[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

说明书

本发明涉及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，包括：S1、红外热像仪拍摄复合绝缘子的红外图像；S2、对红外图像进行图像去噪、分割及二值形态学图像处理，并获得复合绝缘子所在区域；S3、将红外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透射检测，得到毫米波透射曲线；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。

技术领域

本发明涉及电力设备运行状态检修领域，特别涉及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。

背景技术

复合绝缘子因其重量轻、强度高、耐污闪性能强、制造维护方便等众多优点，弥补了瓷和玻璃绝缘子的不足，在电网中的应用越来越广泛，已成为我国绝缘子的主力军。目前，在全国电网中使用的复合绝缘子数量高达几百万只，运行时间最长的已超过二十年。复合绝缘子护套的主要成分是硅橡胶，当长期暴露在室外环境中时，硅橡胶受日晒、雨淋、高温、严寒、沙蚀、酸蚀、强电场等物理化学作用，其聚合物链逐渐发生分解和挥发等变化，性能逐步下降，导致复合绝缘子出现粉化、硬化、裂化、电蚀损、憎水性丧失等特征，从而随着使用年限的增加，复合绝缘子耐污闪性能变差、绝缘可靠性降低。复合绝缘子在不合规范操作或在长期运行过程中会出现机械强度下降、金具松动、芯棒有酸性气体侵入，致使芯棒脱落或脆断。

国内外研究者对复合绝缘子检测技术开展了大量研究，按检测作业方式可分为接触式和非接触式两种。前者包括短路叉法或火花间隙法、光电检测杆法、电场测量法、脉冲电流法、泄漏电流法等；后者包括紫外成像法、红外热像检测法、声脉冲法、激光多普勒法。接触式检测作业需要到现场逐个进行测量，甚至登杆登塔，劳动强度大，效率低，危险性高。非接触检测法如激光多普勒法可检测开裂的复合绝缘子，但是对未开裂的复合绝缘子不起作用，且设备体积庞大，不适合野外作业。声脉冲法因耦合、衰减及超声换能器性能问题目前尚未在远距离遥测上有重大突破，不适合运行现场检测，而主要用于企业生产在线检测及实验室鉴定。使用紫外成像法进行检测时，绝缘子需发生局部放电状态，要在正常温度、高湿度环境中进行，而且检测设备价格昂贵、功能单一，检测结果容易受观察角度的影响。

当前应用较为广泛的检测技术是红外热像检测法，红外热像检测法能够检测出由局部放电、泄漏电流流过绝缘物质时的介电损耗或电阻损耗等引起的绝缘子局部温度升高，但温量易受阳光、大风、潮气、环境温度及一些能引起绝缘子表面温度急剧变化因素的影响。同时复合绝缘子存在着绝缘子界面气隙、内部裂纹等缺陷，红外热像检测法对此类隐蔽性缺陷检测效果明显不如对导通性缺陷的检测效果。而毫米波具有很强的穿透力，能够有效地检测出复合绝缘子的内部细微裂纹，且其与微波相比，它具有波束窄、波长短的优点，且毫米波元器件的尺寸要小得多，更易于集成检测系统。毫米波检测法与红外热像检测法能够优势互补，因此有必要采取红外和毫米波对复合绝缘子进行联合智能检测。

发明内容

发明目的：获取复合绝缘子的红外热像图谱并对其进行技术处理，提取复合绝缘子的温度特征值，对待测复合绝缘子进行毫米波透射检测，提取毫米波特征值，将两者同时进行特征筛选后形成绝缘子红外及毫米波特征参数，向考虑环境温湿度、污秽及受潮程度等复杂因素而建立的劣化绝缘子智能识别模型导入红外及毫米波特征参数，得到判断结果，即提供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，提高复合绝缘子缺陷检测的准确率。

技术方案：

一种复合绝缘子红外与毫米波联合智能检测方法，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；