系統(tǒng)的安全性和可靠性。在電力設(shè)備的運(yùn)行過程中，由于電流、電阻、功率損耗等因素的作用，設(shè)備會產(chǎn)生大量的熱量。如果設(shè)備溫度過高，不僅會導(dǎo)致其性能降低、壽命縮短，還可能引發(fā)嚴(yán)重的設(shè)備故障甚至火災(zāi)，對電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行構(gòu)成嚴(yán)重威脅。因此，對電力設(shè)備進(jìn)行實(shí)時、準(zhǔn)確的溫度監(jiān)測顯得尤為重要。

2、當(dāng)前多采用紅外熱成像技術(shù)對電力設(shè)備進(jìn)行檢測，該技術(shù)通過捕捉目標(biāo)物向外輻射的紅外能量，將其轉(zhuǎn)換成人眼可見的紅外熱像圖，通過對紅外熱像進(jìn)行分析可以得到設(shè)備表面的溫度分布，從而快速發(fā)現(xiàn)潛在的熱故障點(diǎn)。然而，現(xiàn)有的紅外成像溫度檢測技術(shù)的精確度不高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種紅外熱像檢測方法、檢測系統(tǒng)及熱故障檢測方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中紅外熱像檢測的精確度不高的問題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，采用如下技術(shù)方案：

3、第一方面，本申請?zhí)峁┝艘环N紅外熱像檢測方法，所述紅外熱像檢測方法包括：

4、獲取包含有電力設(shè)備的第一圖像，并基于yolov8網(wǎng)絡(luò)模型對所述第一圖像中的所述電力設(shè)備進(jìn)行語義分割，得到電力設(shè)備的輪廓信息；其中，所述yolov8網(wǎng)絡(luò)模型包括backbone網(wǎng)絡(luò)，所述backbone網(wǎng)絡(luò)具有依次設(shè)置的第一卷積層、第二卷積層以及第三卷積層，其中所述第二卷積層以及所述第三卷積層的步長為1；

5、獲取包含有電力設(shè)備的第二圖像，所述第二圖像為紅外傳感器獲取到包含電力設(shè)備的熱像圖像；

6、基于所述第二圖像與所述輪廓信息獲取對應(yīng)電力設(shè)備的溫度信息。

7、在本申請的部分實(shí)施例中，所述backbone網(wǎng)絡(luò)包括第一c2f模塊、第二c2f模塊以及第三c2f模塊，所述第一c2f模塊設(shè)置在所述第二卷積層和所述第三卷積層之間，所述第二c2f模塊以及第三c2f模塊依次設(shè)置在所述第三卷積層之后；

8、其中，所述第二c2f模塊和所述第三c2f模塊均為c2f_ppa模塊，所述c2f_ppa模塊包括c2f單元和ppa單元。

9、在本申請的部分實(shí)施例中，所述yolov8網(wǎng)絡(luò)模型包括neck網(wǎng)絡(luò)，所述第二c2f模塊和所述第三c2f模塊與所述neck網(wǎng)絡(luò)連接；

10、其中，所述yolov8網(wǎng)絡(luò)模型還包括至少兩個dasi模塊，所述第二c2f模塊與所述neck網(wǎng)絡(luò)之間通過所述dasi模塊，所述第三c2f模塊與所述neck網(wǎng)絡(luò)之間通過所述dasi模塊。

11、在本申請的部分實(shí)施例中，所述ppa單元包括局部分支、全局分支和串行卷積分支；所述ppa單元的運(yùn)行方法包括：

12、獲取輸入特征張量f，并將特征張量f進(jìn)行逐點(diǎn)卷積調(diào)整得到f'；

13、基于局部分支、全局分支和串行卷積分支對f'進(jìn)行計(jì)算得到flocal、fglobal和fconv；

14、將flocal、fglobal和fconv相加得到輸出結(jié)果。

15、在本申請的部分實(shí)施例中，所述dasi模塊的運(yùn)行方法包括：

16、采用卷積法和插值法將高維特征fh和低維特征fl與當(dāng)前層fu對齊；

17、將高維特征fh和低維特征fl、當(dāng)前層fu在通道緯度上進(jìn)行四等分，得到其中hi、li和ui分別表示高維、低維和當(dāng)前層特征的第i個分區(qū)特征。

18、在本申請的部分實(shí)施例中，所述基于所述第二圖像與所述輪廓信息獲取對應(yīng)電力設(shè)備的溫度信息包括：

19、獲取多個所述熱像圖像，所述熱像圖像為不同存儲溫度矩陣格式的紅外傳感器獲取得到；

20、針對不同存儲溫度矩陣格式的紅外傳感器對不同的熱像圖像進(jìn)行解析，并提取所述熱像圖像隱藏的預(yù)溫度信息；

21、根據(jù)所述預(yù)溫度信息和所述輪廓信息得到所述溫度信息。

22、在本申請的部分實(shí)施例中，所述輪廓信息包括對應(yīng)電力設(shè)備的名稱和輪廓。

23、第三方面，本申請還提供一種紅外熱像檢測系統(tǒng)，所述紅外熱像檢測系統(tǒng)采用上述的紅外熱像檢測方法對電力設(shè)備進(jìn)行溫度檢測。

24、第三方面，本申請還提供一種熱故障檢測方法，所述熱故障檢測方法用于對電力設(shè)備進(jìn)行熱故障檢測，所述熱故障檢測方法包括：

25、獲取上述的紅外熱像檢測方法得到的所述電力設(shè)備的表面溫度信息；

26、獲取所述電力設(shè)備所處環(huán)境的環(huán)境溫度，基于所述表面溫度信息和所述環(huán)境溫度判斷所述電力設(shè)備是否故障。

27、在本申請的部分實(shí)施例中，所述熱故障檢測方法還包括：

28、獲取權(quán)利要求1至7任意一項(xiàng)所述的紅外熱像檢測方法得到的所述電力設(shè)備的第一溫度信息；

29、獲取另一電力設(shè)備的第二溫度信息，基于所述第一溫度信息和所述第二溫度信息得到相對溫差；其中，相對溫差為：

30、δt表示相對溫差，τ2、t2表示正常對應(yīng)點(diǎn)的溫升和溫度，τ1、t1表示發(fā)熱點(diǎn)的溫升和溫度；

31、根據(jù)所述相對溫差和所述表面溫度信息共同確定所述電力設(shè)備的熱故障情況。

32、本發(fā)明技術(shù)方案帶來的有益效果如下：本發(fā)明提供的一種紅外熱像檢測方法、檢測系統(tǒng)及熱故障檢測方法，該紅外熱像檢測方法包括：獲取包含有電力設(shè)備的第一圖像，并基于yolov8網(wǎng)絡(luò)模型對第一圖像中的電力設(shè)備進(jìn)行語義分割，得到電力設(shè)備的輪廓信息；其中，yolov8網(wǎng)絡(luò)模型包括backbone網(wǎng)絡(luò)，backbone網(wǎng)絡(luò)具有依次設(shè)置的第一卷積層、第二卷積層以及第三卷積層，其中第二卷積層以及第三卷積層的步長為1；獲取包含有電力設(shè)備的第二圖像，第二圖像為紅外傳感器獲取到包含電力設(shè)備的熱像圖像；基于第二圖像與輪廓信息獲取對應(yīng)電力設(shè)備的溫度信息；本申請中通過將yolov8模型中backbone網(wǎng)絡(luò)的第二個和第三個跨步卷積的步長修改為1，減少卷積核在輸入數(shù)據(jù)上的滑動距離，使得卷積核能夠更全面地覆蓋輸入數(shù)據(jù)的所有位置，有助于更密集地提取輸入數(shù)據(jù)的特征，減少信息丟失的風(fēng)險，有利于提高檢測精確度。

技術(shù)特征：

1.一種紅外熱像檢測方法，其特征在于，所述紅外熱像檢測方法包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紅外熱像檢測方法，其特征在于，所述backbone網(wǎng)絡(luò)包括第一c2f模塊、第二c2f模塊以及第三c2f模塊，所述第一c2f模塊設(shè)置在所述第二卷積層和所述第三卷積層之間，所述第二c2f模塊以及第三c2f模塊依次設(shè)置在所述第三卷積層之后；

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的紅外熱像檢測方法，其特征在于，所述yolov8網(wǎng)絡(luò)模型包括neck網(wǎng)絡(luò)，所述第二c2f模塊和所述第三c2f模塊與所述neck網(wǎng)絡(luò)連接；

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的紅外熱像檢測方法，其特征在于，所述ppa單元包括局部分支、全局分支和串行卷積分支；所述ppa單元的運(yùn)行方法包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的紅外熱像檢測方法，其特征在于，所述dasi模塊的運(yùn)行方法包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紅外熱像檢測方法，其特征在于，所述基于所述第二圖像與所述輪廓信息獲取對應(yīng)電力設(shè)備的溫度信息包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求1至6任一項(xiàng)所述的紅外熱像檢測方法，其特征在于，所述輪廓信息包括對應(yīng)電力設(shè)備的名稱和輪廓。

8.一種紅外熱像檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述紅外熱像檢測系統(tǒng)采用權(quán)利要求1至7任意一項(xiàng)所述的紅外熱像檢測方法對電力設(shè)備進(jìn)行溫度檢測。

9.一種熱故障檢測方法，其特征在于，所述熱故障檢測方法用于對電力設(shè)備進(jìn)行熱故障檢測，所述熱故障檢測方法包括：

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的熱故障檢測方法，其特征在于，所述熱故障檢測方法還包括：

技術(shù)總結(jié)
本申請公開一種紅外熱像檢測方法、檢測系統(tǒng)及熱故障檢測方法，該紅外熱像檢測方法包括：獲取第一圖像，并基于YOLOv8網(wǎng)絡(luò)模型對第一圖像中的電力設(shè)備進(jìn)行語義分割，得到電力設(shè)備的輪廓信息；其中，YOLOv8網(wǎng)絡(luò)模型包括Backbone網(wǎng)絡(luò)，Backbone網(wǎng)絡(luò)具有依次設(shè)置的第一卷積層、第二卷積層以及第三卷積層；獲取包含有電力設(shè)備的第二圖像，第二圖像為紅外傳感器獲取到包含電力設(shè)備的熱像圖像；基于第二圖像與輪廓信息獲取對應(yīng)電力設(shè)備的溫度信息；本申請中通過設(shè)置第二卷積層以及第三卷積層的步長為1，減少卷積核在輸入數(shù)據(jù)上的滑動距離，使得卷積核能夠更全面地覆蓋輸入數(shù)據(jù)的所有位置，有助于更密集地提取輸入數(shù)據(jù)的特征，減少信息丟失的風(fēng)險，有利于提高檢測精確度。

技術(shù)研發(fā)人員：張志遠(yuǎn),宋明輝,趙虎,南琳,趙碩,曹全智,楊新宇,司瑞琦,謝海疆,李志軍,曹坤
受保護(hù)的技術(shù)使用者：國網(wǎng)北京市電力公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/21