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CN116304798A - 一种局部放电类型识别方法、装置、设备及介质 - Google Patents

一种局部放电类型识别方法、装置、设备及介质 Download PDF

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CN116304798A
CN116304798A CN202310079318.2A CN202310079318A CN116304798A CN 116304798 A CN116304798 A CN 116304798A CN 202310079318 A CN202310079318 A CN 202310079318A CN 116304798 A CN116304798 A CN 116304798A
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discharge
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Guangdong Power Grid Co Ltd
Meizhou Power Supply Bureau of Guangdong Power Grid Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种局部放电类型识别方法、装置、设备及介质。当检测到电力设备上至少一个部位存在局部放电信号时，确定目标局部放电信号；将目标局部放电信号输入至预先配置的图像转换程序中，确定目标局部放电信号相对应的目标放电相位分布谱图像；基于目标放电相位分布谱图像，确定目标边缘轮廓图像，并确定目标边缘轮廓图像中边缘轮廓所对应目标中心位置坐标；基于目标边缘轮廓图像、目标中心位置坐标以及预先设定的映射关系表，确定目标局部放电信号所对应的目标放电类型，解决了电力设备局部放电类型识别准确率及效率低的技术问题，有效降低维修人员对于局部放电类型的识别难度，提高局部放电类型识别的效率及准确率。

Description

一种局部放电类型识别方法、装置、设备及介质
技术领域
本本发明涉及数据处理技术领域，尤其涉及一种局部放电类型识别方法、装置、设备及介质。
背景技术
XLPE电缆具有绝缘性能好、热性能和机械性能优异、供电可靠性高等优点，近年来逐步代替架空线路成为城市内主要的电能输送方式。在电缆的制造、运输、安装及运行过程中，由于原材料、生产工艺、机械冲击或老化等原因，电缆本体、中间接头及终端处易产生各种缺陷，在试验电压或额定电压作用下极易引起电缆局部放电，给整个电力系统造成不可估量的危害，因此需监测电缆状态，以便于快速排除电缆隐患以及故障。
目前，电缆监测系统可以实时采集并分析数据，将采集到的原始数据转化为局部放电相位分布谱图(Phase Resolved Partial Discharg，PRPD)，进而检修人员根据PRPD图谱识别局部放电类型。除了依靠检修人员根据经验人为识别外，还有基于图像识别技术的人工智能识别方法，以实现局部放电识别的自动化。
然而，人工识别的局部放电类型存在效率低，准确率低的技术问题，增加了沟通成本和时间成本。而基于图像识别技术通常采用简单的神经网络模型实现自动化识别局部放电类型，虽然可以节省识别时间，但是受到样本数据量的限制，存在识别准确率低的技术问题。
发明内容
本发明提供了一种局部放电类型识别方法、装置、设备及介质，有效降低维修人员对于局部放电类型的识别难度，提高局部放电类型识别的效率及准确率。
第一方面，本发明提供了一种局部放电类型识别方法，该方法包括：
当检测到电力设备上至少一个部位存在局部放电信号时，确定目标局部放电信号；
将目标局部放电信号输入至预先配置的图像转换程序中，确定目标局部放电信号相对应的目标放电相位分布谱图像；
基于目标放电相位分布谱图像，确定目标边缘轮廓图像，并确定目标边缘轮廓图像中边缘轮廓所对应目标中心位置坐标；
基于所述目标边缘轮廓图像、所述目标中心位置坐标以及预先设定的映射关系表，确定所述目标局部放电信号所对应的目标放电类型；其中，映射关系表中预先存储了不同局部放电类型所对应的边缘轮廓图像、不同局部放电类型所对应的边缘轮廓中心位置坐标。
第二方面，本发明提供了一种局部放电类型识别装置，该装置包括：
目标信号确定模块，用于当检测到电力设备上至少一个部位存在局部放电信号时，确定目标局部放电信号；
目标图像确定模块，用于将目标局部放电信号输入至预先配置的图像转换程序中，确定目标局部放电信号相对应的目标放电相位分布谱图像；
图像特征确定模块，用于基于目标放电相位分布谱图像，确定目标边缘轮廓图像，并确定目标边缘轮廓图像中边缘轮廓所对应目标中心位置坐标；
放电类型确定模块，用于基于所述目标边缘轮廓图像、所述目标中心位置坐标以及预先设定的映射关系表，确定所述目标局部放电信号所对应的目标放电类型；其中，映射关系表中预先存储了不同局部放电类型所对应的边缘轮廓图像、不同局部放电类型所对应的边缘轮廓中心位置坐标。
第三方面，本发明提供了一种数据处理电子设备，包括：
至少一个处理器；以及
与至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
存储器存储有可被至少一个处理器执行的计算机程序，计算机程序被至少一个处理器执行，以使至少一个处理器能够执行本发明任一实施例的局部放电类型识别方法。
第四方面，本发明提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机指令，计算机指令用于使处理器执行时实现本发明任一实施例的局部放电类型识别方法。
第五方面，本发明提供了一种计算机程序产品，计算机程序产品包括计算机程序，计算机程序在被处理器执行时实现本发明任一实施例的局部放电类型识别方法。
本发明实施例提供的技术方案，通过当检测到电力设备上至少一个部位存在局部放电信号时，确定目标局部放电信号，进而将目标局部放电信号输入至预先配置的图像转换程序中，确定目标局部放电信号相对应的目标放电相位分布谱图像，随后基于目标放电相位分布谱图像，确定目标边缘轮廓图像，并确定目标边缘轮廓图像中边缘轮廓所对应目标中心位置坐标，进一步可以基于目标边缘轮廓图像、目标中心位置坐标以及预先设定的映射关系表，确定目标局部放电信号所对应的目标放电类型，解决了电力设备局部放电类型识别准确率及效率低的技术问题，有效降低维修人员对于局部放电类型的识别难度，提高局部放电类型识别的效率及准确率。
应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例一提供的一种局部放电类型识别方法的流程图；
图2为本发明实施例一提供的放电相位分布谱图像示意图；
图3为本发明实施例一提供的放电区域边缘轮廓示意图；
图4为本发明实施例一提供的不同放电类型所对应的放电相位分布谱图像示意图；
图5为本发明实施例二提供的一种局部放电类型识别方法的流程图；
图6为本发明实施例三提供的一种局部放电类型识别方法的流程图；
图7为本发明实施例四提供的一种局部放电类型识别装置结构示意图；
图8为本发明实施例五提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一预设条件”、“第二预设条件”等是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。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
在介绍本技术方案之前，可以先对应用场景进行示例性说明。电力传射设备在制造、运输、安装及运行过程中，由于原材料、生产工艺、机械冲击或老化等原因，设备本体、中间接头及终端处易产生各种缺陷，在试验电压或额定电压作用下极易引起电力设备局部放电，电力设备一旦发生局部放电，会造成电力传输线的绝缘层损坏，影响其性能，给整个电力系统造成不可估量的危害，因此需监测电力设备状态，及时了解故障信息，以便于快速排除隐患以及故障。基于此，本发明可以在电力设备发生局部放电时，采集目标局部放电信号，并将局部放电信号转化为目标放电相位分布谱图像，随后提取目标放电相位分布谱图像的目标边缘轮廓图像以及边缘轮廓所对应目标中心位置坐标，将提取后的目标边缘轮廓图像以及边缘轮廓所对应目标中心位置坐标与预先设定的映射关系表进行比对，确定目标局部放电信号所对应的目标放电类型，从而可以快速的解决故障，以使线路恢复正常。
实施例一
图1为本发明实施例一提供的一种局部放电类型识别方法的流程图，本实施例可适用于基于电力传输设备的目标局部放电信号以及预先定义的映射关系表，确定目标局部信号所对应的放电类型的情形。该方法可以由局部放电类型识别装置来执行，该装置可以采用硬件和/或软件的形式实现，该装置可以配置在计算机设备上，该计算机设备可以是笔记本、台式计算机以及智能平板等。如图1所示，该方法包括：
S110、当检测到电力设备上至少一个部位存在局部放电信号时，确定目标局部放电信号。
其中，电力设备为可以进行电能传输的硬件设备，例如，气体绝缘组合电器、XLPE电缆、发电机、变压器、断路器、接触器等。局部放电信号为电力设备某一处发生局部放电时产生的电信号。目标局部放电信号为将要用于后续进行局部放电类型识别的局部放电信号。
具体的，可以在电力设备上安装放电检测仪，当电力设备的某一个部位发生局部放电时，可以触发放电检测仪采集局部放电信号。可以采集预设时长内的局部放电信号作为目标局部放电信号，预设时长的具体数值可以自定义设置。
示例性的，可以将一段长度为1千米的电缆作为电力设备，在电缆上安装预设数量的放电检测仪，每个放电检测仪为其预先设定放电检测管辖范围，当一个放电检测仪所对应的电缆上的放电检测管辖范围发生局部放电时，这个放电检测仪可以采集预设时长内的局部放电信号作为目标局部放电信号。
在上述实施例的基础上，确定目标局部放电信号可以包括：当目标检测装置检测到电力设备上至少一个部位的脉冲时域信号在预设时长内发生连续突变时，将预设时长内的脉冲时域信号确定为待处理局部放电信号；对待处理局部放电信号进行格式统一化处理，得到目标局部放电信号。
其中，脉冲时域信号为电力设备通电正常工作时产生的电信号。目标检测装置为可以检测局部放电信号的设备。在实际应用过程中，多个目标检测装置所对应的型号不一定相同，因此采集的数据存在一定差异，例如，数据的存储格式、采样点个数、采样间隔等均可能存在差异，此时产生的局部放电信号可以进行格式归一化处理，所以这些信号可以称之为待处理局部放电信号。
具体的，目标检测装置可以实时监测预设管辖范围内电力设备的电信号，当电力设备某一部位对应的脉冲时域信号的幅值与正常状态幅值的差值大于预设值，且所述差值出现的时长超过预设时长，则将预设时长内的脉冲时域信号确定为待处理局部放电信号，进一步的，可以基于预先编写的归一化处理代码对待处理局部放电信号进行格式统一化处理，从而得到标准格式的目标局部放电信号。
S120、将目标局部放电信号输入至预先配置的图像转换程序中，确定目标局部放电信号相对应的目标放电相位分布谱图像。
其中，图像转换程序可以是预先编写的程序代码，也可以是预先开发的数据处理组件，图像转换程序可以将目标局部放电信号转化为目标放电相位分布谱图像。
在本实施例中，目标检测装置采集一段时间内的多个脉冲时域信号，同时，采集和记录每个脉冲采集时的电网工频相位(0～360°)形成的统计图谱为放电相位分布谱图像。放电相位分布谱图像示意图参见图2，如图2所示，放电相位分布谱图像为散点状的二维坐标平面图，横坐标为脉冲的电网工频相位(0～360°)，纵坐标为放电量(pC)，每个散点的值为对应相位上局部放电部位的放电量。目标放电相位分布谱图像为与目标局部放电信号相对应的放电相位分布谱图像。
具体的，可以将图像转换程序作为一个独立的数据处理单元，在实际应用中，将目标局部放电信号作为输入，输入至图像转换程序，图像转换程序对目标局部放电信号进行逻辑转换之后，可以输出目标放电相位分布谱图像。
在上述实施例的基础上，确定目标放电相位分布谱图像时具体可以包括：将目标局部放电信号输入至预先配置的图像转换程序中进行处理，得到待处理放电相位分布谱图像；对待处理放电相位分布谱图像进行灰度化处理，确定目标放电相位分布谱图像。
在本实施例中，将目标局部放电信号输入至预先配置的图像转换程序中进行处理之后，所得到的图像可能为彩色的待处理放电相位分布谱图像，此时可以进一步的将待处理放电相位分布谱图像转化为灰度图，灰度图中每个像素点的像素值的范围为[0，255]，将此时的灰度图作为目标放电相位分布谱图像。
S130、基于目标放电相位分布谱图像，确定目标边缘轮廓图像，并确定目标边缘轮廓图像中边缘轮廓所对应目标中心位置坐标。
其中，目标边缘轮廓图像为目标放电相位分布谱图像中放电区域边缘轮廓对应的二值图像。示例性的，放电区域边缘轮廓示意图参见图3，如图3所示，图像中黑色线条可以表示放电区域边缘轮廓。基于此，目标边缘轮廓图像为二值图像，在目标边缘轮廓图像中，像素点值为1代表该像素点为黑色，像素点值为0代表该像素点为白色，所以目标边缘轮廓图像中像素点值为1的像素点可以勾勒出放电区域边缘轮廓，其中，像素值为1的像素点可以称之为边缘轮廓像素点。目标中心位置坐标为目标边缘轮廓图像中各边缘轮廓像素点中心位置的坐标。
具体的，可以基于边缘检测算法确定目标边缘轮廓图像，例如，可以预先编写边缘检测代码程序，也可以使用现有的边缘检测程序，将目标放电相位分布谱图像输入至边缘检测算法，边缘检测算法可以输出与目标放电相位分布谱图像相对应的目标边缘轮廓图像。进一步的，在确定目标边缘轮廓图像的基础上，获取目标边缘轮廓图像中像素值为1像素点的位置坐标，对所述位置坐标取平均值，得到目标中心位置坐标。
示例性的，预先编写边缘检测代码程序，将这段程序称之为边缘提取模型，将目标放电相位分布谱图像输入至边缘提取模型，得到目标边缘轮廓图像。进一步的，获取到的目标边缘轮廓图像中像素值为1像素点的位置坐标为(1,10),(2,8),(4,7),…,(3,6)，随后对这些坐标的横坐标数值取平均数得到A，对纵坐标数值取平均数得到B，则目标中心位置坐标为(A,B)
S140、基于目标边缘轮廓图像、目标中心位置坐标以及预先设定的映射关系表，确定目标局部放电信号所对应的目标放电类型。
其中，映射关系表中预先存储了不同局部放电类型所对应的边缘轮廓图像、不同局部放电类型所对应的边缘轮廓中心位置坐标。示例性的，不同放电类型所对应的放电相位分布谱图像参见图4，不同局部放电类型可以包括内部气隙放电类型、尖端放电类型、沿面放电类型、悬浮放电类型等。在确定各放电类型所对应的放电相位分布谱图像后，可以预先确定各放电类型所对应的边缘轮廓图像以及各放电类型所对应的边缘轮廓中心位置坐标。
在本实施例中，可以为各放电类型设定编码信息，例如，内部气隙放电类型编码为“1”、尖端放电类型“2”编码为、沿面放电类型编码为“3”、悬浮放电类型编码为“4”，映射关系表中存储各放电类型设定编码信息，以及与各放电类型所对应的边缘轮廓图像矩阵和边缘轮廓中心位置坐标，示例性的，映射关系表可以以键值对的方式进行存储。
具体的，在确定目标边缘轮廓图像以及目标中心位置之后，可以确定目标边缘轮廓图像所对应的目标矩阵，分别计算目标矩阵与映射关系表中存储各放电类型所对应的边缘轮廓图像矩阵之间的相似度值，进一步的，比较相似度是否满足预设阈值，若相似度值超过预设阈值所对应的放电类型作为待选择放电类型。随后，确定目标中心位置是否位于待选择放电类型的边缘轮廓中心位置坐标的领域内，若目标中心位置位于某一个待选择放电类型的边缘轮廓中心位置坐标的领域内，则将此待选择放电类型作为目标放电类型。
本发明实施例提供的技术方案，通过当检测到电力设备上至少一个部位存在局部放电信号时，确定目标局部放电信号，进而将目标局部放电信号输入至预先配置的图像转换程序中，确定目标局部放电信号相对应的目标放电相位分布谱图像，随后基于目标放电相位分布谱图像，确定目标边缘轮廓图像，并确定目标边缘轮廓图像中边缘轮廓所对应目标中心位置坐标，进一步可以基于目标边缘轮廓图像、目标中心位置坐标以及预先设定的映射关系表，确定目标局部放电信号所对应的目标放电类型，解决了电力设备局部放电类型识别准确率及效率低的技术问题，有效降低维修人员对于局部放电类型的识别难度，提高局部放电类型识别的效率及准确率。
实施例二
图5为本发明实施例二提供的一种局部放电类型识别方法的流程图，本发明实施例在上述实施例的基础上，对本发明实施例S130和S140步骤进行进一步细化，本发明实施例可以与上述一个或者多个实施例中各个可选方案结合。如图5所示，该方法包括：
S210、当检测到电力设备上至少一个部位存在局部放电信号时，确定目标局部放电信号。
S220、将目标局部放电信号输入至预先配置的图像转换程序中，确定目标局部放电信号相对应的目标放电相位分布谱图像。
S231、对目标放电相位分布谱图像进行二值化处理，确定与目标放电相位分布谱图像相对应的二值化图像。
其中，二值化图像中各像素点对应的像素值为0或者1。
在本实施例中，由于目标放电相位分布谱图像为灰度图像，因此目标放电相位分布谱图像像素点的值为介于0到255的值，为了筛除掉目标放电相位分布谱图像中的噪音，可以对目标放电相位分布谱图像进行二值化处理，得到干净的二值化图像。
示例性的，可以将目标放电相位分布谱图像所对应的矩阵分为若干个5*5像素小矩阵，并计算矩阵内的各元素的平均值
Figure BDA0004066958710000101
若/>
Figure BDA0004066958710000102
则该矩阵记为1，若/>
Figure BDA0004066958710000103
则该矩阵记为0，其中该像素点为白色，则像素点数值为0，若该像素点为黑色，则该像素点为1。例如，若目标放电相位分布谱图像所对应的灰度矩阵为100*100的，则基于灰度矩阵中每一个元素确定一个5*5像素小矩阵，位于矩阵边缘位置的元素，在确定5*5像素小矩阵时，可以通过补零的方式实现，基于上述方法，可以确定一个与目标放电相位分布谱图像相对应的二值化图像。
S232、对于二值化图像中的各像素点，按照预设的处理顺序确定当前像素点，根据当前像素点预设领域内像素点像素值的数量是否满足预设条件，确定是否调整当前像素点的像素值，直至确定最后一个像素点的像素值，得到目标边缘轮廓图像。
在本实施例中，预设条件为预先设定的条件。示例性的，预设条件为对于任意一个当前像素点，若当前像素点左侧第一预设数量个像素点值中存在第二预设数量个像素点值为0，当前像素点右侧第一预设数量个像素点值中存在第二预设数量个像素点值为1，或者，当前像素点左侧第一预设数量个像素点值中存在第二预设数量个像素点值为1，当前像素点右侧第一预设数量个像素点值中存在第二预设数量个像素点值为0，则将当前像素点对应的像素值设置为1，否则，当前像素点对应的像素值设置为0。对于二值化图像中的各像素点，可以按照从左到右，从上到下的顺序依次确定当前像素点，对于任意一个当前像素点，若当前像素点预设领域内像素点像素值与上述预设条件，确定当前像素点对应的像素值，直至确定最后一个像素点的像素值，得到目标边缘轮廓图像。
示例性的，对于二值化图像中的各像素点X(a,b)，若X(a-10,b)…X(a-1,b)中至少8个矩阵为0，X(a+1,b)…X(a+10,b)中至少8个矩阵为1，或者若X(a-10,b)…X(a-1,b)中至少8个矩阵为1，X(a+1,b)…X(a+10,b)中至少8个矩阵为0，则在边界矩阵中记为1，否则记为0，基于上述方法依次确定二值化图像中的各像素点所对应的像素值，可以确定目标边缘轮廓图像。
S241、获取目标边缘轮廓图像中的各边缘轮廓像素点对应的各位置坐标。
在本实施例中，在确定目标边缘轮廓图像之后，可以将目标边缘轮廓图像中像素值为1的像素点作为边缘轮廓像素点，这些边缘轮廓像素点所对应的位置坐标是可以直接获取的。示例性的，目标边缘轮廓图像像素值为1的像素点共有500个，各边缘轮廓像素点所对应的位置坐标为(200,10),(200,11),(210,7),…,(618,300)等。
S242、对各位置坐标进行平均化处理，确定目标边缘轮廓图像中边缘轮廓所对应目标中心位置坐标。
在本实施例中，在获取各边缘轮廓像素点对应的各位置坐标之后，对各边缘轮廓像素点位置坐标的横坐标取平均值d，对各边缘轮廓像素点位置坐标的纵坐标去平均值f，可以获得边缘轮廓所对应目标中心位置坐标为(d，f)。
S250、调取预先设定的映射关系表。
在本实施例中，可以将映射关系表预先存储于服务器的存储单元中，当执行判别目标放电类型的任务时，可以随时调取映射关系表。
S260、确定目标边缘轮廓图像与映射关系表中不同局部放电类型所对应的边缘轮廓图像之间的相似度值。
在本实施例中，目标边缘轮廓图像在计算机中是以矩阵的形式存储的，在此可以将目标边缘轮廓图像所对应的矩阵称之为目标矩阵，在映射关系表中已经预先存储了各放电类型与各放电类型边缘轮廓图像所对应的矩阵，基于此，可以分别计算目标矩阵与不同局部放电类型所对应的边缘轮廓图像矩阵之间的相似度值。
S270、基于预先设定的阈值以及相似度值，确定目标局部放电信号所对应的待验证放电类型。
在本实施例中，可以预先定义阈值的数值，例如，阈值为90％。在确定目标矩阵与不同局部放电类型所对应的边缘轮廓图像矩阵之间的相似度值之后，判断各相似度值与阈值之间的大小关系，将相似度值大于阈值的局部放电类型作为目标局部放电信号所对应的待验证放电类型。
示例性的，若映射关系表中预先存储了4种局部放电类型，4种局部放电类型为类型1、类型2、类型3和类型4，计算得到目标矩阵与类型1所对应的边缘轮廓图像矩阵之间的相似度值为20％、目标矩阵与类型2所对应的边缘轮廓图像矩阵之间的相似度值为91％、目标矩阵与类型3所对应的边缘轮廓图像矩阵之间的相似度值为95％、目标矩阵与类型4所对应的边缘轮廓图像矩阵之间的相似度值为65％，阈值为90％，则将类型2和类型3作为目标局部放电信号所对应的待验证放电类型。
S280、判断目标中心位置坐标是否位于待验证放电类型所对应的边缘轮廓中心位置坐标的预设领域内，若是，则将待验证放电类型作为目标放电类型。
在本实施例中，若边缘轮廓中心位置坐标为B(x,y)，则可以以中心位置坐标为中心，确定预设数量的坐标点，例如，以中心位置坐标为中心，确定10*10的坐标点作为边缘轮廓中心位置坐标的预设领域。
在上述示例性的基础上，可以调取待待验证放电类型所对应的边缘轮廓中心位置坐标，进一步的判断目标中心位置坐标是否位于待验证放电类型所对应的边缘轮廓中心位置坐标的预设领域内，如果目标中心位置坐标位于待验证放电类型所对应的边缘轮廓中心位置坐标的预设领域内，就将待验证放电类型作为目标放电类型。例如，类型2和类型3为待验证放电类型，目标中心位置坐标位于类型2所对应的边缘轮廓中心位置坐标的预设领域内，并不位于类型3所对应的边缘轮廓中心位置坐标的预设领域内，则将类型2作为目标放电类型；若目标中心位置坐标位于类型2所对应的边缘轮廓中心位置坐标的预设领域内，也位于类型3所对应的边缘轮廓中心位置坐标的预设领域内，则将相似度值大的待验证放电类型作为目标放电类型，即将类型3作为目标放电类型。
本发明实施例提供的技术方案，通过当检测到电力设备上至少一个部位存在局部放电信号时，确定目标局部放电信号，进而将目标局部放电信号输入至预先配置的图像转换程序中，确定目标局部放电信号相对应的目标放电相位分布谱图像。随后，对目标放电相位分布谱图像进行二值化处理，确定与目标放电相位分布谱图像相对应的二值化图像，对于二值化图像中的各像素点，按照预设的处理顺序确定当前像素点，根据当前像素点预设领域内像素点像素值的数量是否满足预设条件，确定是否调整当前像素点的像素值，直至确定最后一个像素点的像素值，得到目标边缘轮廓图像，进一步获取目标边缘轮廓图像中的各边缘轮廓像素点对应的各位置坐标，对各位置坐标进行平均化处理，确定目标边缘轮廓图像中边缘轮廓所对应目标中心位置坐标。再后，调取预先设定的映射关系表确定目标边缘轮廓图像，确定目标边缘轮廓图像与映射关系表中不同局部放电类型所对应的边缘轮廓图像之间的相似度值，基于预先设定的阈值以及相似度值，确定目标局部放电信号所对应的待验证放电类型，最后判断目标中心位置坐标是否位于待验证放电类型所对应的边缘轮廓中心位置坐标的预设领域内，若是，则将待验证放电类型作为目标放电类型，本发明实施例解决了电力设备局部放电类型识别准确率及效率低的技术问题，有效降低维修人员对于局部放电类型的识别难度，进一步提高局部放电类型识别的效率及准确率。
实施例三
图6为本发明实施例二提供的一种局部放电类型识别方法的流程图，本发明实施例在上述实施例的基础上，在确定目标局部放电信号所对应的目标放电类型之后，还可以进一步确定目标局部放电信号的强度等级，本发明实施例可以与上述一个或者多个实施例中各个可选方案结合。如图6所示，该方法包括：
S310、当检测到电力设备上至少一个部位存在局部放电信号时，确定目标局部放电信号。
S320、将目标局部放电信号输入至预先配置的图像转换程序中，确定目标局部放电信号相对应的目标放电相位分布谱图像。
S330、基于目标放电相位分布谱图像，确定目标边缘轮廓图像，并确定目标边缘轮廓图像中边缘轮廓所对应目标中心位置坐标。
S340、基于目标边缘轮廓图像、目标中心位置坐标以及预先设定的映射关系表，确定目标局部放电信号所对应的目标放电类型。
S350、基于目标放电相位分布谱图像，确定目标局部放电信号的目标最大放电电位。
在本实施例中，在放电相位分布谱图像中横坐标表示的是横坐标为脉冲的电网工频相位，纵坐标表示的是放电量，基于此目标最大放电电位即为目标放电相位分布谱图像中纵坐标值最大的像素点所表示的放电量。
S360、调取目标放电类型所对应的最大放电点位。
在本实施例中，可以在映射关系表中预先存储不同放电类型所对应的最大放电点位，在进行目标局部放电信号的强度等级判定时，直接调取不同放电类型所对应的最大放电点位。
S370、基于目标最大放电电位与最大放电点位的差值以及预设强度等级判断条件，确定目标局部放电信号的强度等级。
在本实施例中，目标最大放电点位可以表明目标局部放电信号的强度，在实际应用中，不同的强度等级可以采取不同的应对措施，因此可以在确定目标放电类型之后，进一步确定目标局部放电信号的强度等级。
在本实施例中，可以预先设定多个不同的强度等级，例如，可以设定三个强度等级，分别是第一等级、第二等级和第三等级，不同的轻度等级对应不同的目标最大放电电位与最大放电点位的预设差值范围。基于此，在确定目标最大放电电位之后，可以进一步确定目标放电类型所对应的最大放电点位，从而计算目标最大放电电位与最大放电点位的差值，所述差值位于哪个强度等级所对应的预设差值范围，则表明目标局部放电信号属于何种强度等级。
本发明实施例提供的技术方案，在确定目标局部放电信号所对应的目标放电类型之后，还可以基于目标放电相位分布谱图像，确定目标局部放电信号的目标最大放电电位，随后调取目标放电类型所对应的最大放电点位，进而基于目标最大放电电位与最大放电点位的差值以及预设强度等级判断条件，确定目标局部放电信号的强度等级，不同的强度等级可以采取不同的应对措施，确定强度等级后，可以充分的采取相应的应对措施，及时完成故障修复。
实施例四
图7为本发明实施例四提供的一种局部放电类型识别装置的结构示意图，该装置可以执行本发明实施例所提供的局部放电类型识别方法。该装置包括：目标信号确定模块410、目标图像确定模块420、图像特征确定模块430以及放电类型确定模块440。
目标信号确定模块410，用于当检测到电力设备上至少一个部位存在局部放电信号时，确定目标局部放电信号；
目标图像确定模块420，用于将目标局部放电信号输入至预先配置的图像转换程序中，确定目标局部放电信号相对应的目标放电相位分布谱图像；
图像特征确定模块430，用于基于目标放电相位分布谱图像，确定目标边缘轮廓图像，并确定目标边缘轮廓图像中边缘轮廓所对应目标中心位置坐标；
放电类型确定模块440，用于基于目标边缘轮廓图像、目标中心位置坐标以及预先设定的映射关系表，确定目标局部放电信号所对应的目标放电类型；其中，映射关系表中预先存储了不同局部放电类型所对应的边缘轮廓图像、不同局部放电类型所对应的边缘轮廓中心位置坐标。
在上述各技术方案的基础上，目标信号确定模块410包括：
待处理局部放电信号确定单元，用于当目标检测装置检测到电力设备上至少一个部位存在局部的脉冲时域信号在预设时长内发生连续突变时，将预设时长内的脉冲时域信号确定为待处理局部放电信号；其中，脉冲时域信号为电力设备通电正常工作时产生的电信号；
目标放电信号确定单元，用于对待处理局部放电信号进行格式统一化处理，得到目标局部放电信号。
在上述各技术方案的基础上，目标图像确定模块420包括：
待处理图像确定单元，用于将目标局部放电信号输入至预先配置的图像转换程序中进行处理，得到待处理放电相位分布谱图像；
目标图像确定单元，用于对待处理放电相位分布谱图像进行灰度化处理，确定目标放电相位分布谱图像。
在上述各技术方案的基础上，图像特征确定模块430包括：
二值化图像确定单元，用于对目标放电相位分布谱图像进行二值化处理，确定与目标放电相位分布谱图像相对应的二值化图像；
边缘轮廓确定单元，用于对于二值化图像中的各像素点，按照预设的处理顺序确定当前像素点，根据当前像素点预设领域内像素点像素值的数量是否满足预设条件，确定是否调整当前像素点的像素值，直至确定最后一个像素点的像素值，得到目标边缘轮廓图像。
在上述各技术方案的基础上，图像特征确定模块430还包括：
坐标位置获取单元，用于获取目标边缘轮廓图像中的各边缘轮廓像素点对应的各位置坐标；
中心坐标确定单元，用于对各位置坐标进行平均化处理，确定目标边缘轮廓图像中边缘轮廓所对应目标中心位置坐标。
在上述各技术方案的基础上，放电类型确定模块440包括：
映射关系调取单元，用于调取预先设定的映射关系表；
相似度值确定单元，用于确定目标边缘轮廓图像与映射关系表中不同局部放电类型所对应的边缘轮廓图像之间的相似度值；
待验证放电类型确定单元，用于基于预先设定的阈值以及相似度值，确定目标局部放电信号所对应的待验证放电类型；
目标放电类型确定单元，用于判断目标中心位置坐标是否位于待验证放电类型所对应的边缘轮廓中心位置坐标的预设领域内，若是，则将待验证放电类型作为目标放电类型。
在上述各技术方案的基础上，所述方法还包括强度等级确定模块，强度等级确定模块包括：
目标最大电位确定单元，用于基于目标放电相位分布谱图像，确定目标局部放电信号的目标最大放电电位；
最大放电点位确定单元，用于调取目标放电类型所对应的最大放电点位；
强度等级确定单元，用于基于目标最大放电电位与最大放电点位的差值以及预设强度等级判断条件，确定目标局部放电信号的强度等级。
本发明实施例提供的技术方案，通过当检测到电力设备上至少一个部位存在局部放电信号时，确定目标局部放电信号，进而将目标局部放电信号输入至预先配置的图像转换程序中，确定目标局部放电信号相对应的目标放电相位分布谱图像，随后基于目标放电相位分布谱图像，确定目标边缘轮廓图像，并确定目标边缘轮廓图像中边缘轮廓所对应目标中心位置坐标，进一步可以基于目标边缘轮廓图像、目标中心位置坐标以及预先设定的映射关系表，确定目标局部放电信号所对应的目标放电类型，解决了电力设备局部放电类型识别准确率及效率低的技术问题，有效降低维修人员对于局部放电类型的识别难度，提高局部放电类型识别的效率及准确率。
本公开实施例所提供的局部放电类型识别装置可执行本公开任意实施例所提供的局部放电类型识别方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。
值得注意的是，上述装置所包括的各个单元和模块只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本公开实施例的保护范围。
实施例五
图8为本发明实施例五提供的一种电子设备的结构示意图。电子设备10旨在表示各种形式的数字计算机，诸如，膝上型计算机、台式计算机、工作台、个人数字助理、服务器、刀片式服务器、大型计算机、和其它适合的计算机。电子设备还可以表示各种形式的移动装置，诸如，个人数字处理、蜂窝电话、智能电话、可穿戴设备(如头盔、眼镜、手表等)和其它类似的计算装置。本文所示的部件、它们的连接和关系、以及它们的功能仅仅作为示例，并且不意在限制本文中描述的和/或者要求的本发明的实现。
如图8所示，电子设备10包括至少一个处理器11，以及与至少一个处理器11通信连接的存储器，如只读存储器(ROM)12、随机访问存储器(RAM)13等，其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的计算机程序，处理器11可以根据存储在只读存储器(ROM)12中的计算机程序或者从存储单元18加载到随机访问存储器(RAM)13中的计算机程序，来执行各种适当的动作和处理。在RAM 13中，还可存储电子设备10操作所需的各种程序和数据。处理器11、ROM 12以及RAM 13通过总线14彼此相连。输入/输出(I/O)接口15也连接至总线14。
电子设备10中的多个部件连接至I/O接口15，包括：输入单元16，例如键盘、鼠标等；输出单元17，例如各种类型的显示器、扬声器等；存储单元18，例如磁盘、光盘等；以及通信单元19，例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元19允许电子设备10通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息/数据。
处理器11可以是各种具有处理和计算能力的通用和/或专用处理组件。处理器11的一些示例包括但不限于中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、各种专用的人工智能(AI)计算芯片、各种运行机器学习模型算法的处理器、数字信号处理器(DSP)、以及任何适当的处理器、控制器、微控制器等。处理器11执行上文所描述的各个方法和处理，例如局部放电类型识别方法。
在一些实施例中，局部放电类型识别方法可被实现为计算机程序，其被有形地包含于计算机可读存储介质，例如存储单元18。在一些实施例中，计算机程序的部分或者全部可以经由ROM 12和/或通信单元19而被载入和/或安装到电子设备10上。当计算机程序加载到RAM 13并由处理器11执行时，可以执行上文描述的局部放电类型识别方法的一个或多个步骤。备选地，在其他实施例中，处理器11可以通过其他任何适当的方式(例如，借助于固件)而被配置为执行局部放电类型识别方法。
本文中以上描述的系统和技术的各种实施方式可以在数字电子电路系统、集成电路系统、场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、专用标准产品(ASSP)、芯片上系统的系统(SOC)、负载可编程逻辑设备(CPLD)、计算机硬件、固件、软件、和/或它们的组合中实现。这些各种实施方式可以包括：实施在一个或者多个计算机程序中，该一个或者多个计算机程序可在包括至少一个可编程处理器的可编程系统上执行和/或解释，该可编程处理器可以是专用或者通用可编程处理器，可以从存储系统、至少一个输入装置、和至少一个输出装置接收数据和指令，并且将数据和指令传输至该存储系统、该至少一个输入装置、和该至少一个输出装置。
用于实施本发明的方法的计算机程序可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些计算机程序可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程局部放电类型识别装置的处理器，使得计算机程序当由处理器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。计算机程序可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行，作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。
在本发明的上下文中，计算机可读存储介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的计算机程序。计算机可读存储介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。备选地，计算机可读存储介质可以是机器可读信号介质。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。
为了提供与用户的交互，可以在电子设备上实施此处描述的系统和技术，该电子设备具有：用于向用户显示信息的显示装置(例如，CRT(阴极射线管)或者LCD(液晶显示器)监视器)；以及键盘和指向装置(例如，鼠标或者轨迹球)，用户可以通过该键盘和该指向装置来将输入提供给电子设备。其它种类的装置还可以用于提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的传感反馈(例如，视觉反馈、听觉反馈、或者触觉反馈)；并且可以用任何形式(包括声输入、语音输入或者、触觉输入)来接收来自用户的输入。
可以将此处描述的系统和技术实施在包括后台部件的计算系统(例如，作为数据服务器)、或者包括中间件部件的计算系统(例如，应用服务器)、或者包括前端部件的计算系统(例如，具有图形用户界面或者网络浏览器的用户计算机，用户可以通过该图形用户界面或者该网络浏览器来与此处描述的系统和技术的实施方式交互)、或者包括这种后台部件、中间件部件、或者前端部件的任何组合的计算系统中。可以通过任何形式或者介质的数字数据通信(例如，通信网络)来将系统的部件相互连接。通信网络的示例包括：局域网(LAN)、广域网(WAN)、区块链网络和互联网。
计算系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器一般远离彼此并且通常通过通信网络进行交互。通过在相应的计算机上运行并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序来产生客户端和服务器的关系。服务器可以是云服务器，又称为云计算服务器或云主机，是云计算服务体系中的一项主机产品，以解决了传统物理主机与VPS服务中，存在的管理难度大，业务扩展性弱的缺陷。应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本发明中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本发明的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。上述具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。

Claims (10)

1.一种局部放电类型识别方法，其特征在于，包括：
当检测到电力设备上至少一个部位存在局部放电信号时，确定目标局部放电信号；
将目标局部放电信号输入至预先配置的图像转换程序中，确定目标局部放电信号相对应的目标放电相位分布谱图像；
基于目标放电相位分布谱图像，确定目标边缘轮廓图像，并确定目标边缘轮廓图像中边缘轮廓所对应目标中心位置坐标；
基于所述目标边缘轮廓图像、所述目标中心位置坐标以及预先设定的映射关系表，确定所述目标局部放电信号所对应的目标放电类型；其中，映射关系表中预先存储了不同局部放电类型所对应的边缘轮廓图像、不同局部放电类型所对应的边缘轮廓中心位置坐标。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述当检测到电力设备上至少一个部位存在局部放电信号时，确定目标局部放电信号，包括：
当目标检测装置检测到电力设备上至少一个部位存在局部的脉冲时域信号在预设时长内发生连续突变时，将预设时长内的所述脉冲时域信号确定为待处理局部放电信号；其中，所述脉冲时域信号为电力设备通电正常工作时产生的电信号；
对所述待处理局部放电信号进行格式统一化处理，得到所述目标局部放电信号。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将目标局部放电信号输入至预先配置的图像转换程序中，确定目标局部放电信号相对应的目标放电相位分布谱图像，包括：
将目标局部放电信号输入至预先配置的图像转换程序中进行处理，得到待处理放电相位分布谱图像；
对所述待处理放电相位分布谱图像进行灰度化处理，确定目标放电相位分布谱图像。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于目标放电相位分布谱图像，确定目标边缘轮廓图像，包括：
对所述目标放电相位分布谱图像进行二值化处理，确定与所述目标放电相位分布谱图像相对应的二值化图像；
对于二值化图像中的各像素点，按照预设的处理顺序确定当前像素点，
根据当前像素点预设领域内像素点像素值的数量是否满足预设条件，确定是否调整当前像素点的像素值，直至确定最后一个像素点的像素值，得到所述目标边缘轮廓图像。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定目标边缘轮廓图像中边缘轮廓所对应目标中心位置坐标，包括：
获取所述目标边缘轮廓图像中的各边缘轮廓像素点对应的各位置坐标；
对各位置坐标进行平均化处理，确定目标边缘轮廓图像中边缘轮廓所对应目标中心位置坐标。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述目标边缘轮廓图像、所述目标中心位置坐标以及预先设定的映射关系表，确定所述目标局部放电信号所对应的目标放电类型，包括：
调取预先设定的映射关系表；
确定所述目标边缘轮廓图像与映射关系表中不同局部放电类型所对应的边缘轮廓图像之间的相似度值；
基于预先设定的阈值以及所述相似度值，确定所述目标局部放电信号所对应的待验证放电类型；
判断所述目标中心位置坐标是否位于待验证放电类型所对应的边缘轮廓中心位置坐标的预设领域内，若是，则将待验证放电类型作为所述目标放电类型。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
基于所述目标放电相位分布谱图像，确定目标局部放电信号的目标最大放电电位；
调取目标放电类型所对应的最大放电点位；
基于所述目标最大放电电位与所述最大放电点位的差值以及预设强度等级判断条件，确定目标局部放电信号的强度等级。
8.一种局部放电类型识别装置，其特征在于，包括：
目标信号确定模块，用于当检测到电力设备上至少一个部位存在局部放电信号时，确定目标局部放电信号；
目标图像确定模块，用于将目标局部放电信号输入至预先配置的图像转换程序中，确定目标局部放电信号相对应的目标放电相位分布谱图像；
图像特征确定模块，用于基于目标放电相位分布谱图像，确定目标边缘轮廓图像，并确定目标边缘轮廓图像中边缘轮廓所对应目标中心位置坐标；
放电类型确定模块，用于基于所述目标边缘轮廓图像、所述目标中心位置坐标以及预先设定的映射关系表，确定所述目标局部放电信号所对应的目标放电类型；其中，映射关系表中预先存储了不同局部放电类型所对应的边缘轮廓图像、不同局部放电类型所对应的边缘轮廓中心位置坐标。
9.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：
至少一个处理器；以及
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行权利要求1-7中任一项所述的局部放电类型识别方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使处理器执行时实现权利要求1-7中任一项所述的局部放电类型识别方法。
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