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原文传递一种基于X射线的GIS设备缺陷检测方法及系统

专利名称：	一种基于X射线的GIS设备缺陷检测方法及系统
摘要：	本发明涉及GIS设备X射线检测技术领域，尤指一种基于X射线的GIS设备缺陷检测方法及系统。所述基于X射线的GIS设备缺陷检测系统包含：X射线机、X射线机方位调整支架、数字平板探测仪和GIS设备缺陷评估装置，所述数字平板探测仪与所述GIS设备缺陷评估装置无线通信连接；所述GIS设备缺陷评估装置包括：数据获取模块、预处理模块、特征提取模块、缺陷检测和分类模块、缺陷定位模块和缺陷评估模块。本发明在对GIS设备进行检测时，可以全方位调整X射线机的位置，同时，可以对GIS设备的X射线图像进行分析与评估，并生成GIS设备缺陷报告，从而提高GIS设备缺陷检测的效率和准确性。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	广东;44
申请人：	广东天信电力工程检测有限公司
发明人：	苏广群;霍欣杰;陈厚昌
专利状态：	有效
申请日期：	2023-09-20T00:00:00+0800
发布日期：	2023-11-28T00:00:00+0800
申请号：	CN202311212467.8
公开号：	CN117129491A
代理机构：	广东省中源正拓专利代理事务所(普通合伙)
代理人：	姜娜
分类号：	G01N23/00;G06T7/00;G06V10/56;G06V10/764;G06V10/774;G;G01;G06;G01N;G06T;G06V;G01N23;G06T7;G06V10;G01N23/00;G06T7/00;G06V10/56;G06V10/764;G06V10/774
申请人地址：	510700 广东省广州市黄埔区天丰路1号3栋401房
主权项：	1.一种基于X射线的GIS设备缺陷检测系统，其特征在于，包含：X射线机、X射线机方位调整支架、数字平板探测仪和GIS设备缺陷评估装置，所述X射线机设置在X射线机方位调整支架上，所述数字平板探测仪与所述GIS设备缺陷评估装置无线通信连接；所述X射线机方位调整支架包括：移动小车、竖向支撑杆以及横向支撑杆，所述移动小车上开设有滑槽，所述竖向支撑杆包括位于下部的与滑槽配套设置的滑动支座以及设于滑动支座上方并与其连接的第一杠杆支架，所述横向支撑杆包括连接于第一杠杆支架上端的支撑套筒以及设于支撑套筒两端的第二杠杆支架和第三杠杆支架，所述第一杠杆支架与支撑套筒之间球面连接；第三杠杆支架的端头设有配重块，X射线机设置在第二杠杆支架的端头；所述GIS设备缺陷评估装置包括：数据获取模块、预处理模块、特征提取模块、缺陷检测和分类模块、缺陷定位模块和缺陷评估模块，所述数据获取模块依序通过所述预处理模块、特征提取模块、缺陷检测和分类模块、缺陷定位模块与所述缺陷评估模块连接。 2.根据权利要求1所述的基于X射线的GIS设备缺陷检测系统，其特征在于，与缺陷相关的特征包括：异常密度或颜色区域、缺失或断裂线条、异常形状或轮廓、异常连接或焊点、异常电气传导路径以及异常位置和分布。 3.根据权利要求2所述的基于X射线的GIS设备缺陷检测系统，其特征在于，所述GIS设备缺陷检测与分类模型的构建方法包括：获取已知的GIS设备缺陷数据集，所述GIS设备缺陷数据集包含：缺陷类型、设备信息、X射线图像；对所述GIS设备缺陷数据集进行处理和清洗，包括：去除重复数据和空值、标准化数据，以确保数据质量和准确性；根据缺陷检测和分类的目的，选择处理和清洗后的所述GIS设备缺陷数据集的相关特征，该相关特征包括X射线图像特征、设备信息和生产日期；将所述GIS设备缺陷数据集的相关特征拆分为训练集和测试集；使用随机森林算法对训练集进行训练，确定模型参数和决策数量，生成GIS设备缺陷检测与分类模型；通过测试集对所述GIS设备缺陷检测与分类模型进行评估，其中，评估的指标包括准确率、召回率和F1-Score；根据模型评估结果对GIS设备缺陷检测与分类模型进行调整和优化，包括修改特征选择、调整模型参数，以提高模型的分类准确率；将优化后的GIS设备缺陷检测与分类模型部署到所述缺陷检测和分类模块中。 4.根据权利要求3所述的基于X射线的GIS设备缺陷检测系统，其特征在于，所述缺陷定位模块包括：元器件标记子模块，用于获取所述GIS设备的CAD模型，通过所述CAD模型对X射线图像中的各个元器件进行标记，以便后续定位分析；图像分辨率比例确定子模块，用于确定所述CAD模型与X射线图像之间的图像分辨率的比例关系；第一定位子模块，用于根据所述CAD模型与X射线图像之间的图像分辨率的比例关系，将所述缺陷区域与CAD模型进行比对，以确定缺陷区域在CAD模型中的位置；第二定位子模块，用于在基于CAD模型的定位结果基础上，结合所述GIS设备的拓扑关系，确定X射线图像中的缺陷区域在所述GIS设备中的位置。 5.根据权利要求4所述的基于X射线的GIS设备缺陷检测系统，其特征在于，所述评估的结果包括：GIS设备缺陷的严重程度、维修GIS设备缺陷的紧急程度以及造成GIS设备缺陷的原因，所述GIS设备缺陷的严重程度包含：一般和严重;所述维修GIS设备缺陷的紧急程度包含：一般和紧急。 6.根据权利要求5所述的基于X射线的GIS设备缺陷检测系统，其特征在于，所述缺陷评估模块设有用于储存GIS设备缺陷评估规则的储存子模块， GIS设备缺陷评估规则包括：GIS设备缺陷的严重程度评估、维修GIS设备缺陷的紧急性评估以及造成GIS设备缺陷的原因评估，其中，所述GIS设备缺陷的严重程度评估的方法包括：根据缺陷区域在所述GIS设备中的位置和范围，判断缺陷区域是否涉及关键组件，若是，则确定GIS设备缺陷的严重程度为严重，否则确定GIS设备缺陷的严重程度为一般；或者，根据缺陷区域在X射线图像上的密度和颜色显示情况，判断缺陷的严重程度，如果颜色深或密度高，则确定GIS设备缺陷的严重程度为严重，否则确定GIS设备缺陷的严重程度为一般。 7.根据权利要求6所述的基于X射线的GIS设备缺陷检测系统，其特征在于，所述维修GIS设备缺陷的紧急性评估的方法包括：根据缺陷区域在所述GIS设备中的位置和范围，判断缺陷区域是否涉及关键组件，若是，则为紧急，否则为一般。 8.根据权利要求7所述的基于X射线的GIS设备缺陷检测系统，其特征在于，所述造成GIS设备缺陷的原因评估的方法包括：根据缺陷区域的缺陷特征，判断可能的缺陷原因，所述可能的缺陷原因包括：设备老化、电力问题、操作错误以及维护不当。 9.根据权利要求8所述的基于X射线的GIS设备缺陷检测系统，其特征在于，所述基于X射线的GIS设备缺陷检测系统包括控制基站和用户终端设备，所述控制基站与所述用户终端设备无线通信连接；所述控制基站包括服务器及与所述服务器连接通信的无线交换机、显示器和存储器；所述X射线机连接有无线通信模块，用于与所述无线交换机进行无线通信连接。 10.一种基于X射线的GIS设备缺陷检测方法，其特征在于，所述基于X射线的GIS设备缺陷检测系统方法应用于如权利要求1-9任一项所述的所述基于X射线的GIS设备缺陷检测系统，所述基于X射线的GIS设备缺陷检测系统方法包括以下步骤：通过X射线机方位调整支架控制X射线机进行方位调整；通过X射线机采集待测GIS设备的内部X射线图像；通过GIS设备缺陷评估装置对待测GIS设备的内部X射线图像进行分析与评估，并生成GIS设备缺陷报告。
所属类别：	发明专利