一种输电线路绝缘子电晕放电紫外成像定位与判别方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115932507A(43)申请公布日2023.04.07(21)申请号202211692913.5(74)专利代理机构深圳泛航知识产权代理事务(22)申请日2022.12.28所(普通合伙)44867专利代理师邓爱军(71)申请人国网吉林省电力有限公司电力科学研究院(51)Int.Cl.地址130021吉林省长春市朝阳区人民大G01R31/12(2020.01)街4433号申请人吉林市能兴电力设备有限公司(72)发明人刘俊博潘龙雨杨代勇刘赫矫立新栾靖尧高昌龙田春光李守学司昌建赵春明列剑平刘座铭钱二刚姜浩刘丹姜露董洪达许文燮于群英张赛鹏葛志成陈捷元崔天城翟冠强邰宇峰李嘉帅权利要求书1页说明书3页附图4页(54)发明名称一种输电线路绝缘子电晕放电紫外成像定位与判别方法(57)摘要本发明公开了一种输电线路绝缘子电晕放电紫外成像定位与判别方法，根据检测目标方位，将紫外检测装置镜头照射方向对准所检测设备，调整观测设备成像焦距，清晰成像，利用检测装置获取可见光检测图像；对采集可见光彩色图像进行转换成灰度图像；对灰度图像进行Canny边缘检测，获得边缘点集；采用单像素宽线结构模板，修补缺失边缘，去除杂散点，并记录每个边缘点上各个方向模板中灰度方差比较小的两个方向模板，记录每个边缘点的两个方向模板的方向值，并构建成一个方向点集；通过方向点集合方法合并方向相同的两个模板区域，得到合并区域，提升了紫外成像检测输电线路设备外绝缘状态能力和精度。CN115932507ACN115932507A权利要求书1/1页1.一种输电线路绝缘子电晕放电紫外成像定位方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：获取可见光图像中绝缘子区域，并对图像进行灰度化处理，尽可能覆盖绝缘子盘面的边缘位置；步骤二：区域进行图像处理，进行图像重构；步骤三：所述重构图像进行Canny边缘检测获得边缘图像；步骤四：对步骤三中边缘图像，采用单像素宽线结构模板，在0‑360度间隔30°方向上进行边缘图像形态学开闭运算，修补缺失边缘，去除杂散点；步骤五：计算每个边缘点上所有方向模板区域内的灰度方差，并记录每个边缘点上各个方向模板中灰度方差比较小的两个方向模板，记录每个边缘点的两个方向模板的方向值，并构建成一个方向点集；步骤六：合并方向相同的两个模板区域，得到合并区域。2.如权利要求1所述的一种输电线路绝缘子电晕放电紫外成像定位方法，其特征在于：还包括，步骤七：对步骤六中得到的合并区域进行直接最小二乘拟合，拟合后进行最大外边界确定，对可见光图像中绝缘子定位，提取包括绝缘子区域位置信息和绝缘子外绝缘区域面积。3.如权利要求1所述的一种输电线路绝缘子电晕放电紫外成像定位方法，其特征在于：在步骤二中，其中的低频部分采用直方图均衡化处理，对高频部分进行拉普拉斯锐化处理，处理后的高低频成分进行图像重构，实现图像的光照补偿。4.一种输电线路绝缘子电晕放电紫外成像判别方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：从紫外成像装置获取初始紫外检测图像紫外信息提取紫外光斑区域，与已经定位与提取的绝缘子背景图进行叠加。步骤二：对紫外检测图像光斑区进行分割，分割为叠加区域和叠加区域以外两部分；步骤三：利用光子数量判定是否存在放电现象。5.如权利要求4所述的一种输电线路绝缘子电晕放电紫外成像判别方法，其特征在于：在步骤二中，对两个区域的光斑进行对比，强光斑区与提取绝缘子区域重叠，放电位置在定位可见光的绝缘子上，否则是未定位的绝缘子放电。6.如权利要求4所述的一种输电线路绝缘子电晕放电紫外成像判别方法，其特征在于：在步骤三中，所述对于光子数在200～1000判断电力外绝缘设备状态为电晕放电，微小缺陷；对于光子数阈值Y在7000～900，判断电力外绝缘设备状态为电弧放电，外绝缘存在异常情况。2CN115932507A说明书1/3页一种输电线路绝缘子电晕放电紫外成像定位与判别方法技术领域[0001]本发明属于电网运维检测技术领域，具体涉及一种输电线路绝缘子电晕放电紫外成像定位与判别方法。背景技术[0002]线路外绝缘的异常电晕放电通常由绝缘子表面脏污、绝缘开裂、电接触不良、局部电场异常等潜在绝缘缺陷引起，是绝缘子外绝缘加速老化的重要诱因，也是在过电压下引导致外绝缘失效的前期征兆，因此对异常电晕放电的有效检测是设备和线路故障预防的重要环节，电晕放电常伴随有一系列声、光等现象，目前常用的检测方法有紫外成像、红外成像、超声检测法等。紫外成像技术通过紫外光学镜头收集日盲波段放电的紫外光子，最终采用光电面阵进行灰度成像，与可见光视场叠加，获得了放电源的位置。此方法虽有坚实的理论依据，已经有研究量化了放电量与紫外光子数的关系，但受光学成像原理的限制，日盲紫外成像在实际应用中存在一定