[1]陶岩,张辉,黄志鸿,等.面向配电网典型部件的热故障精准判别方法[J].智能系统学报,2025,20(2):506-515.[doi:10.11992/tis.202311035]
TAO Yan,ZHANG Hui,HUANG Zhihong,et al.Accurate identification of thermal faults for typical components of distribution networks[J].CAAI Transactions on Intelligent Systems,2025,20(2):506-515.[doi:10.11992/tis.202311035]
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《智能系统学报》[ISSN 1673-4785/CN 23-1538/TP] 卷:
20
期数:
2025年第2期
页码:
506-515
栏目:
人工智能院长论坛
出版日期:
2025-03-05
- Title:
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Accurate identification of thermal faults for typical components of distribution networks
- 作者:
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陶岩1, 张辉2, 黄志鸿3, 单楚栋3, 徐先勇3
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1. 长沙理工大学 电气与信息工程学院, 湖南 长沙 410114;
2. 湖南大学 机器人学院, 湖南 长沙 410082;
3. 国网湖南省电力有限公司电力科学研究院, 湖南 长沙 410007
- Author(s):
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TAO Yan1, ZHANG Hui2, HUANG Zhihong3, SHAN Chudong3, XU Xianyong3
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1. School of Electrical and Information Engineering, Changsha University of Technology, Changsha 410114, China;
2. School of Robotics, Hunan University, Changsha 410082, China;
3. State Grid Hu’nan Electric Power Company Limited Research Institute,
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- 关键词:
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配电网巡检; 热故障判别; 多模态图像; 目标检测; 风格迁移; 交并集损失; 图像融合; 深度学习
- Keywords:
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distribution network inspection; thermal fault diagnosis; multi-modal images; object detection; style transfer; IoU loss; image fusion; deep learning
- 分类号:
-
TP391
- DOI:
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10.11992/tis.202311035
- 摘要:
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提出一种配电网部件的热故障判别方法。首先包括一种检测任务转换方法,作为热故障判别前置任务的目标检测中。方法主要实现了将可见光图像和红外图像2种不同模态的信息进行巧妙地融合。其次是一种风格迁移方法,用于巡检任务中的场景自适应。最后是一种改进的交并集损失,用于降低低质量标注示例对边界框回归的影响,以提高模型检测性能。所提出方法较此前方法相比采用了多模态图像的信息,不局限于低分辨率红外图像。且改进后的方法使部件检测(定位)平均精度达到了88.1%,且不影响实时性,误检漏检情况也大大减少。优越的目标检测性能为热故障判别提供了良好的前提条件,温度解译平均误差不超过0.8 ℃。
- Abstract:
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A method for thermal fault diagnosis of distribution network components is presented, which includes the following: 1) A detection task conversion method used for target detection as a precursor to thermal fault detection. Training and prediction are performed using high-resolution visible light images, and the prediction information is converted into infrared images. 2) A style transfer method for scene adaptation in patrol tasks. 3) An improved IoU (intersection and union set) loss function, which reduces the effect of low-quality annotations on bounding box regression and improves model detection performance. Compared with previous methods, the proposed method uses multimodal image information and is not limited to low-resolution infrared images. The improved method achieves a detection accuracy of 88.1%, maintains real-time performance, and markedly reduces the cases of false and missed detections. The excellent target detection performance provides a solid foundation for thermal fault diagnosis, with an average temperature interpretation error not exceeding 0.8 °C.
备注/Memo
收稿日期:2023-11-23。
基金项目:国家自然科学基金重大研究计划项目(92148204); 国家自然科学基金项目(62027810, 61971071); 国网湖南省电力有限公司科技项目(5216A522001Y); 湖南省科技创新领军人才项目(2022RC3063); 湖南省杰出青年科学基金项目(2021JJ10025); 湖南省重点研发计划项目(2021GK4011, 2022GK2011); 长沙理工大学研究生科研创新项目(CXCLY2022088); 湖南省研究生科研创新项目(CX20220923).
作者简介:陶岩,硕士研究生,主要研究方向为计算机视觉、电力设备巡检及维护。E-mail:taoyan_1999@16.com;张辉,教授,博士生导师,湖南大学机器人学院常务副院长,主要研究方向为计算机视觉。主持科技创新2030—新一代人工智能重大项目、国家自然科学基金共融机器人重大研究计划重点项目、国家重点研发计划子课题、国家科技支撑计划项目子课题等 20余项。获省部级科学技术奖励一等奖8项,获2022年湖南省第十三届教学成果特等奖,获发明专利授权38项。发表学术论文50余篇。E-mail:zhanghui1983@hnu.edu.cn;黄志鸿,高级工程师,博士,主要研究方向为电力人工智能、电力视觉。主持国网湖南省电力有限公司科技项目2项、数字化项目3项,相关成果获得国网湖南省电力有限公司科技进步奖2项。申请或获得发明专利授权13项,发表学术论文21篇。 E-mail:zhihong_huang111@16.com。
通讯作者:张辉. E-mail:zhanghui1983@hnu.edu.cn
更新日期/Last Update:
2025-03-05