(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 202210367951.7 (22)申请日 2022.04.08 (71)申请人 国网山西省电力公司电力科 学研究 院 地址 030001 山西省太原市青年路6号 (72)发明人 张娜　张学东　王大伟　杨罡　 宋述停　张健　胡帆　晋涛　王伟　 李少华　赵莉莉　 (74)专利代理 机构 重庆市恒信知识产权代理有 限公司 5 0102 专利代理师 刘小红 (51)Int.Cl. G06V 10/44(2022.01) G06V 20/30(2022.01) G06N 3/08(2006.01)G06N 3/04(2006.01) G06V 10/82(2022.01) (54)发明名称 一种面积区域相对温差的电力设备自动诊 断方法 (57)摘要 本发明请求保护一种面积区域相对温差的 电力设备自动诊断方法， 属于智能电网信息技术 领域， 其包括以下步骤： 构建电力设备红外图像 数据集， 搭建YOLOv4的网络模型结构， 训练检测 同种类型设备识别的YOL Ov4模型； 通过提取同种 类型设备的特征， 开展基于YOLO的红外图像中同 种类型设备识别； 从设备识别结果中挑选出异常 设备； 采用基于图像处理方法对异常设备的发热 区域进行温度矩阵提取； 根据提取的温度矩阵， 采用基于同类型设备面积区域比较的诊断方法 进行自动诊断。 有效提高了电力设备红外图像的 诊断能力； 利用主流的人工智 能技术， 开发针对 电力设备的深度学习模型， 引入面积区域相对温 差的概念， 实现电力设备红外诊断的设备类型分 析精细化。 权利要求书2页 说明书4页 附图2页 CN 114723962 A 2022.07.08 CN 114723962 A 1.一种面积区域相对温差的电力设备自动诊断方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 构建电力设备红外图像数据集， 搭建YOLOv4的网络模型结构， 训练检测同种类型设备 识别的YOLOv4模型； 通过提取同种类型设备的特征， 开展基于YOLO 的红外图像中同种类型 设备识别； 从设备识别结果中挑选出异常设备； 采用基于图像处理方法对异常设备的发热区域进 行温度矩阵提取； 根据提取的温度矩阵， 采用基于同类型设备面积区域比较的诊断方法进行自动诊断。 2.根据权利要求1所述的一种面积区域相对温差的电力设备自动诊断方法， 其特征在 于， 所述搭建YOLOv4的网络模型结构具体包括输入结构、 主干网络结构、 特征融合结构、 预 测网络结构， 各层的作用主 要分为以下几种： 1、 输入层： 数据训练时对图像的输入， 包括随机缩放、 随机 裁剪方法； 2、 主干网络： 提取图像的高维度特 征， 包括卷积、 池化方法； 3、 特征融合结构： 融合 不同尺寸、 维度的图像特 征， 包括全连接方法； 4、 预测网络结构： 对整体特 征进行结果预测， 包括 概率求解方法。 3.根据权利要求2所述的一种面积区域相对温差的电力设备自动诊断方法， 其特征在 于， 所述通过提取同种类型设备的特征， 开展基于Y OLO的红外图像中同种类型设备识别， 具 体包括： 针对同种类型设备的识别如互感器， 电流互感器和电压互感器在结构上具有相似性， 但在局部结构上存在差异， 在训练中为了能有效识别同种类型设备， 在数据标注时加强了 局部结构的描述， 通过 上述方法进行训练提升同种类型设备的识别能力。 4.根据权利要求2所述的一种面积区域相对温差的电力设备自动诊断方法， 其特征在 于， 所述从设备识别结果中挑选出异常设备； 采用基于图像处理方法对异常设备 的发热区 域进行温度矩阵提取， 具体包括： 通过OpenCV对YOLO模型识别的结果进行图像分割， 利用红外图像对应的原始温度矩 阵， 对图像融合方法中区域尺寸大小进行优化， 利用OpenCV实现了异常设备发热区域温度 矩阵提取。 通过OpenCV对YOLO模型识别的结果进行图像分割， 同时利用红外图像获取原始 温度矩 阵， 通过与或非判断方法进行图像融合从而进行优化， 根据原始温度矩阵以及模式识别的 结果， 通过图像对比的方法， 获取模式识别区域对应的温度， 从而实现异常设备发热区域温 度矩阵提取。 5.根据权利要求4所述的一种面积区域相对温差的电力设备自动诊断方法， 其特征在 于， 所述根据提取 的温度矩阵， 采用基于同类型设备面积区域比较的诊断方法进行自动诊 断， 具体包括： 在未分析的发热区域温度中选择一个温度作为中心， 取尺寸为n ×n的发热区域温度矩 阵， 通过区域内相较于 选择点的温度计算温升， 判断温差是否正常， 若是则分析 结果输出。 6.根据权利要求5所述的一种面积区域相对温差的电力设备自动诊断方法， 其特征在 于， 所述面积区域温度差计算公式为： 权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114723962 A 2其中n为选取的发热区域矩阵的长和宽， n ′为发热区域对应的中心点温度。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114723962 A 3