一種高壓絕緣子串絕緣污穢故障的監(jiān)測方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高壓絕緣子串絕緣污穢故障的監(jiān)測方法，解決了現(xiàn)有技術(shù)在對高壓絕緣子串進行污穢故障判斷時存在的計算復(fù)雜，準確力低的問題。抓取高壓絕緣子串的紅外圖像，將獲取的紅外圖像，在計算機中進行灰度轉(zhuǎn)換，對紅外圖像進行編碼，即對圖像中的每一個像數(shù)點的亮度進行以下加權(quán)平均轉(zhuǎn)換，得到該點的灰度；對高壓絕緣子串的紅外圖像進行膨脹、腐蝕處理，得到高壓絕緣子串紅外圖像的清晰輪廓，計算機處理生成高壓絕緣子串紅外圖像清晰輪廓中線路徑；繪制出高壓絕緣子串該傘裙的溫度距離曲線；若高壓絕緣子串該傘裙的溫度距離曲線上的溫度波峰值大于0.5K，判斷高壓絕緣子串該傘裙出現(xiàn)污穢故障；該方法簡單，無需人工參與或復(fù)雜運算。
【專利說明】
一種高壓絕緣子串絕緣污穢故障的監(jiān)測方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及電力設(shè)備紅外在線監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種高壓絕緣子串絕緣故障的精確化監(jiān)測方法。
【背景技術(shù)】
[0002]高壓絕緣子串是輸電線路的重要絕緣設(shè)備，對輸電線路起到對地絕緣及承力、支撐的作用，故障狀態(tài)下的絕緣子串，可能會引起閃絡(luò)、短路等故障，對電力系統(tǒng)的安全運行構(gòu)成極大威脅?，F(xiàn)有技術(shù)對高壓絕緣子串故障的檢測是通過紅外成像后進行判斷的，絕緣子串在運行過程中會由于低值、零值、污移等絕緣故障而出現(xiàn)發(fā)熱現(xiàn)象，通過紅外成像設(shè)備對其拍攝，抓取絕緣子表面發(fā)熱圖像。但由于絕緣子串的電流很小，絕緣子故障時溫度與正常時溫度差僅約0.5K-2K，造成故障絕緣子串紅外圖像與非故障絕緣子串紅外圖像差別不大，只能依靠人工對采集到的圖像進行仔細排查，才能對絕緣子串故障進行判斷，因此難以實現(xiàn)對大量絕緣子串進行即時分析診斷，無法滿足在線監(jiān)測裝置的需要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明提出了一種高壓絕緣子串絕緣污穢故障的監(jiān)測方法，解決了現(xiàn)有技術(shù)在對高壓絕緣子串進行污穢故障判斷時存在的計算復(fù)雜，準確力低的問題。
[0004]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案解決以上技術(shù)問題的:
一種高壓絕緣子串絕緣污穢故障的監(jiān)測方法，包括以下步驟:
第一步:抓取高壓絕緣子串的紅外圖像，獲取圖像時，將紅外成像儀的輻射率設(shè)置為:0.8—0.9；
第二步:將獲取的紅外圖像，在計算機中進行灰度轉(zhuǎn)換，對紅外圖像進行編碼，即對圖像中的每一個像數(shù)點的亮度進行以下加權(quán)平均轉(zhuǎn)換，得到該點的灰度Gray:
Gray=0.299R+0.587G+0.114B；
其中R表示像素點的紅色亮度值，G表示像素點的綠色亮度值，B表示像素點的藍色亮度值；
第三步:對高壓絕緣子串的紅外圖像進行膨脹、腐蝕處理，得到高壓絕緣子串紅外圖像的清晰輪廓，計算機處理生成高壓絕緣子串紅外圖像清晰輪廓中線路徑；
第四步:隨機確定高壓絕緣子串某一傘裙上的溫度采集點，然后，采集這些溫度采集點上的溫度值，以溫度采集點到高壓絕緣子串紅外圖像清晰輪廓中線路徑的距離為橫坐標(L)，以該點的溫度值為縱坐標(T)，繪制出高壓絕緣子串該傘裙的溫度距離曲線；
第五步:若高壓絕緣子串該傘裙的溫度距離曲線上的溫度波峰值大于0.5K，則判斷該高壓絕緣子串該傘裙出現(xiàn)污穢故障;若高壓絕緣子串該傘裙的溫度距離曲線上的溫度波峰值小于或等于0.5K，則判斷該高壓絕緣子串該傘裙正常；
第六步:重復(fù)第四步和第五步，得到高壓絕緣子串其他傘裙的狀態(tài)情況。
[0005]該方法簡單，無需人工參與或復(fù)雜運算;與人工分析相比，本方法不僅大大提高了絕緣子串紅外診斷的效率，也方便用于絕緣子在線紅外自動精確監(jiān)測。
【附圖說明】
[0006]圖1是本發(fā)明的絕緣子邊緣到中線的示意圖；
圖2是本發(fā)明的絕緣子的中線溫度曲線。
【具體實施方式】
[0007]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進行詳細說明:
一種高壓絕緣子串絕緣污穢故障的監(jiān)測方法，包括以下步驟:
第一步:抓取高壓絕緣子串的紅外圖像，獲取圖像時，將紅外成像儀的輻射率設(shè)置為:0.8—0.9；
第二步:將獲取的紅外圖像，在計算機中進行灰度轉(zhuǎn)換，對紅外圖像進行編碼，即對圖像中的每一個像數(shù)點的亮度進行以下加權(quán)平均轉(zhuǎn)換，得到該點的灰度Gray:
Gray=0.299R+0.587G+0.114B；
其中R表示像素點的紅色亮度值，G表示像素點的綠色亮度值，B表示像素點的藍色亮度值；
第三步:對高壓絕緣子串的紅外圖像進行膨脹、腐蝕處理，得到高壓絕緣子串紅外圖像的清晰輪廓，計算機處理生成高壓絕緣子串紅外圖像清晰輪廓中線路徑;用D表示高壓絕緣子串徑向距離，L表示高壓絕緣子串軸向距離，在建立坐標上，可找出高壓絕緣子串某點的距中線的距離d;
第四步:隨機確定高壓絕緣子串某一傘裙上的溫度采集點，然后，采集這些溫度采集點上的溫度值，以溫度采集點到高壓絕緣子串紅外圖像清晰輪廓中線路徑的距離為橫坐標(L)，以該點的溫度值為縱坐標(T)，繪制出高壓絕緣子串該傘裙的溫度距離曲線；
第五步:若高壓絕緣子串該傘裙的溫度距離曲線上的溫度波峰值大于0.5K，則判斷該高壓絕緣子串該傘裙出現(xiàn)污穢故障;若高壓絕緣子串該傘裙的溫度距離曲線上的溫度波峰值小于或等于0.5K，則判斷該高壓絕緣子串該傘裙正常；
第六步:重復(fù)第四步和第五步，得到高壓絕緣子串其他傘裙的狀態(tài)情況。
[0008]絕緣子邊緣到中線的距離曲線通過以下方式計算，先計算通過中線上某一點并與中線垂直的直線，然后找到該直線與絕緣子輪廓的交點，并計算該交點到中線的距離d如附圖1所示。對于中線上的每一個點都能找到這樣的距離，從而可以形成一條距離曲線，如附圖2所示。如附圖2中所示為比較理想的輪廓;實際的絕緣子輪廓并不理想，但通常能提取到含多個波頭的曲線。
[0009]絕緣子的識別。絕緣子的識別基于絕緣子中線溫度曲線和邊緣到中線的距離曲線的特征，提出了絕緣子輪廓的傅立葉變換(FFT)識別法。通常情況下，絕緣子存在發(fā)熱的情況，由于絕緣子具有傘裙，傘裙處散熱面積大，溫度較低；而中心位置散熱面積小其散熱要比傘裙處差，絕緣子串上的溫度曲線則會出現(xiàn)波紋特征。由于絕緣子串的形狀特征，邊緣到中線的距離曲線也具有明顯的多個波頭。因此若對中線上的溫度曲線和邊緣到中線的距離曲線進行FFT變換，則可通過諧波含量判斷是否存在波紋特征，從而可區(qū)別絕緣子串與其它物體。
[0010]以上對本發(fā)明所提供的一種高壓絕緣子串絕緣污穢故障的監(jiān)測方法進行了詳細介紹，本文中應(yīng)用了具體流程圖對本發(fā)明的原理及實施方式進行了闡述，以上說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想；同時，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在【具體實施方式】及應(yīng)用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。
【主權(quán)項】
1.一種高壓絕緣子串絕緣污穢故障的監(jiān)測方法，包括以下步驟: 第一步:抓取高壓絕緣子串的紅外圖像，獲取圖像時，將紅外成像儀的輻射率設(shè)置為:.0.8—0.9； 第二步:將獲取的紅外圖像，在計算機中進行灰度轉(zhuǎn)換，對紅外圖像進行編碼，即對圖像中的每一個像數(shù)點的亮度進行以下加權(quán)平均轉(zhuǎn)換，得到該點的灰度Gray: Gray=0.299R+0.587G+0.I14B; 其中R表示像素點的紅色亮度值，G表示像素點的綠色亮度值，B表示像素點的藍色亮度值； 第三步:對高壓絕緣子串的紅外圖像進行膨脹、腐蝕處理，得到高壓絕緣子串紅外圖像的清晰輪廓，計算機處理生成高壓絕緣子串紅外圖像清晰輪廓中線路徑； 第四步:隨機確定高壓絕緣子串某一傘裙上的溫度采集點，然后，采集這些溫度采集點上的溫度值，以溫度采集點到高壓絕緣子串紅外圖像清晰輪廓中線路徑的距離為橫坐標(L)，以該點的溫度值為縱坐標(T)，繪制出高壓絕緣子串該傘裙的溫度距離曲線； 第五步:若高壓絕緣子串該傘裙的溫度距離曲線上的溫度波峰值大于0.5K，則判斷該高壓絕緣子串該傘裙出現(xiàn)污穢故障;若高壓絕緣子串該傘裙的溫度距離曲線上的溫度波峰值小于或等于0.5K，則判斷該高壓絕緣子串該傘裙正常； 第六步:重復(fù)第四步和第五步，得到高壓絕緣子串其他傘裙的狀態(tài)情況。
【文檔編號】G01N21/95GK106093069SQ201610662835
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年8月15日 公開號201610662835.2, CN 106093069 A, CN 106093069A, CN 201610662835, CN-A-106093069, CN106093069 A, CN106093069A, CN201610662835, CN201610662835.2
【發(fā)明人】李 杰, 趙亞寧, 胡帆, 安瑞峰, 劉建月
【申請人】國網(wǎng)山西省電力公司電力科學(xué)研究院