CN113466614B - 基于三光路手持紫外仪标定绝缘子放电位置的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于三光路手持紫外仪标定绝缘子放电位置的方法及装置，其中方法包括：利用目镜获取绝缘子图像；将绝缘子图像平均分为N个细分图像，对每个细分图像的中心位置进行标定；通过紫外脉冲泛冲检测模块获得绝缘子图像的脉冲数据；通过紫外脉冲细分检测模块获得每个细分图像的脉冲数据；分别将每个细分图像的脉冲数据与阈值进行比较，选择脉冲数据＞阈值的细分图像并对其进行标定；选择峰值放电量的极大值和均值放电量的极大值并对其对应的细分图像进行标定。本发明通过激光测距传感器和价格较低的紫外脉冲型传感器，实现对绝缘子的放电情况的检测，从而提前预警故障，避免造成巨大安全事故问题，对故障位置的定位非常有实用价值。

Description

基于三光路手持紫外仪标定绝缘子放电位置的方法及装置

技术领域

本发明涉及电网架空线路的绝缘子技术领域，特别涉及一种基于三光路手持紫外仪标定绝缘子放电位置的方法及装置。

背景技术

架空输电线路绝缘子长期处于高电压、强场强运行条件下，同时承受户外风雨侵袭，不可避免地会使得绝缘性能发生劣化。随着时间的日积月累，当劣化达到一定程度时，缘性能发生劣化的直接表现就是电气设备发生放电现象。若不能及时发现电气设备放电现象，对故障设备进行修复或更换，任由放电持续发展，最终可能使得设备发生击穿、闪络等，使得故障的影响范围大大增加。近些年有不少单位开始研究紫外脉冲型传感器进行放电异常检测，但是紫外脉冲型传感器只能检测脉冲的幅值和密度，不能准确地标定放电位置的具体范围，限制了紫外脉冲型传感器在放电异常检测中的应用。因此，为了突破这一限制，同时为了解决架空输电线路绝缘子放电异常的检测问题，有必要对现有技术进行改进。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于三光路手持紫外仪标定绝缘子放电位置的方法及装置，可以解决现有技术中不能准确地标定放电位置的具体范围的问题。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

第一方面，本发明提供一种基于三光路手持紫外仪标定绝缘子放电位置的方法，包括以下步骤：

利用目镜获取绝缘子图像；

将绝缘子图像平均分为N个细分图像，利用激光测距传感器对每个细分图像的中心位置进行标定；

通过紫外脉冲泛冲检测模块在绝缘子图像上赋值，获得绝缘子图像的脉冲数据；

通过紫外脉冲细分检测模块在细分图像上赋值，获得每个细分图像的脉冲数据；

分别将每个细分图像的脉冲数据与阈值进行比较，选择脉冲数据＞阈值的细分图像并对其进行标定；

选择峰值放电量的极大值和均值放电量的极大值，对峰值放电量的极大值和均值放电量的极大值对应的细分图像进行标定。

进一步的，所述的利用激光距测传感器对每个细分图像的中心位置进行标定包括：激光测距传感器测得每个细分图像的中心点至激光传感器的距离，激光测距传感器再测得整个绝缘子图像的中心点至激光传感器的距离，每个细分图像的中心点至激光传感器的距离与绝缘子图像的中心点至激光传感器的距离之间形成角度关系，以此确定每个细分图像的中心位置。

进一步的，每个细分图像的脉冲数据包括峰值放电量和均值放电量，所述阈值包括第一阈值和第二阈值。

进一步的，分别将每个细分图像的峰值放电量和第一阈值相对比，将均值放电量与第二阈值相对比，选择峰值放电量＞第一阈值，并且均值放电量＞第二阈值的细分图像，并对该细分图像的宫格进行标定。

进一步的，如果所有细分图像的峰值放电量≤第一阈值，并且峰值平均值≤第二阈值时，选择峰值放电量最大的细分图像进行标定。

第二方面，本发明提供一种基于三光路手持紫外仪标定绝缘子放电位置的装置，其特征在于，包括目镜、紫外脉冲泛冲检测模块、紫外脉冲细分检测模块、激光测距传感器模块、图像处理模块、判断模块和标定模块，其中：

目镜，用于获取绝缘子图像；

紫外脉冲泛冲检测模块，用于检测绝缘子图像的脉冲数据；

图像处理模块，用于将绝缘子图像划分为N等份的细分图像；

紫外脉冲细分检测模块，用于检测每个细分图像的脉冲数据；

激光测距传感器模块，用于确定每个细分图像的中心位置；

判断模块，用于将每个细分图像的脉冲数据与阈值进行比较，选择脉冲数据＞阈值的细分图像，并选择脉冲数据的极大值；

标定模块，用于对脉冲数据＞阈值的细分图像进行标定，并且对脉冲数据的极大值对应的细分图像进行标定。

进一步的，所述的每个细分图像的脉冲数据包括峰值放电量和均值放电量，所述阈值包括第一阈值和第二阈值。

进一步的，所述判断模块选择峰值放电量＞第一阈值并且均值放电量＞第二阈值的细分图像，当所有细分图像的峰值放电量≤第一阈值，并且峰值平均值≤第二阈值时，选择峰值放电量最大的细分图像；所述标定模块对判断模块选择的细分图像进行标定。

本发明的基于三光路手持紫外仪标定绝缘子放电位置的方法及装置，基于三光路手持紫外仪来实现，通过三光路手持紫外仪紫外脉冲型局放传感器，配合目镜设计准确定位放电发生的局部区域，并通过激光测距传感器技术，借助测距技术测量局部部位放电强度数据。进而实现对输电线路绝缘子的放电情况的检测，从而提前预警故障，避免造成巨大安全事故问题。本发明使用价格较低的紫外脉冲型传感器来实现绝缘子放电异常检测，对故障位置的定位非常有实用价值。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的标定绝缘子放电位置的方法的流程图；

图2为本发明的对绝缘子图像进行等份划分的示意图；

图3为本发明的利用激光距传感器对每个细分图像的中心位置进行标定的示意图；

图4为本发明的标定绝缘子放电位置的方法的步骤图。

具体实施方式

下面结合附图对本公开实施例进行详细描述。

以下通过特定的具体实例说明本公开的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本公开的其他优点与功效。显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。本公开还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本公开的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。

本发明的基于三光路手持紫外仪标定绝缘子放电位置的方法，包括以下步骤：

步骤S1、利用目镜获取绝缘子图像。

利用目镜拍摄图像属于现有技术，本发明的重点不在于此，因此不详细展开说明。

步骤S2、将绝缘子图像平均分为N个细分图像，利用激光距测传感器对每个细分图像的中心位置进行标定。

本发明的具体实施方式中，以9个宫格为例进行说明。如图2所示，假如大方块为目镜获取的绝缘子图像，将绝缘子图像平均划分为9个宫格，如图2中的1～9个格子。每个宫格都是一个细分图像。

进一步的，利用激光距测传感器对每个细分图像的中心位置进行标定包括：激光测距传感器测得每个细分图像的中心点至激光传感器的距离，如图3中的L1。激光测距传感器再测得整个绝缘子图像的中心点至激光传感器的距离，如图3中的L2。每个细分图像的中心点至激光传感器的距离与绝缘子图像的中心点至激光传感器的距离形成角度关系，因此可以确定9个细分图像的中心位置。

步骤S3、通过紫外脉冲泛冲检测模块在绝缘子图像上赋值，获得绝缘子图像的脉冲数据。

绝缘子图像的脉冲数据为一个波形图，从该波形图中获取峰值放电量和均值放电量。

步骤S4、通过紫外脉冲细分检测模块在细分图像上赋值，获得每个细分图像的脉冲数据。

每个宫格的脉冲数据也是一个波形图数据，从该波形图中可以获取每个细分图像的峰值放电量和均值放电量。

步骤S5、分别将每个细分图像的脉冲数据与阈值进行比较，选择脉冲数据＞阈值的细分图像并对其进行标定。

进一步的，阈值包括第一阈值和第二阈值，分别将每个细分图像的峰值放电量和均值放电量与第一阈值和第二阈值相对比，选择峰值放电量＞第一阈值，并且均值放电量＞第二阈值的细分图像，并对该细分图像的宫格进行标定，这一步，本发明称为紫外大画框标定，表示标定出了绝缘子放电位置的大范围。

9个宫格都形成了脉冲数据，这里面如果有3个宫格的脉冲数据都超过了阈值，那么对3个宫格都进行标定。本发明中，第一阈值和第二阈值可根据实际情况进行设定。

进一步的，如果所有细分图像的峰值放电量≤第一阈值，并且峰值平均值≤第二阈值时，选择峰值放电量最大的细分图像进行标定。

步骤S6、选择峰值放电量的极大值和均值放电量的极大值，对峰值放电量的极大值和均值放电量的极大值对应的细分图像进行标定。

本发明中，对峰值放电量的极大值和均值放电量的极大值对应的细分图像进行标定，称之为小画框标定，表示标定出了绝缘子放电量最大的位置。

本发明还提供一种基于三光路手持紫外仪标定绝缘子放电位置的装置，包括目镜1、紫外脉冲泛冲检测模块2、紫外脉冲细分检测模块3、激光测距传感器模块4、图像处理模块5、判断模块6和标定模块7，其中：

目镜1，用于获取绝缘子图像；

紫外脉冲泛冲检测模块2，用于检测绝缘子图像的脉冲数据；

图像处理模块5，用于将绝缘子图像划分为N等份的细分图像；

紫外脉冲细分检测模块3，用于检测每个细分图像的脉冲数据；

激光测距传感器模块4，用于确定每个细分图像的中心位置；

判断模块6，用于将每个细分图像的脉冲数据与阈值进行比较，选择脉冲数据＞阈值的细分图像，并选择脉冲数据的极大值；

标定模块7，用于对脉冲数据＞阈值的细分图像进行标定，并且对脉冲数据的极大值对应的细分图像进行标定。

每个细分图像的脉冲数据包括峰值放电量和均值放电量，阈值包括第一阈值和第二阈值。所述判断模块选择峰值放电量＞第一阈值并且均值放电量＞第二阈值的细分图像，当所有细分图像的峰值放电量≤第一阈值，并且峰值平均值≤第二阈值时，选择峰值放电量最大的细分图像；所述标定模块对判断模块选择的细分图像进行标定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，read-onlymemory)、随机存取存储器(RAM，random access memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上仅为说明本发明的实施方式，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，凡在本发明的精神和原则之内，不经过创造性劳动所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.基于三光路手持紫外仪标定绝缘子放电位置的方法，其特征在于，包括以下步骤：

利用目镜获取绝缘子图像；

将绝缘子图像平均分为N个细分图像，利用激光测距传感器对每个细分图像的中心位置进行标定；

通过紫外脉冲泛冲检测模块在绝缘子图像上赋值，获得绝缘子图像的峰值放电量和均值放电量；

通过紫外脉冲细分检测模块在细分图像上赋值，获得每个细分图像的峰值放电量和均值放电量；

分别将每个细分图像的峰值放电量和均值放电量与阈值进行比较，选择峰值放电量和均值放电量均＞阈值的细分图像并对其进行标定；

选择峰值放电量的极大值和均值放电量的极大值，对峰值放电量的极大值和均值放电量的极大值对应的细分图像进行标定。

2.根据权利要求1所述的基于三光路手持紫外仪标定绝缘子放电位置的方法，其特征在于，所述的利用激光距测传感器对每个细分图像的中心位置进行标定包括：激光测距传感器测得每个细分图像的中心点至激光测距传感器的距离，激光测距传感器再测得整个绝缘子图像的中心点至激光测距传感器的距离，每个细分图像的中心点至激光测距传感器的距离与绝缘子图像的中心点至激光测距传感器的距离之间形成角度关系，以此确定每个细分图像的中心点。

3.根据权利要求1所述的基于三光路手持紫外仪标定绝缘子放电位置的方法，其特征在于，所述阈值包括第一阈值和第二阈值。

4.根据权利要求3所述的基于三光路手持紫外仪标定绝缘子放电位置的方法，其特征在于，分别将每个细分图像的峰值放电量和第一阈值相对比，将均值放电量与第二阈值相对比，选择峰值放电量＞第一阈值，并且均值放电量＞第二阈值的细分图像，并对该细分图像的宫格进行标定。

5.根据权利要求4所述的基于三光路手持紫外仪标定绝缘子放电位置的方法，其特征在于，如果所有细分图像的峰值放电量≤第一阈值，并且峰值平均值≤第二阈值时，选择峰值放电量最大的细分图像进行标定。

6.基于三光路手持紫外仪标定绝缘子放电位置的装置，其特征在于，包括目镜、紫外脉冲泛冲检测模块、紫外脉冲细分检测模块、激光测距传感器模块、图像处理模块、判断模块和标定模块，其中：

目镜，用于获取绝缘子图像；

紫外脉冲泛冲检测模块，用于检测绝缘子图像的峰值放电量和均值放电量；

图像处理模块，用于将绝缘子图像划分为N等份的细分图像；

紫外脉冲细分检测模块，用于检测每个细分图像的峰值放电量和均值放电量；

激光测距传感器模块，用于确定每个细分图像的中心位置；

判断模块，用于将每个细分图像的峰值放电量和均值放电量分别与阈值进行比较，选择峰值放电量和均值放电量均＞阈值的细分图像，并选择峰值放电量和均值放电量的极大值；

标定模块，用于对峰值放电量和均值放电量均＞阈值的细分图像进行标定，并且对峰值放电量和均值放电量的极大值对应的细分图像进行标定。

7.根据权利要求6所述的基于三光路手持紫外仪标定绝缘子放电位置的装置，其特征在于，所述阈值包括第一阈值和第二阈值。

8.根据权利要求7所述的基于三光路手持紫外仪标定绝缘子放电位置的装置，其特征在于，所述判断模块选择峰值放电量＞第一阈值并且均值放电量＞第二阈值的细分图像，当所有细分图像的峰值放电量≤第一阈值，并且峰值平均值≤第二阈值时，选择峰值放电量最大的细分图像；所述标定模块对判断模块选择的细分图像进行标定。

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