CN112924333A - 一种复合绝缘子憎水性检测及高光谱图像拍摄多用装置 - Google Patents

一种复合绝缘子憎水性检测及高光谱图像拍摄多用装置 Download PDF

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Abstract

本申请示出了一种复合绝缘子憎水性检测及高光谱图像拍摄多用装置，包括：箱体、LED灯、绝缘子悬挂结构、图像拍摄装置、扫描装置、喷水装置、升降结构、集水盘、储水箱、对称光源、黑色摄影背景布、校正白板、高光谱成像装置以及三脚架。采用该多用装置，对复合绝缘子的伞裙进行精确定量的喷水，并拍摄绝缘子表面憎水情况的图片，利用相关图像处理技术分析憎水性，从而判断绝缘子憎水性状态，确定憎水性级别；同时，在不挪动绝缘子位置的情况下，利用高光谱仪对绝缘子进行高光谱图像拍摄。本申请示出的多用装置，能大幅缩减憎水性实验的人工量，同时满足高光谱仪的拍摄条件，实现采用同一装置完成憎水性实验及高光谱影像拍摄，大幅提高工作效率。

Description

一种复合绝缘子憎水性检测及高光谱图像拍摄多用装置
技术领域
本发明涉及绝缘子憎水性检测技术领域，尤其是涉及一种复合绝缘子憎水性检测及高光谱图像拍摄多用装置。
背景技术
复合绝缘子的憎水性由外绝缘的表面张力决定，良好的憎水性是复合绝缘子避免发生污闪的重要保障，具体表现为绝缘子标点吸附的水分不会形成连续的水膜，而是形成不连续的水珠状，从而限制表面泄露电流，提高闪络电压，防止绝缘子污闪。若绝缘子的憎水性较差，则运行中极易发生沿面闪络，发生污闪，严重时会导致大面积、长时间的停电，造成经济损失，威胁线路的稳定运行。
线路中的复合绝缘子需要按批进行抽检实验，对于需要进行憎水性实验的复合绝缘子，传统的人工喷水方法，将绝缘子竖直悬挂，使用喷壶对绝缘子伞裙喷水，对复合绝缘子憎水性进行分级测量。传统的憎水性实验人工工作量大，且工作效率低，需要憎水性实验的自动测量装置来解决；而现有技术中高光谱仪的拍摄条件较为苛刻，需要在完全黑暗的环境下，施加对称光源后，对绝缘子伞裙进行拍摄，获取高光谱影像。
现有的憎水性检测及高光谱图像拍摄工作量大，且憎水性实验和高光谱影像拍摄不能使用同一装置完成，检测效率低。
发明内容
基于上述问题，本申请提供了一种复合绝缘子憎水性检测及高光谱图像拍摄多用装置，解决现有的憎水性检测及高光谱图像拍摄工作量大，且憎水性实验和高光谱影像拍摄不能使用同一装置完成，检测效率低的问题。
本申请示出的一种复合绝缘子憎水性检测及高光谱图像拍摄多用装置，包括：箱体、LED灯、绝缘子悬挂结构、图像拍摄装置、扫描装置、喷水装置、升降结构、集水盘、储水箱、对称光源、黑色摄影背景布、校正白板、高光谱成像装置以及三脚架；
所述LED灯设置于箱体侧板上；
所述绝缘子悬挂结构设置于箱体顶板上；
所述图像拍摄装置设置于所述绝缘子悬挂结构下方；
所述扫描装置设置于所述图像拍摄装置下方；
所述喷水装置设置于所述扫描装置下方；
所述升降结构与所述喷水装置连接，用于调节喷水装置高度；
所述集水盘设置于所述升降结构下方；
所述储水箱设置于所述集水盘下方，位于所述箱体底板上；
所述对称光源位于所述箱体侧板上；
所述黑色摄影背景布位于所述箱体背板上；
所述校正白板位于所述集水盘上方；
所述高光谱成像装置设置于所述箱体外部；
所述三脚架设置于所述高光谱成像装置下方。
可选的，所述所述对称光源为卤钨灯。
可选的，所述绝缘子悬挂结构包括：悬式绝缘子安装结构以及横担绝缘子安装结构。
可选的，所述扫描装置采用CMOS激光传感器。
可选的，所述喷水装置包括：控制器、储水器、微型水泵以及活动喷嘴，所述控制器控制储水器向微型水泵供水，从活动喷嘴喷水，用于憎水性检测。
可选的，所述对称光源包括：第一对称光源以及第二对称光源，所述第一对称光源位于箱体一侧侧板上，所述第二对称光源位于箱体另一侧侧板上。
本申请的有益效果为：
本申请示出了一种复合绝缘子憎水性检测及高光谱图像拍摄多用装置，采用该多用装置，基于憎水性检测的喷水分级法，对复合绝缘子的伞裙进行精确定量的喷水，并拍摄绝缘子表面憎水情况的图片，利用相关图像处理技术对憎水性进行分析，从而判断绝缘子憎水性状态，确定憎水性级别。
绝缘子污秽等级的在线检测可以有效防治污闪的发生，利用高光谱仪的非接触式污秽等级检测，通过高光谱仪获取复合绝缘子外表面的高光谱图像，对图像进行黑白校正和多元散射校正，对校正后的谱线构建合适的分类模型，可以实现绝缘子污秽等级的划分，为污闪的防治提供依据。
本申请示出的多用装置，能大幅缩减憎水性实验的人工量，同时满足高光谱仪的拍摄条件，实现采用同一装置完成憎水性实验及高光谱影像拍摄，大幅提高工作效率。
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一种复合绝缘子憎水性检测及高光谱图像拍摄多用装置示意图；
图2为本申请实施例提供的悬式绝缘子安装结构示意图；
图3为本申请实施例提供的横担绝缘子安装结构示意图；
图4为本申请实施例提供的对称光源示意图。
具体实施方式
为使本申请示例性实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请示例性实施例中的附图，对本申请示例性实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的示例性实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。
参阅图1，图1示出了一种复合绝缘子憎水性检测及高光谱图像拍摄多用装置，包括：箱体1、LED灯2、绝缘子悬挂结构3、图像拍摄装置4、扫描装置5、喷水装置6、升降结构7、集水盘8、储水箱9、对称光源10、黑色摄影背景布11、校正白板12、高光谱成像装置13以及三脚架14；
所述LED灯2设置于箱体1侧板上；所述LED灯2在憎水性实验时闭合，在拍摄高光谱图像时断开；
所述绝缘子悬挂结构3设置于箱体1顶板上；参阅图2，所述绝缘子悬挂结构3包括：悬式绝缘子安装结构，用于悬挂悬式绝缘子；参阅图3，所述绝缘子悬挂结构还包括：横担绝缘子安装结构，用于悬挂横担绝缘子；当检测的绝缘子不同时，采用不同的安装结构，夹持安装方式不同；
所述图像拍摄装置4设置于所述绝缘子悬挂结构3下方；所述图像拍摄装置的摄像头为400万像素的工业级摄像头，可通过软件调节焦距，光圈；可通过数字图像分析技术判断绝缘子表面的憎水性状态；
所述扫描装置5设置于所述图像拍摄装置4下方；在一可行性实施例中，所述扫描装置5采用CMOS激光传感器；
所述喷水装置6设置于所述扫描装置5下方；所述喷水装置6包括：控制器、储水器、微型水泵以及活动喷嘴；所述控制器控制储水器向微型水泵供水，从活动喷嘴喷水，用于憎水性检测；在一可行性实施例中，使所述活动喷嘴与被测绝缘子表面的距离为22cm，常规憎水性实验的实验标准为15-25cm，可根据实验情况选择；该喷水装置喷水量、活动喷嘴与被测绝缘子之间的距离，喷流角度，均按照憎水性实验标准设定；
所述升降结构7与所述喷水装置6连接，用于调节喷水装置6高度；
所述集水盘8设置于所述升降结构7下方；用于采集喷水装置6使用过程中滴落的水；
所述储水箱9设置于所述集水盘下方，位于所述箱体1底板上；
参阅图4，所述对称光源10位于所述箱体1侧板上；在一可行性实施例中，对称光源10为卤钨灯；所述对称光源10包括：第一对称光源101以及第二对称光源102，所述第一对称光源101位于箱体1一侧侧板上，所述第二对称光源102位于箱体1另一侧侧板上；
所述黑色摄影背景布11位于所述箱体1背板上；所述黑色背景布11用于消除反射光对高光谱成像的干扰，以获得准确的谱线；
所述校正白板12位于所述箱体1底部；所述校正白板12对成像范围内的波段全反射；不吸收光线，用于高光谱图像后续分析的黑白校正；
所述高光谱成像装置13设置于所述箱体1外部；所述高光谱成像装置13使用便携式地物高光谱成像仪，采集高光谱图像；
所述三脚架14设置于所述高光谱成像装置13下方；通过所述三脚架14用于调节高度，拍摄不同伞裙。
本申请的工作过程和有益效果为：
首先进行憎水性检测，将绝缘子悬挂在绝缘子悬挂结构3上，当进行憎水性检测时，LED灯2闭合，对称光源10断开，采用喷水分级法辅助静态接触角法，对需要检测的伞裙进行定量喷水，喷水后采用图像拍摄装置4对喷水后的绝缘子进行拍照，通过喷水装置6以及升降结构7实现对不同取样点的取样，包括绝缘子的接地端、中间部分以及高压端，将不同取样点部分的拍摄照片导入憎水性分析软件，判断绝缘子的憎水等级。
其次进行高光谱图像拍摄，当进行高光谱图像拍摄时，将LED灯2断开，对称光源10闭合，关闭环境光源，调节三脚架14的高度，使目标伞裙与所述校正白板12处于高光谱成像装置13拍摄范围内，使用所述高光谱成像装置13采集高光谱图像。
本申请示出的一种复合绝缘子憎水性检测及高光谱图像拍摄多用装置，能够大幅缩减憎水性实验的人工量，确保憎水性实验检测准确性的同时，可以实现憎水性实验和高光谱影像拍摄使用同一装置完成，大幅提高了绝缘子检测效率。
以上结合具体实施例和范例性示例对本申请进行了详细说明，不过这些说明并不能理解为对本申请的限制。本领域技术人员理解，在不偏离本申请精神和范围的情况下，可以对本申请技术方案及其实施方式进行多种等价替换、修饰或改进，这些均落入本申请的范围内，本申请的保护范围以所附权利要求为准。

Claims (6)

1.一种复合绝缘子憎水性检测及高光谱图像拍摄多用装置，其特征在于，包括：箱体(1)、LED灯(2)、绝缘子悬挂结构(3)、图像拍摄装置(4)、扫描装置(5)、喷水装置(6)、升降结构(7)、集水盘(8)、储水箱(9)、对称光源(10)、黑色摄影背景布(11)、校正白板(12)、高光谱成像装置(13)以及三脚架(14)；
所述LED灯(2)设置于箱体(1)侧板上；
所述绝缘子悬挂结构(3)设置于箱体(1)顶板上；
所述图像拍摄装置(4)设置于所述绝缘子悬挂结构(3)下方；
所述扫描装置(5)设置于所述图像拍摄装置(4)下方；
所述喷水装置(6)设置于所述扫描装置(5)下方；
所述升降结构(7)与所述喷水装置(6)连接，用于调节喷水装置(6)高度；
所述集水盘(8)设置于所述升降结构(7)下方；
所述储水箱(9)设置于所述集水盘下方，位于所述箱体(1)底板上；
所述对称光源(10)位于所述箱体(1)侧板上；
所述黑色摄影背景布(11)位于所述箱体(1)背板上；
所述校正白板(12)位于所述集水盘(8)上方；
所述高光谱成像装置(13)设置于所述箱体(1)外部；
所述三脚架(14)设置于所述高光谱成像装置(13)下方。
2.根据权利要求1所述的一种复合绝缘子憎水性检测及高光谱图像拍摄多用装置，其特征在于，所述对称光源(10)为卤钨灯。
3.根据权利要求1所述的一种复合绝缘子憎水性检测及高光谱图像拍摄多用装置，其特征在于，所述绝缘子悬挂结构(3)包括：悬式绝缘子安装结构以及横担绝缘子安装结构。
4.根据权利要求1所述的一种复合绝缘子憎水性检测及高光谱图像拍摄多用装置，其特征在于，所述扫描装置(5)采用CMOS激光传感器。
5.根据权利要求1所述的一种复合绝缘子憎水性检测及高光谱图像拍摄多用装置，其特征在于，所述喷水装置(6)包括：控制器、储水器、微型水泵以及活动喷嘴，所述控制器、控制储水器向微型水泵供水，从活动喷嘴喷水，用于憎水性检测。
6.根据权利要求1所述的一种复合绝缘子憎水性检测及高光谱图像拍摄多用装置，其特征在于，所述对称光源(10)包括：第一对称光源(101)以及第二对称光源(102)，所述第一对称光源(101)位于箱体(1)一侧侧板上，所述第二对称光源(102)位于箱体(1)另一侧侧板上。
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