[发明专利]输电线路覆冰厚度检测方法及检测装置

说明书

技术领域

本发明涉及电力传输技术领域，尤其涉及一种输电线路覆冰厚度检测方法及检测装置。

背景技术

由于我国地域广阔，地形复杂，输电线路覆冰现象在我国比较广泛，我国许多地区都曾发生过覆冰灾害事故。其中覆冰最严重的地区主要集中在湖南、湖北、贵州、江西、云南、四川、河南等省。覆冰会引起导线舞动、杆塔倾斜倒塌、线路跳闸短线、绝缘子闪络等问题，严重影响电网的安全稳定运行。2008年春节前后南方出现的严重冰雪灾害，造成了巨大的经济损失，严重影响了国民的正常生活。

因此，随时掌握线路覆冰的现场情况，实时检测覆冰厚度，当覆冰量超过预设量时及时给出预警信号并采取除冰措施对防灾减灾起着关键性的作用。目前，输电线路覆冰厚度的检测方法主要有两种。第一种方法是通过传感器检测导线覆冰重力变化、风偏角度、绝缘子倾斜角度以及风速风向等信息，建立数学模型计算出当前线路的覆冰厚度。这种方法受传感器精度及所选数学模型的制约，所选模型不同得出的覆冰厚度可能有较大差异。第二种方法是在杆塔上安装图像采集终端，通过对终端传回的图像进行边缘检测处理，求得导线覆冰前后的像素差，利用建立像素值与实际几何距离的对应关系求出覆冰厚度。该方法可以直观的得到覆冰类型和形状，通过专家软件得出覆冰厚度，原理简单，易于操作,测量精度高。但是，目前的图像检测算法易受噪声的影响，经常检测出伪边缘，不能有效的检测出图像的边缘信息。

发明内容

针对上述现有技术，本发明的目的在于提供一种输电线路覆冰厚度的检测技术，从而不受传感器灵敏度及所选力学模型的影响，能消除噪声的影响并准确地检测出图像的边缘信息，从而实现输电线路覆冰厚度的计算。

根据本发明的一个方面，提供一种输电线路覆冰厚度检测方法，所述方法包括如下步骤：

灰度化步骤，对所采集的输电线路覆冰图像进行灰度化，以将彩色图像转化为灰度图像；

滤波步骤，采用形态学多尺度开-闭滤波，即运用一系列不断增加的结构元素对上述灰度图像执行开-闭滤波处理；

边缘检测步骤，基于改进的多尺度CB形态学边缘检测算子，对滤波后的图像进行多尺度CB形态学边缘检测；

二值化步骤，采用最大类间差法计算最佳分割阈值，并根据该阈值对边缘检测后的边缘图像进行二值化处理；以及

覆冰厚度计算步骤，基于图像像素点和覆冰厚度的几何模型，对二值化处理后的二值图像进行计算，从而得到输电线路覆冰厚度。

优选地，在所述灰度化步骤中，根据公式（3）将RGB图像的每个像素进行转化，从而形成灰度图像：

Y=0.299*R+0.587*G+0.114*B    (3)

其中，Y为亮度，即灰度图像中像素点的灰度值，R、G、B分别为彩色图像中像素点的红色、绿色和蓝色分量。

优选地，在所述滤波步骤中，对灰度图像采用形态学多尺度开-闭滤波的具体方式如下：

设A是一幅图像，B为结构元素，表示集合B的映射，A^C表示A的补集，

A被B膨胀的运算定义公式如下：

A⊕B={Z|(B)^Z∩A≠φ}---(4)]]>