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专利号: 2024105094390
申请人: 河南国基电气设备有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:授权未缴费
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2025-06-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种变电站电气设备异常监测方法,包括如下步骤:

步骤100,采集变电站电气设备的红外热成像图像和可见光图像;

步骤200,使用训练好的改进的SSD模型对上述热红外图像进行热故障检测,若检测结果为出现热故障,则将故障信息发送给客户端,若检测结果为正常,则执行步骤300;

步骤300,将上述可见光图像输入训练好的改进的Yolov5s模型进行烟雾检测和识别,若检测结果为产生烟雾,则将故障信息发送给客户端。

2.根据权利要求1所述的变电站电气设备异常监测方法,其特征在于,所述使用训练好的改进的SSD模型对上述热红外图像进行热故障检测,还包括如下步骤:步骤210,对SSD模型进行改进:输入的图像会生成7个卷积特征层,在第二个卷积特征层和第三个卷积特征层之间引入注意力机制,得到的新的特征图作为第二个卷积特征层的输出,同时输入第三个卷积特征层;同时在第三个卷积特征层和第四个卷积特征层之间引入SPP网络,将SPP网络的输出作为第四个卷积特征层的输入;所述的注意力机制包括通道注意力和空间注意力,关于通道注意力,首先对输入的特征图进行平均池化操作以及最大池化操作,分别产生大小为1*1*C的通道权重矩阵,然后经过同一个MLP进行学习,得到通道的注意力权重,之后再经过Sigmoid函数进行归一化操作;权重再经过乘法添加到原始的特征图上,得到添加了通道注意力机制的特征结果。在空间注意力中,首先,对输入的特征进行平均池化操作以及最大池化操作,然后经过7*7的卷积以及Relu激活函数来降低特征图的维度,再经过一次卷积后恢复到原来的维度,最后经过Sigmoid激活函数标准化处理后得到空间注意力权重,空间注意力权重经过乘法添加到通道注意力机制的特征结果上,从而得到添加了空间注意力机制的特征结果;对SSD模型中损失函数中的定位损失进行改进,采用如下定位损失:式中,π

步骤220,使用训练样本集对改进后的SSD模型进行训练,得到训练后的改进的SSD模型;

步骤230,使用训练好的改进的SSD模型对上述热红外图像进行热故障检测。

3.根据权利要求1所述的变电站电气设备异常监测方法,其特征在于,所述将上述可见光图像输入训练好的改进的Yolov5s模型进行烟雾检测和识别,包括如下步骤:步骤310,对Yolov5s模型进行改进:在Yolov5s模型中,保留骨干特征提取网络中的普通卷积,将颈部网络中的普通特征层使用MSConv卷积替换,其中MSConv卷积结合了普通卷积、深度可分离卷积和混洗操作,具体实现方式如下:首先通过普通卷积生成高维特征,然后使用深度可分离卷积将高维特征进行变换,接着将上述两个步骤得到的两个特征进行拼接,并通过混洗操作,将不同组的特征图混洗在一起,以增强不同组之间的信息交互;在Yolov5s多尺度检测的基础上添加大尺度检测层,从而实现利用4种不同尺寸特征图对图片中的大、中、小和较小目标进行识别;

步骤320,使用训练样本集对改进后的Yolov5s模型进行训练,得到训练后的改进的Yolov5s模型;

步骤330,将上述可见光图像输入训练好的改进的Yolov5s模型进行烟雾检测和识别。

4.根据权利要求1所述的变电站电气设备异常监测方法,其特征在于,所述检测结果为出现热故障或所述检测结果为产生烟雾之后,还包括:控制自动断路器切断与所述电气设备电连接的供电电源。

5.根据权利要求4所述的变电站电气设备异常监测方法,其特征在于,所述检测结果为产生烟雾之后,还包括:控制灭火器喷头向所述电气设备喷射灭火剂,并发出报警信号或报警铃声。

6.根据权利要求5所述的变电站电气设备异常监测方法,其特征在于,所述灭火器为干粉式灭火器,其中,各个电气设备均对应设置有灭火器。

7.根据权利要求6所述的变电站电气设备异常监测方法,其特征在于,所述故障信息发送给客户端,包括:客户端接收所述故障信息。

8.一种电网故障检测装置,包括:存储器,以及

获取模块,用于采集变电站电气设备的红外热成像图像和可见光图像;

第一处理模块,使用训练好的改进的SSD模型对上述热红外图像进行热故障检测,若检测结果为出现热故障,则将故障信息发送给客户端,若检测结果为正常,则执行第二处理模块;

第二处理模块,将上述可见光图像输入训练好的改进的Yolov5s模型进行烟雾检测和识别,若检测结果为产生烟雾,则将故障信息发送给客户端。