CN110455820A - 一种线路绝缘子积污在线监测方法及系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供的线路绝缘子积污在线监测方法和系统，通过将采集到的高光谱图像与线路绝缘子表面积污程度标准图库进行对比，将积污程度为严重积污和积污超标等级的线路绝缘子信息通过通讯设备发送至移动终端，本领域技术人员根据移动终端上显示的结果对线路绝缘子进行检修和维护，此种方法可以实现线路绝缘子的实时在线监测，工作效率高，结果准确，克服了现有的绝缘子表面污秽度监测方法操作繁琐、耗时长、以及监测运行中绝缘子需要停电作业且检测结果不直观的问题；同时，该方法及系统也解决了无法及时掌握线路现有的绝缘子运行状况的变化，在周期巡视开始前，存在发生线路事故的风险和隐患。

Description

一种线路绝缘子积污在线监测方法及系统

技术领域

本申请涉及涉及电力设备监测技术领域，具体涉及一种线路绝缘子积污在线监测方法及系统。

背景技术

随着工农业生产的发展，线路电压等级不断提高，电网覆盖面积相继扩大，线路总长度大多在几百米甚至上千米左右，距离远、覆盖面广，而且所经过区域复杂多变，分布在城市、郊区、野外等各种环境中，气候环境差异较大，部分区段环境较为恶劣，维护难度大，加之工农业废气、汽车尾气排放量逐年增多，导致气候环境恶化严重，大气污染加剧，防污工作面临的形势日趋严峻，输电线路污染事故时有发生。据统计，由环境污染引发的电力事故总量仅次于雷害位居第二位，如何避免线路污闪的发生已成为困扰电力行业发展的一大难题，有必要采取有效措施加以解决。

对于解决输电线路污染的问题，现有技术中主要以人工方式进行输电线路周期性巡视和周期性检修，监测运行时绝缘子需要停电作业且检测结果不直观，由于不是进行实时监测，工作量大，耗费大量的人力和物力，同时工作效率低，虽然可以在巡视和检修周期内，排查线路隐患，但在巡视和检修的间歇期，无法及时掌握线路运行状况的变化，在周期巡视开始前，存在发生线路事故的风险和隐患。

发明内容

本申请提供了一种线路绝缘子积污在线监测方法及系统，可以实现线路绝缘子的在线监测问题，解决了现有的绝缘子表面污秽度检测方法操作繁琐、耗时长、以及监测运行中绝缘子需要停电作业且检测结果不直观的问题，本申请提供的方法和系统，可以实时监测线路绝缘子积污状态，工作效率高。

本申请解决上述技术问题所采取的技术方案如下：

一种线路绝缘子积污在线监测方法，所述方法包括以下步骤：

实时获取线路绝缘子表面积污程度的光谱图像；

结合气候参数对所述光谱图像进行处理，得到线路绝缘子表面积污程度的高光谱图像；

将所述高光谱图像与线路绝缘子表面积污程度标准图库进行对比，得到线路绝缘子表面积污程度等级；

根据所述积污程度等级，将积污程度为严重积污和积污超标等级的线路绝缘子信息通过通讯设备发送至移动终端，并在所述移动终端上显示。

可选的，所述获取线路绝缘子表面积污程度的光谱图像，包括：

根据设定的周期，对线路绝缘子表面的光谱图像进行实时监测，所述光谱图像包括绝缘子表面积污的光谱谱线图和绝缘子表面积污的相机图像。

可选的，所述将所述高光谱图像与线路绝缘子表面积污程度标准图库进行对比，得到线路绝缘子表面积污的程度等级之前，所述方法还包括：

建立线路绝缘子表面积污程度标准图库，将所述积污程度等级划分为无积污、正常积污、轻度积污、严重积污和积污超标五个等级。

可选的，所述气候参数包括：温度、湿度和雨量。

可选的，所述根据所述积污程度等级，将积污程度为严重积污和积污超标等级的线路绝缘子信息通过通讯系统发送至移动终端，还包括：通过通讯设备同步将线路绝缘子表面积污程度的高光谱图像发至后台监控。

一种线路绝缘子积污在线监测系统，包括数据图像采集终端、监控主机、通讯设备和移动终端；

所述数据图像采集终端，用于实时获取线路绝缘子表面积污程度的光谱图像；

所述监控主机，用于执行上述线路绝缘子积污在线监测方法；

所述通讯设备，用于发送积污程度为严重积污和积污超标等级的线路绝缘子信息；

所述移动终端，用于接收积污程度为严重积污和积污超标等级的线路绝缘子信息，并显示。

可选的，所述系统还包括后台监控，所述后台监控用于接收线路绝缘子表面积污程度的高光谱图像。

可选的，所述系统还包括温湿度传感器和雨量传感器，所述温湿度传感器用于监测气候参数。

可选的，所述系统还包括设备轨道装置，所述数据图像采集终端、温湿度传感器和雨量传感器均安装在所述设备轨道装置的设备底座上。

可选的，所述设备轨道装置还包括：安装支架、轨道、底座控制端、自动收放线器，所述安装支架用于连接所述轨道和线路杆塔，所述底座控制端控制所述设备底座在轨道上变换位置，所述底座控制端控制所述自动收放线器进行收放线工作。

本申请提供的技术方案包括以下有益技术效果：

本申请提供的一种线路绝缘子积污在线监测方法和系统，包括以下步骤：通过数据图像采集终端实时获取线路绝缘子表面积污程度的光谱图像；监控主机结合气候参数对光谱图像进行处理，得到线路绝缘子表面积污程度的高光谱图像，将高光谱图像与线路绝缘子表面积污程度标准图库进行对比，得到线路绝缘子表面积污程度等级，根据积污程度等级，将积污程度为严重积污和积污超标等级的线路绝缘子信息通过通讯设备发送至移动终端，并在所述移动终端上显示。本申请提供的线路绝缘子积污在线监测方法和系统，通过将采集到的高光谱图像与线路绝缘子表面积污程度标准图库进行对比，将积污程度为严重积污和积污超标等级的线路绝缘子信息通过通讯设备发送至移动终端，本领域技术人员根据移动终端上显示的结果对线路绝缘子进行检修和维护，此种方法可以实现线路绝缘子的实时在线监测，工作效率高，结果准确，克服了现有的绝缘子表面污秽度监测方法操作繁琐、耗时长、以及监测运行中绝缘子需要停电作业且检测结果不直观的问题；同时，该方法及系统也解决了无法及时掌握线路现有的绝缘子运行状况的变化，在周期巡视开始前，存在发生线路事故的风险和隐患。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，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为本申请实施例提供的线路绝缘子积污在线监测方法流程示意图；

图2为本申请实施例提供的线路绝缘子积污在线监测系统线路杆塔底部安装图；

图3为本申请实施例提供的线路绝缘子积污在线监测系统框图；

图4为本申请实施例提供的线路绝缘子积污在线监测系统线路杆塔顶部安装图；

图5为本申请实施例提供的设备轨道装置示意图。

附图标记说明：

1-线路绝缘子，2-线路杆塔，3-数据图像采集终端，6-设备轨道装置，7-高光谱图像采集装置，8-温湿度传感器，9-雨量传感器，10-监控主机，11-通讯设备，12-后台监控，13-移动终端，14-轨道，15-安装支架，16-太阳能充电板，17-风力发电机，18-蓄电池，19-在线监测端子箱，20-设备底座，21-自动收放线器，22-底座控制端。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

请参考附图1，该图示出了本申请实施例提供的线路绝缘子1积污在线监测方法流程示意图，所述方法包括以下步骤：

S1：实时获取线路绝缘子1表面积污程度的光谱图像。

根据设定的周期，对线路绝缘子1表面的光谱图像进行实时监测，示例型的，可以每天获取一次线路绝缘子1表面积污情况，或者根据系统设定的周期以及人工实时控制进行监测，实现对线路绝缘子1表面积污的在线检测，所述光谱图像包括绝缘子表面积污的光谱谱线图和绝缘子表面积污的相机图像。

S2：结合气候参数对所述光谱图像进行处理，得到线路绝缘子1表面积污程度的高光谱图像。

本申请实施例提供的线路绝缘子1积污在线监测方法，通过获取到的线路绝缘子1表面积污程度的光谱图像结合气候参数，气候参数包括：温度、湿度和雨量，通过图像处理技术得到该线路绝缘子1表面积污程度的高光谱图像。

S3：将所述高光谱图像与线路绝缘子1表面积污程度标准图库进行对比，得到线路绝缘子1表面积污程度等级。

将所述高光谱图像与线路绝缘子1表面积污程度标准图库进行对比，得到线路绝缘子1表面积污的程度等级之前，还包括：

建立线路绝缘子1表面积污程度标准图库，将所述积污程度等级划分为无积污、正常积污、轻度积污、严重积污和积污超标五个等级。

S4：根据所述积污程度等级，将积污程度为严重积污和积污超标等级的线路绝缘子1信息通过通讯设备11发送至移动终端13，并在所述移动终端13上显示，本领域技术人员根据移动终端13上显示的结果对线路绝缘子1进行检修和维护，与此同时，通过通讯设备11同步将线路绝缘子1表面积污程度的高光谱图像发至后台监控12。

本申请实施例提供的线路绝缘子1积污在线监测方法，通过将采集到的高光谱图像与线路绝缘子1表面积污程度标准图库进行对比，将积污程度为严重积污和积污超标等级的线路绝缘子1信息通过通讯设备11发送至移动终端13，本领域技术人员根据移动终端13上显示的结果对线路绝缘子1进行检修和维护，此种方法可以实现线路绝缘子1的实时在线监测，工作效率高，结果准确，克服了现有的绝缘子表面污秽度监测方法操作繁琐、耗时长、以及监测运行中绝缘子需要停电作业且检测结果不直观的问题；同时，该方法及系统也解决了无法及时掌握线路现有的绝缘子运行状况的变化，在周期巡视开始前，存在发生线路事故的风险和隐患。

本申请实施例还提供了一种线路绝缘子1积污在线监测系统，包括数据图像采集终端3、监控主机10、通讯设备11和移动终端13；

所述数据图像采集终端3，用于实时获取线路绝缘子1表面积污程度的光谱图像；

所述监控主机10，用于执行上述线路绝缘子1积污在线监测方法，监控主机10安装于线路杆塔2底部的在线监测端子箱19内，如图2所示；

所述通讯设备11，用于发送积污程度为严重积污和积污超标等级的线路绝缘子1信息；

所述移动终端13，用于接收积污程度为严重积污和积污超标等级的线路绝缘子1信息，并显示。

通过数据图像采集终端3实时获取线路绝缘子1表面积污程度的光谱图像，数据图像采集终端3中设置有高光谱图像采集装置7，监控主机10通过高光谱图像采集装置7结合气候参数对光谱图像进行处理，得到线路绝缘子1表面积污程度的高光谱图像，将高光谱图像与线路绝缘子1表面积污程度标准图库进行对比，得到线路绝缘子1表面积污程度等级，根据积污程度等级，将积污程度为严重积污和积污超标等级的线路绝缘子1信息通过通讯设备11发送至移动终端13，并在所述移动终端13上显示。

本申请实施例提供的线路绝缘子1积污在线监测系统，还包括电源设备，电源设备安装在线路杆塔2上。电源设备为整个系统进行供电，电源设备可以设置为太阳能充电板16、风力发电机17或蓄电池18，也可以采用太阳能充电板16、风力发电机17和蓄电池18联合供电，能够满足各种气候条件下电源供应。

可选的，所述系统还包括后台监控12，所述后台监控12用于接收线路绝缘子1表面积污程度的高光谱图像并进行存储。

将积污程度为严重积污和积污超标等级的线路绝缘子1信息通过通讯设备11发送至移动终端13的同时，后台监控12接收通过通讯设备11同步将线路绝缘子1表面积污程度的高光谱图像。

可选的，所述系统还包括温湿度传感器8和雨量传感器9，所述温湿度传感器8用于监测气候参数如图3所示，为本申请实施例提供的线路绝缘子1积污在线监测系统框图。

可选的，所述系统还包括设备轨道装置6，设备轨道装置6安装于线路杆塔2顶部或其他位置，如图4所示，为本申请实施例提供的线路绝缘子1积污在线监测系统线路杆塔2底安装图，轨道14可以根据实际需要改变长度，安装位置和轨道14长度可以根据实际需求进行设定，本实施例中不做具体限定；所述数据图像采集终端3、温湿度传感器8和雨量传感器9均安装在所述设备轨道装置6的设备底座20上。

可选的，所述设备轨道装置6还包括：安装支架15、轨道14、底座控制端22、自动收放线器21，如图5所示为本申请实施例提供的设备轨道装置6示意图，所述安装支架15用于连接所述轨道14和线路杆塔2，所述底座控制端22控制所述设备底座20在轨道14上变换位置，所述底座控制端22控制所述自动收放线器21进行收放线工作。

高光谱图像采集装置7、温湿度传感器8、雨量传感器9安装于设备轨道的设备底座20上，通过设备底座20在轨道14上变换位置，可以实现高光谱图像采集装置7高光谱镜头360度转动。

底座控制端22可以根据监控监控主机10的要求控制设备底座20在轨道上变换位置，控制自动收放线器21进行收放线工作，避免控制信号线飘挂在高空中影响线路的安全运行。

需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

应当理解的是，本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的内容，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (10)

1.一种线路绝缘子积污在线监测方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

实时获取线路绝缘子表面积污程度的光谱图像；

结合气候参数对所述光谱图像进行处理，得到线路绝缘子表面积污程度的高光谱图像；

将所述高光谱图像与线路绝缘子表面积污程度标准图库进行对比，得到线路绝缘子表面积污程度等级；

根据所述积污程度等级，将积污程度为严重积污和积污超标等级的线路绝缘子信息通过通讯设备发送至移动终端，并在所述移动终端上显示。

2.根据权利要求1所述的线路绝缘子积污在线监测方法，其特征在于，所述实时获取线路绝缘子表面积污程度的光谱图像，包括：

根据设定的周期，对线路绝缘子表面的光谱图像进行实时监测，所述光谱图像包括绝缘子表面积污的光谱谱线图和绝缘子表面积污的相机图像。

3.根据权利要求1所述的线路绝缘子积污在线监测方法，其特征在于，所述将所述高光谱图像与线路绝缘子表面积污程度标准图库进行对比，得到线路绝缘子表面积污的程度等级之前，所述方法还包括：

建立线路绝缘子表面积污程度标准图库，将所述积污程度等级划分为无积污、正常积污、轻度积污、严重积污和积污超标五个等级。

4.根据权利要求1所述的线路绝缘子积污在线监测方法，其特征在于，所述气候参数包括：温度、湿度和雨量。

5.根据权利要求1所述的线路绝缘子积污在线监测方法，其特征在于，所述根据所述积污程度等级，将积污程度为严重积污和积污超标等级的线路绝缘子信息通过通讯系统发送至移动终端，还包括：通过通讯设备同步将线路绝缘子表面积污程度的高光谱图像发至后台监控。

6.一种线路绝缘子积污在线监测系统，其特征在于，包括数据图像采集终端、监控主机、通讯设备和移动终端；

所述数据图像采集终端，用于实时获取线路绝缘子表面积污程度的光谱图像；

所述监控主机，用于执行上述权利要求1-5任意一项所述的线路绝缘子积污在线监测方法；

所述通讯设备，用于发送积污程度为严重积污和积污超标等级的线路绝缘子信息；

所述移动终端，用于接收积污程度为严重积污和积污超标等级的线路绝缘子信息，并显示。

7.根据权利要求6所述的线路绝缘子积污在线监测系统，其特征在于，所述系统还包括后台监控，所述后台监控用于接收线路绝缘子表面积污程度的高光谱图像。

8.根据权利要求6所述的线路绝缘子积污在线监测系统，其特征在于，所述系统还包括温湿度传感器和雨量传感器，所述温湿度传感器用于监测气候参数。

9.根据权利要求8所述的线路绝缘子积污在线监测系统，其特征在于，所述系统还包括设备轨道装置，所述数据图像采集终端、温湿度传感器和雨量传感器均安装在所述设备轨道装置的设备底座上。

10.根据权利要求9所述的线路绝缘子积污在线监测系统，其特征在于，所述设备轨道装置还包括：安装支架、轨道、底座控制端、自动收放线器，所述安装支架用于连接所述轨道和线路杆塔，所述底座控制端控制所述设备底座在轨道上变换位置，所述底座控制端控制所述自动收放线器进行收放线工作。