[发明专利]一种复合绝缘子红外与毫米波联合智能检测方法及其装置

权利要求书

1.一种复合绝缘子红外与毫米波联合智能检测方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

S1、通过红外热像仪拍摄复合绝缘子的红外图像；

S2、对得到的红外图像进行图像去噪、分割及二值形态学图像处理，并获得图像中复合绝缘子所在区域；

S3、将步骤S2获得的图像的灰度值进行拟合，并获取复合绝缘子温度特征参数；

S4、使用毫米波检测仪器对复合绝缘子进行透射检测，得到包含透射信号的幅频、相位及极化特性的毫米波透射曲线；

S5、选择透射式毫米波检测的特征频段，从毫米波透射曲线提取毫米波特征值，并将提取的毫米波特征值与温度特征值一同进行综合特征筛选，得到绝缘子红外及毫米波特征参数；

S6、将特征参数导入考虑环境温湿度、污秽及受潮程度复杂因素而建立的劣化绝缘子智能识别模型中，得到诊断结果，确定缺陷的类型和位置。

2.根据权利要求1所述的一种复合绝缘子红外与毫米波联合智能检测方法，其特征在于，所述步骤S1获取的红外热像图应由热灵敏度小于0.03℃的专业红外摄像仪拍摄，且拍摄对象为带电工作中的复合绝缘子。

3.根据权利要求1所述的一种复合绝缘子红外与毫米波联合智能检测方法，其特征在于，所述方法步骤S2的图像处理技术应包括对原图像的降噪、灰度化处理，并通过形态二值化图像处理技术准确提取出复合绝缘子区域。

4.根据权利要求1所述的一种复合绝缘子红外与毫米波联合智能检测方法，其特征在于，通过红外和毫米波特征参数综合判定复合绝缘子劣化情况；通过毫米波信号的极化特性对缺陷进行探测，不同极化的毫米波对微裂纹的检测效果会产生不同效应。

5.根据权利要求4所述的一种复合绝缘子红外与毫米波联合智能检测方法，其特征在于，通过毫米波信号的相位特性对缺陷进行探测，当毫米波穿过不同介质时相位会发生变化，并根据初始和透射毫米波相位信息确定缺陷尺寸，且通过毫米波成像直观显示复合绝缘子内部或表面裂纹。

6.根据权利要求5所述的一种复合绝缘子红外与毫米波联合智能检测方法，其特征在于，根据考虑环境温湿度、污秽及受潮程度复杂因素而建立的劣化绝缘子智能识别模型，分析红外与毫米波特征参数，从而得到绝缘子劣化情况及缺陷所在位置。

7.一种复合绝缘子红外与毫米波联合智能检测装置，包括毫米波信号源、隔离器、衰减器、定向耦合器、发射天线、接收天线、接收机、红外热像仪、分析机，其特征在于，所述分析机由毫米波参数处理区、红外参数处理区、特征值综合筛选模块、劣化绝缘子智能识别模型和输出及可视装置组成；所述毫米波信号源用于发射变频毫米波通过隔离器、衰减器、定向耦合器传输至发射天线；所述隔离器用于根据线性光耦隔离原理将输入信号进行转换输出并与输入的毫米波信号隔离；所述衰减器用于调整输出毫米波信号的大小并改善通路的阻抗匹配；所述定向耦合器用于信号的隔离、分离和混合并保证整个测试装置中发送端的隔离度；发射天线用于将信号源输出的毫米波向被测绝缘子发射；所述接收天线用于接收透射过绝缘子的毫米波并将接收到的透射过绝缘子的毫米波传输至接收机中；所述接收机用于接收经透射后的毫米波以及发射天线发射的毫米波并将其中的毫米波特征值传输至分析机的毫米波参数处理区；所述红外热像仪用于拍摄复合绝缘子带电工作时的红外图像并将拍摄的复合绝缘子带电工作时的红外图像传输至分析机的红外参数处理区。

8.根据权利要求7所述的一种复合绝缘子红外与毫米波联合智能检测装置，其特征在于，所述毫米波参数处理区包括极化参数提取模块、幅值参数提取模块以及相位参数提取模块，所述极化参数提取模块用于提取透射波的包含的极化特征的毫米波特征值；所述幅值参数提取模块用于提取透射波的包含的幅频特征的毫米波特征值；所述相位参数提取模块用于提取透射波的包含的相位特征的毫米波特征值。

9.根据权利要求7所述的一种复合绝缘子红外与毫米波联合智能检测装置，其特征在于，所述红外参数处理区包括储存器、小核卷积器以及数字信号微处理器，所述储存器用于存储红外热像仪的图片并将之传输给小核卷积器；所述小核卷积器用于对红外图像进行图像去噪、图像增强、图像分割、灰度变换技术处理并将生成的灰度图发送给数字信号微处理器；所述数字信号微处理器用于对小核卷积器发送的灰度图提取特征参数得到温度特征值。