(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211208721.2 (22)申请日 2022.09.30 (71)申请人 国网上海市电力公司 地址 200122 上海市浦东 新区源深路1 122 号 (72)发明人 施勇　许昂　施啸霄　周宇峰　 郭凯　施海斌　 (74)专利代理 机构 上海兆丰知识产权代理事务 所(有限合 伙) 31241 专利代理师 章蔚强 (51)Int.Cl. G06Q 10/06(2012.01) G06Q 50/06(2012.01) G06V 10/80(2022.01) G01N 21/33(2006.01)G01N 21/3563(2014.01) G01N 29/04(2006.01) G01R 31/12(2006.01) (54)发明名称 一种基于多源数据融合的配电网紧固件健 康状态评估方法 (57)摘要 本发明公开了一种基于多源数据融合的配 电网紧固件健康 状态评估 方法， 涉及一种采用超 声波、 红外、 紫外检测与可见光检测的非接触式 联合诊断技术， 首先分别根据紫外、 红外和超声 检测确定紧固件中局部放电的位置图谱、 温度分 布、 放电信号、 超声信号等， 其次通过数据融合算 法， 提取紧固件的状态特征参量， 最后基于配电 网紧固件的局部缺陷特征和零件 形态特征， 建立 配电网紧固件缺陷轮廓数字化标识案例库， 实现 配电网紧固件中缺陷目标的精确轮廓分割和前 端实时检测。 本发明能够更直观、 客观地反映配 网设备的绝缘状态， 实现配电网设备的故障预警 与资产管 理， 实现配电网紧固件 管理的智能化综 合应用。 权利要求书1页 说明书3页 附图1页 CN 115545464 A 2022.12.30 CN 115545464 A 1.一种基于多源数据融合的配电网紧固件健康状态评估方法， 其特征在于， 包括以下 步骤： 步骤一， 通过传感器模块来采集配电网紧固件超声波信号、 紫外信号、 红外信号以及可 见光信号； 信号处理模块对所采集到的信号进行处理， 将得到的数据通过数据接口输入到 集成模块中， 集成模块通过算法来实现放电缺陷的定位和 监测， 并实现三个非电量检测模 块与可见光巡检 影像的图像融合， 实现基于图像合成的超声、 红外、 紫外联合检测； 步骤二， 通过配电网紧固件超声、 红外、 紫外采集多源图像， 利用对抗生成网络对小样 本图像进行扩充， 利用卷积神经网络对配电网紧固件缺陷类型进行识别， 对配电网紧固件 海量巡检 影像进行识别训练， 实现对缺陷的轮廓进行像素级分割； 步骤三， 对经过实例分割模型处理的巡检影像进行电子化数据入库， 建立缺陷案例库， 图谱包含缺陷图像、 缺陷类型以及完整的缺陷轮廓信息， 保证巡检影像对输电设备故障检 测的精度， 实现配电网紧 固件资产的精益 化与智能化 运维管理。 2.根据权利要求1所述的一种基于多源数据融合的配电网紧固件健康状态评估方法， 其特征在于， 步骤一， 所述图像融合是将各模块信号分别与可见光视频融合进 行两两配准， 然后分别对根据人工标定结果对图像配准结果进行修正， 从而实现红外、 紫外和超声的实 时融合。 3.根据权利要求1所述的一种基于多源数据融合的配电网紧固件健康状态评估方法， 其特征在于， 步骤二， 根据步骤一中所采集到的红外、 超声、 紫外和可见光图像数据， 通过定 义特征点集来对数据特征点进行定位， 对采集到的数据基于多特征和投影直方图分析、 组 合基于置信度函数的迭代与模板匹配对数据进行检测、 定位， 并提取 数据的特 征点集。 4.根据权利要求1所述的一种基于多源数据融合的配电网紧固件健康状态评估方法， 其特征在于， 步骤三， 收集不少于2 万张图片， 并按照不同类型配电网紧固件进 行分类， 利用 检修人员移动作业终端拍摄实时图片， 通过配电网紧固件故障类型智能化诊断应用模块自 动与故障类型库中该设备 各种轮廓进行比对， 确定故障类型。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115545464 A 2一种基于多源数据融合的配电网紧固件健康状态 评估方法 技术领域 [0001]本发明涉及配电网紧固件领域， 尤其涉及 一种基于多源数据融合的配电网紧固件 健康状态评估方法。 背景技术 [0002]随着电网规模的快速发展， 电气设备的数量飞速增长。 由于绝大部分配网设备为 户外布置， 受环境影响较大。 户外配网设备在发生故障前， 往往会发生局部放电， 放电源会 产生声、 电和化学效应。 有经验的运行人员往往能够利用超声、 紫外及红外设备， 提前发现 设备隐患杜绝事故的发生。 然而在工作现场， 各种环境噪声往往会对检修人员的判断造成 干扰， 降低了故障检出的效率。 超声、 紫外及红外信号检测的效果对于检修人员的经验依赖 性较强， 在目前的检修体制下短时间实现学习和传 承有一定的困难， 人为不可控因素较大。 另一方面， 配电网部 分紧固件与绝缘设备相连， 无电流流经， 其松动老化等缺陷更加难于发 现。 因而， 如何克服环 境噪声干扰， 并以更加直观和有效的方式， 减少人为因素， 帮助检修人 员提前发现故障位置并判断故障类型 是设备管理中需要解决的关键问题之一。 发明内容 [0003]本发明的目的是为了克服现有技术的不足， 提供一种基于多源数据融合的配电网 紧固件健康状态评估方法， 用以准确高效的评估配电网紧 固件健康状态。 [0004]实现上述目的的一种技术方案是： 一种基于多源数据融合的配电网紧固件健康状 态评估方法， 包括以下步骤： [0005]步骤一， 通过传感器模块来采集配电网紧固件超声波信号、 紫外信号、 红外信号以 及可见光信号； 信号处理模块对所采集到的信号进行处理， 将得到的数据通过数据接口输 入到集成模块中， 集成模块通过算法来实现放电缺陷的定位和监测， 并实现三个非电量检 测模块与可 见光巡检 影像的图像融合， 实现基于图像合成的超声、 红外、 紫外联合检测； [0006]步骤二， 通过配电网紧固件超声、 红外、 紫外采集多源图像， 利用对抗生成网络对 小样本图像进行扩充， 利用卷积神经网络对配电网紧固件缺陷类型进行识别， 对配电网紧 固件海量巡检 影像进行识别训练， 实现对缺陷的轮廓进行像素级分割； [0007]步骤三， 对经过实例分割模型处理的巡检影像进行电子化数据入库， 建立缺陷案 例库， 图谱包含缺陷图像、 缺陷类型以及完整的缺陷轮廓信息， 保证巡检影像对输电设备故 障检测的精度， 实现配电网紧 固件资产的精益 化与智能化 运维管理。 [0008]进一步的， 步骤一， 所述图像融合是将各模块信号分别与可见光视频融合进行两 两配准， 然后分别对根据人工标定结果对图像配准结果进行修正， 从而实现红外、 紫外和超 声的实时融合。 [0009]进一步的， 步骤二， 根据步骤一中所采集到的红外、 超声、 紫外和可见光图像数据， 通过定义特征点集来对数据特征点进 行定位， 对采集到的数据基于多 特征和投影直方图分 析、 组合基于置信度函数的迭代与模板匹配对数据进行检测、 定位， 并提取数据的特征点说　明　书 1/3 页 3 CN 115545464 A 3