[发明专利]一种基于紫外成像法的开关柜及其放电状态感知方法

权利要求书

1.一种基于紫外成像法的开关柜，其特征在于：包括数据采集系统(1)、紫外光成像仪(2)、同轴电缆(3)、开关柜(4)、计算机(5)和PID控制器(6)，所述数据采集系统(1)的输入端与紫外光成像仪(2)的输出端电连接，数据采集系统(1)通过同轴电缆(3)分别与开关柜(4)和计算机(5)电连接，数据采集系统(1)与PID控制器(6)相连。

2.根据权利要求1所述的一种基于紫外成像法的开关柜放电状态感知方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：使用紫外成像仪捕捉开关柜电晕放电瞬间，并建立图像；

S2：通过阈值法进行图像分割，将分割后的图像得到奇异值参数；

S3：根据奇异值参数对γ能谱成分和噪声分离，通过对角平均化运算得到降噪后的图像参数；

S4：代入粒子群优化算法深度学习和训练并优化、将优化结果通过计算机感知开关柜放电状态。

3.根据权利要求2所述的一种基于紫外成像法的开关柜放电状态感知方法，其特征在于：还包括微型电场传感器感知开关柜周围泄漏电流变化并将信号传递给计算机作出预警的步骤。

4.根据权利要求2所述的一种基于紫外成像法的开关柜放电状态感知方法，其特征在于：步骤S2所述阈值法是通过获取图像灰度值信息将光斑与图像背景分离。

5.根据权利要求2所述的一种基于紫外成像法的开关柜放电状态感知方法，其特征在于，步骤S3所述降噪算法包括以下步骤：

将分离后的图像参数建立轨迹矩阵M：

其中d为γ能谱地址数，l为嵌入维数；

对矩阵奇异值分解，计算非零个数，对奇异值进行分组计算，其中较小奇异值对应的噪声参数可得到轨迹矩阵公式：

其中α为非零奇异值，β,σ分别为左，右奇异值向量；

对降噪后的矩阵做对角平均化，转化为γ能谱，公式如下：

选择合适的嵌入维数和矩阵阶数可到达图像降噪的效果，得到清晰的光斑面积图像。

6.根据权利要求2所述的一种基于紫外成像法的开关柜放电状态感知方法，其特征在于，步骤S4所述粒子群优化算法包括以下步骤：

⑴代入光子数和电子数参数并计算每个粒子合适度；

⑵根据合适度更新粒子的位置、速度；

⑶是否达到最大迭代次数或找到最优解；

⑷如果是，则结束；如果否，则返回步骤⑴。