一种电力用高压开关操作机构运行状态检测和3D重构分析方法

摘要

一种电力用高压开关操作机构运行状态检测和3D重构分析方法，该方法包括：首先基于系统内存在运行高压开关操作机构的实体装置建立1:1三维模型，根据三维模型结构特点和所使用的相机外结构尺寸、焦距大小、被测试对象对镜头直线距离和像距选择合适的实际机构安装相机位置，进行相机的安装；然后在被测对象的表面做相应全封闭轮廓标记点，标记点要求必须与机构内部背景颜色和形状不同，且单一即可，标记点选择在其对象部件附近相对静止的位置；等等。本发明实现了断路器复杂机构3D模型模拟缺陷和运动轨迹分析，具有直观、效果明显等显著优点。

主权项

一种电力用高压开关操作机构运行状态检测和3D重构分析方法，其特征是，该方法包括：（1）首先基于系统内存在运行高压开关操作机构的实体装置建立1:1三维模型，根据三维模型结构特点和所使用的相机外结构尺寸、焦距大小、被测试对象对镜头直线距离和像距选择合适的实际机构安装相机位置，进行相机的安装；然后在被测对象的表面做相应全封闭轮廓标记点，标记点要求必须与机构内部背景颜色和形状不同，且单一即可，标记点选择在其对象部件附近相对静止的位置；这里采用在机构表面采用打孔和发光涂料的方式，事先需要精确测量孔或者涂料面积的尺寸，多标记点可提高图像定位精度；（2）然后根据全幅高速照相机即：非开窗，5000帧/s，分辨率可达1280*1024的镜头尺寸大小设计操作机构重点观察部位，通过连续拍摄机构关键部件运动图片，通过线圈电流转换为电压信号引入作为同步触发高速照相机以及强光LED灯作为照明设备，对包围标记点区域进行标记点形态开闭运算边缘检测提取，与事先准备好的标记点模版进行匹配，匹配度最高的即为标记点；获取标记点中心点像素点坐标，然后将这一坐标输入操作机构三维模型进行相应坐标化，方便进行运动轨迹重演，利用连续图片读取图片中运动部件运动轨迹和距离，以及部件运动过程中弹跳时间的参数，通过图片帧数时间差乘以运动图片的个数即为运动时间，距离除以时间即为机构关键部件的平均运动速度，同时根据运动部件运动距离与断路器行程正比关系，进而计算行程参数；最终通过这些关键参数数值变化判断机构运动状态是否处于正常状态；（3）最后将这些运动参数即时间、距离和速度输入三维模型中，分析由于局部部件的运动故障所引起的连锁反应，对刚刚过去那一次机构动作动态重演展示，有助于分析整体机构整体机械状态，查找故障原因。