CN114037887A - 变压器呼吸器的状态检测方法、装置、介质以及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种变压器呼吸器的状态检测方法、装置、存储介质以及电子设备，应用于变压器呼吸器，所述变压器呼吸器上设置有用于干燥所述变压器呼吸器的硅胶，所述方法包括：获取无人机对变电站内的若干个所述变压器呼吸器采集的硅胶图像，将所述硅胶图像输入至硅胶状态识别模型，获得硅胶状态。其中，所述硅胶状态用于指示所述变压器呼吸器的运行状态。本发明无需人工采集硅胶图像以及识别硅胶颜色，能够自动识别变压器呼吸器的运行状态，提高识别效率，减轻运维人员负担。
Description
技术领域
本发明涉及无人机控制技术领域，特别是涉及一种变压器呼吸器的状态检测方法、装置、存储介质以及电子设备。
背景技术
目前，变电站的变压器呼吸器的硅胶变色是通过人工巡检的方式去判定，人工巡检受天气和温度等因素影响较大，对于安装在较高位置的硅胶，人工巡检很不方便，这些都导致了人工巡检效率低。
发明内容
基于此，本发明的目的在于，提供一种变压器呼吸器的状态检测方法、装置、介质以及电子设备，其具有自动识别硅胶颜色、提高识别效率的优点。
根据本申请实施例的第一方面，提供一种变压器呼吸器的状态检测方法，包括如下步骤：
获取无人机对变电站内的若干个所述变压器呼吸器采集的硅胶图像；
将所述硅胶图像输入至硅胶状态识别模型，获得硅胶状态；其中，所述硅胶状态用于指示所述变压器呼吸器的运行状态。
根据本申请实施例的第二方面，提供一种变压器呼吸器的状态检测装置，包括：
图像获取模块，用于获取无人机对变电站内的若干个所述变压器呼吸器采集的硅胶图像；
状态识别模块，用于将所述硅胶图像输入至硅胶状态识别模型，获得硅胶状态；其中，所述硅胶状态用于指示所述变压器呼吸器的运行状态。
根据本申请实施例的第三方面，提供一种电子设备，包括：处理器和存储器；其中，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序适于由所述处理器加载并执行如上述任意一项所述的变压器呼吸器的状态检测方法。
根据本申请实施例的第四方面，提供一种计算机可读存储介质，其上储存有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任意一项所述的变压器呼吸器的状态检测方法。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。
为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本发明。
附图说明
图1为本发明变压器呼吸器的状态检测方法的流程示意图；
图2为本发明变压器呼吸器的状态检测方法中S10的流程示意图；
图3为本发明变压器呼吸器的状态检测方法中训练硅胶状态识别模型的流程示意图；
图4为本发明变压器呼吸器的状态检测装置的结构框图；
图5为本发明变压器呼吸器的状态检测装置图像获取模块41的结构框图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请实施例方式作进一步地详细描述。
应当明确，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。
在本申请实施例使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请实施例。在本申请实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。在本申请的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序，也不能理解为指示或暗示相对重要性。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
请参阅图1，本发明实施例提供一种变压器呼吸器的状态检测方法，应用于变压器呼吸器，所述变压器呼吸器上设置有用于干燥所述变压器呼吸器的硅胶，所述方法包括的步骤如下：
S10.获取无人机对变电站内的若干个所述变压器呼吸器采集的硅胶图像。
变电站是指电力系统中对电压和电流进行变换，接受电能及分配电能的场所。变压器是一种利用电磁互感效应，变换电压，电流和阻抗的器件。一般地，在变电站内安装有多个变压器，变压器在变电站的作用是变换电压，它可以将一个电压等级变换为同频率的另一个电压等级，例如，升压变压器将升压后的电压经过高压电网远距离输送给负荷中心，所述负荷中心经过降压变压器将降压后的电压输入给用户设备使用。每个变压器上设置有变压器呼吸器，变压器呼吸器作为变压器的干燥剂，以免变压器受潮。
变压器呼吸器包括玻璃罩罐、硅胶、连接管以及呼吸口；所述玻璃罩罐的上侧与变压器的油枕连通，所述油枕内储存有变压器油，所述玻璃罩罐的下侧开设有呼吸口，所述呼吸口用于吸入或排放空气，所述玻璃罩罐的上侧与下侧通过所述连接管连通，所述玻璃罩罐内存放有用于吸湿的所述硅胶。其中，所述硅胶为所述变压器呼吸器的干燥剂，用于吸收外部空气中的水份。具体地，当变压器油温受热膨胀时，油枕中的空气被压缩，压力增大，油枕内的空气被挤压而从油枕内流出，通过连接管和硅胶后，从呼吸口导出，从而使变压器呼吸器呼出变压器内部多余的空气；当变压器油温降低收缩时，油枕中的空气被扩容，压力减少，外部空气从呼吸口流入，经过硅胶和连接管后，进入油枕内，从而使变压器呼吸器吸入变压器外部空气。当变压器呼吸器吸入变压器外部空气时，外部空气中的水份被硅胶吸收掉，以保证吸入空气是干燥的，从而使油枕内的变压器油水份含量始终在标准以内。所述硅胶的主要成分为氯化钴，其为透明颗粒状，其具有多孔的结构，吸附面积很大，能够吸附大量水份。在初始未吸收水份时，所述硅胶的颜色为蓝色；在不断吸收外部空气的水份，达到所述硅胶的吸湿量饱和度时，在所述硅胶的颜色变为红色。
在本申请实施例通过在变电站内预先规划好无人机的飞行航线，使无人机根据所述飞行航线对变电站内的若干个所述变压器呼吸器的硅胶拍照，进而可以获取所述变压器呼吸器中硅胶的硅胶图像。
S20.将所述硅胶图像输入至硅胶状态识别模型，获得硅胶状态；其中，所述硅胶状态用于指示所述变压器呼吸器的运行状态。
在本申请实施例中，硅胶状态识别模型用于识别硅胶的颜色，将所述硅胶图像输入至硅胶状态识别模型，所述硅胶状态识别模型输出所述硅胶图像中硅胶的具体颜色。其中，硅胶颜色用于指示所述变压器呼吸器的运行状态，当硅胶颜色为蓝色时，表示所述变压器呼吸器的运行状态为正常；当硅胶颜色为红色时，表示所述变压器呼吸器的运行状态为异常。
应用本发明实施例，通过获取无人机对变电站内的若干个所述变压器呼吸器采集的硅胶图像，将所述硅胶图像输入至硅胶状态识别模型，获得硅胶状态。其中，所述硅胶状态用于指示所述变压器呼吸器的运行状态。本发明无需人工采集硅胶图像以及识别硅胶颜色，能够自动识别变压器呼吸器的运行状态，提高识别效率，减轻运维人员负担。
在一个可选的实施例中，请参阅图2，所述步骤S10，包括S11～S13，具体如下：
S11.获取变电站内若干硅胶的位置信息，根据所述位置信息生成无人机的航线数据；所述航线数据包括硅胶位置、无人机搭载的相机的拍照角度以及无人机搭载的相机的拍照高度。
可选的，利用无人机搭载的点云扫描设备对变电站进行扫描，得到变电站的三维点云数据。所述三维点云数据包括变电站内若干硅胶的点云数据，从而获取变电站内若干硅胶的位置信息。然后，在所述位置坐标设置无人机搭载的相机的拍照角度以及拍照高度，将所述位置坐标输入至航线规划软件，从而自动生成满足无人机飞行安全以及拍照需求的航线数据。
S12.根据所述航线数据，控制无人机在不同的所述硅胶位置、所述拍照高度和所述拍照角度对所述若干硅胶进行拍照，获得若干硅胶图像。
无人机根据生成的航线数据，进行自动巡检，巡检过程中对所述若干硅胶进行拍照，获得若干硅胶图像。
S13.将无人机采集的所述若干硅胶图像统一回传到无人机机巣。
无人机机巢为无人值守机巢，其是无需人为操控的自动化设备，能够实现对无人机的飞行控制，接收无人机回传的图像等，其一般设置在发电厂、海关边防等场所。在本申请实施例中，将无人机采集的所述若干硅胶图像统一回传到无人机机巣，以供后续硅胶图像的识别处理。
在一个可选的实施例中，所述步骤S13，包括S132，具体如下：
S132.无人机采集若干硅胶图像，并将所述若干硅胶图像通过专用通信链路回传给无人机机巢；所述专用通信链路为所述无人机与所述无人机机巢之间进行图传的通信链路。
所述专用通信链路为所述无人机与所述无人机机巢之间进行图传的通信链路，其与通过wifi或4g进行图传的方式不同，通过WiFi进行图传的方式需要预先建立无人机与信号接收端(例如移动设备)的链接，并在该链接上传输图像数据。由于wifi信号和4g信号较易受外界环境干扰，导致链接断开，影响图传的及时性。
而无人机与无人机机巢的专用通信链路，是无人机机巢通过msdk与无人机建立的进行无线电通信的链路，因而能够保证在较远的范围内接收到无人机回传的数据，不易受到外界信号干扰。
请参阅图3，在本申请的一个实施例中，所述变压器呼吸器的状态检测方法还包括训练硅胶状态识别模型，所述训练硅胶状态识别模型包括S21～S22：
S21.将若干硅胶的样本图像进行颜色标注，获得硅胶的颜色状态；其中，所述硅胶的颜色状态包括蓝色状态或红色状态；所述硅胶为蓝色状态指示所述变压器呼吸器运行正常；所述硅胶为红色状态指示所述变压器呼吸器运行异常。
S22.将所述若干硅胶的样本图像作为输入，将所述硅胶的颜色状态作为输出，输入至YOLOv5神经网络进行训练学习，获得硅胶状态识别模型。
YOLO(You Only Look Once)神经网络将目标检测重新定义为一个回归问题，将单个卷积神经网络应用于整个图像，将图像分成网格，并预测每个网格的类概率和边界框。在本申请实施例中，将所述若干硅胶的样本图像作为输入，将所述硅胶的颜色状态作为输出，输入至YOLOv5神经网络进行训练学习，所述YOLOv5神经网络部署在指定服务器，所述指定服务器与无人机机巢可以进行通信，将回传到无人机机巢的硅胶图像输入至所述指定服务器的YOLOv5神经网络，获得硅胶状态识别模型。
在一个可选的实施例中，所述步骤S21，包括S212，具体如下：
S212.采用LabelImg图像标注工具对若干硅胶的样本图像进行颜色标注，获得硅胶的颜色状态。
图像标注是一个将标签添加到图像上的过程。其目标范围既可以是在整个图像上仅使用一个标签，也可以是在某个图像内的各组像素中配上多个标签。在本申请实施例中，使用LabelImg图像标注工具对若干硅胶的样本图像进行颜色标注。其中，所述LabelImg图像标注工具是一个图形图像注释工具，采用Python编写而成，并使用Qt作为其图形界面，注释以PASCAL VOC格式保存为XML文件，格式使用了ImageNet。
相应于上述方法实施例，请参阅图4，本发明实施例提供一种变压器呼吸器的状态检测装置4，包括：
图像获取模块41，用于获取无人机对变电站内的若干个所述变压器呼吸器采集的硅胶图像；
状态识别模块42，用于将所述硅胶图像输入至硅胶状态识别模型，获得硅胶状态；其中，所述硅胶状态用于指示所述变压器呼吸器的运行状态。
可选的，请参阅图5，所述图像获取模块41，包括：
位置信息获取单元412，用于获取变电站内若干硅胶的位置信息，根据所述位置信息生成无人机的航线数据；所述航线数据包括硅胶位置、无人机搭载的相机的拍照角度以及无人机搭载的相机的拍照高度；
硅胶拍照单元414，用于根据所述航线数据，控制无人机在不同的所述硅胶位置、所述拍照高度和所述拍照角度对所述若干硅胶进行拍照，获得若干硅胶图像；
图像回传单元416，用于将无人机采集的所述若干硅胶图像统一回传到无人机机巣。
可选的，所述变压器呼吸器的状态检测装置还包括训练硅胶状态识别模型，所述训练硅胶状态识别模型，包括：
颜色标注单元，用于将若干硅胶的样本图像进行颜色标注，获得硅胶的颜色状态；其中，所述硅胶的颜色状态包括蓝色状态或红色状态；所述硅胶为蓝色状态用于指示所述变压器呼吸器运行正常；所述硅胶为红色状态用于指示所述变压器呼吸器运行异常，需要更换；
模型获得单元，用于将所述若干硅胶的样本图像作为输入，将所述硅胶的颜色信息作为输出，输入至YOLOv5神经网络进行训练学习，获得硅胶状态识别模型。
应用本发明实施例，通过获取无人机对变电站内的若干个所述变压器呼吸器采集的硅胶图像，将所述硅胶图像输入至硅胶状态识别模型，获得硅胶状态。其中，所述硅胶状态用于指示所述变压器呼吸器的运行状态。本发明无需人工采集硅胶图像以及识别硅胶颜色，能够自动识别变压器呼吸器的运行状态，提高识别效率，减轻运维人员负担。
本申请还提供一种电子设备，包括：处理器和存储器；其中，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序适于由所述处理器加载并执行上述实施例的方法步骤。
本申请还提供一种计算机可读存储介质，其上储存有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现上述实施例的方法步骤。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，则本发明也意图包含这些改动和变形。
Claims (10)
1.一种变压器呼吸器的状态检测方法，其特征在于，应用于变压器呼吸器，所述变压器呼吸器上设置有用于干燥所述变压器呼吸器的硅胶，所述方法包括：
获取无人机对变电站内的若干个所述变压器呼吸器采集的硅胶图像；
将所述硅胶图像输入至硅胶状态识别模型，获得硅胶状态；其中，所述硅胶状态用于指示所述变压器呼吸器的运行状态。
2.根据权利要求1所述的变压器呼吸器的状态检测方法，其特征在于，所述获取无人机对变电站内的若干个所述变压器呼吸器采集的硅胶图像，包括：
获取变电站内若干硅胶的位置信息，根据所述位置信息生成无人机的航线数据；所述航线数据包括硅胶位置、无人机搭载的相机的拍照角度以及无人机搭载的相机的拍照高度；
根据所述航线数据，控制无人机在不同的所述硅胶位置、所述拍照高度和所述拍照角度对所述若干硅胶进行拍照，获得若干硅胶图像；
将无人机采集的所述若干硅胶图像统一回传到无人机机巣。
3.根据权利要求1所述的变压器呼吸器的状态检测方法，其特征在于，还包括训练硅胶状态识别模型，所述训练硅胶状态识别模型，包括：
将若干硅胶的样本图像进行颜色标注，获得硅胶的颜色状态；其中，所述硅胶的颜色状态包括蓝色状态或红色状态；所述硅胶为蓝色状态指示所述变压器呼吸器运行正常；所述硅胶为红色状态指示所述变压器呼吸器运行异常；
将所述若干硅胶的样本图像作为输入，将所述硅胶的颜色状态作为输出，输入至YOLOv5神经网络进行训练学习，获得硅胶状态识别模型。
4.根据权利要求2所述的变压器呼吸器的状态检测方法，其特征在于，所述将无人机采集的所述若干硅胶图像统一回传到无人机机巣，包括：
无人机采集若干硅胶图像，并将所述若干硅胶图像通过专用通信链路回传给无人机机巢；所述专用通信链路为所述无人机与所述无人机机巢之间进行图传的通信链路。
5.根据权利要求3所述的变压器呼吸器的状态检测方法，其特征在于，所述将若干硅胶的样本图像进行颜色标注，获得硅胶的颜色状态，包括：
采用LabelImg图像标注工具对若干硅胶的样本图像进行颜色标注，获得硅胶的颜色状态。
6.一种变压器呼吸器的状态检测装置，其特征在于，包括：
图像获取模块，用于获取无人机对变电站内的若干个所述变压器呼吸器采集的硅胶图像；
状态识别模块，用于将所述硅胶图像输入至硅胶状态识别模型，获得硅胶状态；其中，所述硅胶状态用于指示所述变压器呼吸器的运行状态。
7.根据权利要求6所述的变压器呼吸器的状态检测装置，其特征在于，所述图像获取模块，包括：
位置信息获取单元，用于获取变电站内若干硅胶的位置信息，根据所述位置信息生成无人机的航线数据；所述航线数据包括硅胶位置、无人机搭载的相机的拍照角度以及无人机搭载的相机的拍照高度；
硅胶拍照单元，用于根据所述航线数据，控制无人机在不同的所述硅胶位置、所述拍照高度和所述拍照角度对所述若干硅胶进行拍照，获得若干硅胶图像；
图像回传单元，用于将无人机采集的所述若干硅胶图像统一回传到无人机机巣。
8.根据权利要求6所述的变压器呼吸器的状态检测装置，其特征在于，还包括训练硅胶状态识别模型，所述训练硅胶状态识别模型，包括：
颜色标注单元，用于将若干硅胶的样本图像进行颜色标注，获得硅胶的颜色状态；其中，所述硅胶的颜色状态包括蓝色状态或红色状态；所述硅胶为蓝色状态用于指示所述变压器呼吸器运行正常；所述硅胶为红色状态用于指示所述变压器呼吸器运行异常，需要更换；
模型获得单元，用于将所述若干硅胶的样本图像作为输入，将所述硅胶的颜色信息作为输出，输入至YOLOv5神经网络进行训练学习，获得硅胶状态识别模型。
9.一种电子设备，其特征在于，包括：处理器和存储器；其中，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序适于由所述处理器加载并执行如权利要求1至5中任意一项所述的变压器呼吸器的状态检测方法。
10.一种计算机可读存储介质，其上储存有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至5中任意一项所述的变压器呼吸器的状态检测方法。
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