基于红外热像技术的电接触故障检测方法研究

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1、学校代号10532学号S1209W223分类号TM711密级公开工程硕士学位论文基于红外热像技术的电接触故障检测方法研究学位申请人姓名吴迎昌培养单位电气与信息工程学院导师姓名及职称罗滇生教授、粟庆高工学科专业电气工程研究方向智能电网论文提交日期2015年4月23日学校代号：10532学号：S1109W223密级：公开湖南大学硕士学位论文基于红外热像技术的电接触故障检测方法研究学位申请人姓名：吴迎昌导师姓名及职称：罗滇生教授、粟庆高工培养单位：电气与信息工程学院专业名称：电气工程论文提交日期：2015年4月23日论文答辩日期：2015年5月20日答辩委员会主席：李欣然教授Res

2、earchonfaultdetectionofelectricalcontactsbasedoninfraredthermalimagingtechnologybyWUYing-changB.E.(HunanUniversityofScienceandTechnology)2012AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringinElectricalEngineeringintheGraduateSchoolofHunanUniversitySupe

3、rvisorProfessorLUODianshengandSUQingApril，2015湖南大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中持别加标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做巧重要贡。献的个人和集体？，均已在文中ｙ明确方式标明本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。、＊。户尸《作者签名；曼度＾曰期如年月曰学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部口或机

4、构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湖南大学可将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可Ｗ采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于１、保密□，在年解密后适用本授权书。２、不保密図。（请在Ｗ上相应方框内打－少年户々作者签名曰期；＞＾曰；屬这ｔ月。导师签名；曰；曰期＞作年＾月書基于红外热像技术的电接触故障检测方法研究摘要电接触是指电气设备和电气线路中一切导电的连接部位，它具有数量庞大、类型繁多、故障高发等特点。因此，电接触的状态检测与故障诊断对整个电力系统的安全稳定运行至关

5、重要。本文研究了基于红外热像特征与概率神经网络的电接触故障检测的新方法。主要针对高压隔离开关、液压式耐张线夹、高压套管将军帽三类电接触进行故障研究与分析，在综合考虑空气污染指数、环境温度对检测结果准确性影响的基础上，从理论、实验等方面系统地验证了该方法的准确性和有效性。本文采用高分辨率红外热像仪采集电接触图像。针对电接触红外热像对比度低、噪声大的特点，提出了一种基于总体最小二乘法(TotalLeastSquares，TLS)估计的遗传小波红外热像去噪方法。该方法采用总体最小二乘法获得图像的小波系数估计，小波逆变后得到的去噪图像作为父本，然后与通过维纳滤波后得到母本进行遗传运算

6、，最终得到的子代作为去噪后图像。该方法充分利用两个亲本的优势，逐代进化产生优良个体，使去噪后图像同时具有以上两种方法的去噪优势。仿真结果表明，去噪后的红外图像相比于常规的去噪方法结果具有更高的信噪比和更小的最小均方误差。针对现场所拍摄的红外图像所包含的信息繁多，为了能从复杂的背景中提取目标物，本文提出了一种改进的自适应遗传算法对电接触红外热像进行分割。该方法综合考虑了适应值与相似度的适应度选择，引入进化因子，根据个体适应度和进化代数自动调整交叉概率和变异概率。把图像分割最佳阈值选取转换成最优问题，利用改进算法的寻优高效性求解最优阈值实现图像分割。仿真结果表明，新算法比常规的阈

7、值分割算法更能清晰、完整地分割出目标区域，并缩短了最佳阈值寻优时间，提高图像分割的质量和速度。针对电接触热故障等级判别，本文设计了概率神经网络分类器。在综合考虑了空气污染指数、环境温度以及红外热像的温度信息基础上，利用概率神经网络分类器建立了三类不同电接触在不同空气污染等级和不同环境温度下与故障等级的映射关系。利用概率神经网络具有较强的容错能力和结构自适应性，实现了多个故障等级的准确快速识别。关键词：电接触；红外热像；故障等级识别；图像去噪；图像分割；概率神经网络；II硕士学位论文AbstractAll