CN116203333A - 一种复合绝缘子材料的老化状态综合评估系统及评估方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于绝缘材料老化分析领域，涉及数据处理技术，用于解决现有的老化状态综合评估系统不具备对绝缘材料在不同条件下的老化特性进行分析的功能的问题，具体是一种复合绝缘子材料的老化状态综合评估系统及评估方法，包括综合评估平台，综合评估平台通信连接有老化分析模块、性能监测模块、评估分析模块以及存储模块，老化分析模块用于对复合绝缘子材料进行老化分析，评估分析模块接收到特征区间后构建寿命预测模型；本发明是通过老化分析模块可以对复合绝缘子材料进行老化分析，并通过设定应用湿度区间的方式对复合绝缘子材料进行环境差异性分析，从而通过对参数差异性进行权重赋值之后筛选出环境的实际影响参数。

Description

一种复合绝缘子材料的老化状态综合评估系统及评估方法

技术领域

本发明属于绝缘材料老化分析领域，涉及数据处理技术，具体是一种复合绝缘子材料的老化状态综合评估系统及评估方法。

背景技术

随着复合绝缘子技术的进步，复合绝缘子的用量正在迅速增加，其中大部分由硅橡胶作为护套材料制成，在国外选择复合绝缘子的主要原因是重量轻、成本低，而我国目前运行的合成绝缘子均为硅橡胶绝缘子，主要目的是解决架空线路特点密切相关的污闪问题，与传统的瓷绝缘子或玻璃绝缘子相比，复合绝缘子具有强度高、重量轻、耐湿闪能力强、雷电电压高、操作维护简单等优点；

但现有的老化状态综合评估系统不具备对绝缘材料在不同条件下的老化特性进行分析的功能，从而无法掌握复合绝缘子材料在不同环境条件下的老化规律，进而无法对绝缘材料老化时的老化程度与剩余寿命进行分析；

针对上述技术问题，本申请提出一种解决方案。

发明内容

本发明的目的在于提供一种复合绝缘子材料的老化状态综合评估系统及评估方法，用于解决现有的老化状态综合评估系统不具备对绝缘材料在不同条件下的老化特性进行分析的功能的问题。

本发明需要解决的技术问题为：如何提供一种对绝缘材料在不同条件下的老化特性进行分析的复合绝缘子材料的老化状态综合评估系统及评估方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种复合绝缘子材料的老化状态综合评估系统，包括综合评估平台，所述综合评估平台通信连接有老化分析模块、性能监测模块、评估分析模块以及存储模块；

所述老化分析模块用于对复合绝缘子材料进行老化分析：将进行老化分析的复合绝缘子材料标记为监测对象i，i＝1，2，…，n，n为正整数，设定n个应用湿度区间，n个应用湿度区间与监测对象i一一对应，在监测对象老化时获取监测对象的泄漏表现值XB、腐蚀表现值FB以及裂纹表现值LB并进行数值比较得到特征数据，在监测对象i在老化之后进行应用，直至监测对象i报废，实时获取监测对象i在老化至报废过程中的特征数据，由特征数据的最大值与最小值构成特征范围，将特征范围分割为若干个特征区间，将特征区间发送至综合评估平台，综合评估平台接收到特征区间后将特征区间发送至评估分析模块；

所述评估分析模块接收到特征区间后构建寿命预测模型，寿命预测模型用于对复合绝缘子材料老化后的剩余寿命进行分析并将预测时长进行输出；

所述性能监测模块对复合绝缘子材料进行微观与宏观特征分析：选取若干个复合绝缘子材料作为分析对象，在分析对象老化之后，通过扫描电子显微镜获取分析对象的光子数目值GS，对分析对象进行憎水性能测试、表面电阻测试和机械性能测试并得到分析对象的憎水率ZS、表面电阻值BZ以及拉断伸长率LD并进行数值计算得到分析对象的特征系数TZ，将分析对象按照特征数据由小到大的顺序进行排列并分配序号；对排序后的分析对象进行阈值分析得到特征阈值TZmin与TZmax，将特征阈值TZmax与TZmin发送至评估分析模块；

所述评估分析模块接收到特征阈值TZmax与TZmin后构建等级划分模型，等级划分模型用于将复合绝缘子材料的老化等级标记为一等级、二等级或三等级。

作为本发明的一种优选实施方式，监测对象的泄漏表现值XB、腐蚀表现值FB以及裂纹表现值LB的获取过程包括：在监测对象i老化时获取监测对象i的泄漏数据XLi、腐蚀数据FSi以及裂纹数据LWi；将n个应用湿度区间按照湿度值由小到大的顺序进行排列，将前n/2个应用湿度区间的泄漏数据平均值、腐蚀数据平均值以及裂纹数据平均值分别标记为泄漏前值、腐蚀前值以及裂纹前值；将后n/2个应用湿度区间的列漏数据平均值、腐蚀数据平均值以及裂纹数据平均值分别标记为泄漏后值、腐蚀后值以及裂纹后值；将泄漏前值与泄漏后值的差值的绝对值标记为泄漏影响值XX，将腐蚀前值与腐蚀后值的差值的绝对值标记为腐蚀影响值FX，将裂纹前值与裂纹后值的差值的绝对值标记为裂纹影响值LX；对泄漏影响值、腐蚀影响值以及裂纹影响值进行权重赋值处理得到泄漏表现值XB、腐蚀表现值FB以及裂纹表现值LB。

作为本发明的一种优选实施方式，泄漏数据XLi为监测对象i老化时的泄漏电流值，泄漏电流值的数值由泄漏电流测试仪直接采集；腐蚀数据FSi的获取过程包括：对老化时的监测对象i进行图像拍摄并放大为像素格图像，将像素格图像进行灰度变换并获取到每个像素格的灰度值，通过存储模块获取到灰度阈值，将像素格的灰度值逐一与灰度阈值进行比较：若灰度值小于灰度阈值，则将对应像素格标记为原始像素格；若灰度值大于等于灰度阈值，则将对应像素格标记为腐蚀像素格，将腐蚀像素格的数量与像素格图像中像素格的总数量的比值标记为腐蚀数据FSi；裂纹数据LWi的获取过程包括：获取监测对象i裂纹数量并标记为LSi，获取监测对象i所有裂纹的裂纹宽度最大值的总和并标记为LKi，通过对LSi与LKi进行数值计算得到监测对象i的裂纹数据LWi。

作为本发明的一种优选实施方式，特征数据的标记过程包括：对泄漏表现值XB、腐蚀表现值FB以及裂纹表现值LB进行数值比较：若泄漏表现值XB的数值最大，则将泄漏数据标记为湿度影响的特征数据；若腐蚀表现值FB的数值最大，则将腐蚀数据标记为湿度影响的特征数据；若裂纹影响值LB的数值最大，则将裂纹数据标记为湿度影响的特征数据。

作为本发明的一种优选实施方式，寿命预测模型对复合绝缘子材料老化后的剩余寿命进行分析的具体过程包括：复合绝缘子材料老化后，获取复合绝缘子材料的应用湿度值，获取与应用湿度值对应的应用湿度范围，将应用湿度范围对应的监测对象的特征区间标记为标记区间，获取复合绝缘子材料的特征数据，将与特征数据对应的标记区间标记为重合区间，将监测对象报废时间与重合区间的结束时间的差值标记为预测时长，寿命预测模型将预测时长输出至综合评估平台，综合评估平台接收到预测时长后将预测时长发送至管理人员的手机终端。

作为本发明的一种优选实施方式，对排序后的分析对象进行阈值分析的具体过程包括：以分析对象的序号为X轴、分析对象的特征系数为Y轴建立直角坐标系，以分析对象的序号为横坐标、特征系数为纵坐标标出若干个分析点，在X轴的第一象限中作出一条与X轴相平行的衡量射线，衡量射线的端点位于Y轴上，衡量射线的初始位置位于所有分析点的上侧，将衡量射线从初始位置向下平移，将平移过程中位于衡量射线上侧与下侧的分析点的数量分别标记为上侧值与下侧值，将上侧值与下侧值的差值的绝对值标记为中心值，当中心值小于2时，将衡量射线分裂为上行射线与下行射线，上行射线与下行射线的初始位置重合，将上行射线与下行射线以相同的速度分别向上平移与向下平移，将位于上行射线上侧的分析点的数量标记为上行值，将位于上行射线与下行射线之间的分析点的数量标记为中行值，将位于下行射线下侧的分析点的数量标记为下行值，对上行值、中行值以及下行值进行方差计算得到偏差系数，通过存储模块获取到偏差阈值，当偏差系数小于偏差阈值时，上行射线与下行射线停止平移，同时将上行射线与下行射线的端点对应的纵坐标分别标记为特征阈值TZmax与TZmin，将特征阈值TZmax与TZmin发送至评估分析模块。

作为本发明的一种优选实施方式，等级划分模型对复合绝缘子材料进行老化等级划分的具体过程包括：复合绝缘子材料老化后，获取复合绝缘子材料的特征系数TZ，将特征系数TZ与特征阈值TZmax、TZmin进行比较：若TZ＜TZmin，则将复合绝缘子材料的老化等级标记为一等级；若TZmin≤TZ≤TZmax，则将复合绝缘子材料的老化等级标记为二等级；若TZ＞TZmax，则将复合绝缘子材料的老化等级标记为三等级；将复合绝缘子材料的老化等级输出至综合评估平台，综合评估平台接收到复合绝缘子材料的老化等级后将复合绝缘子材料的老化等级发送至管理人员的手机终端。

该复合绝缘子材料的老化状态综合评估方法，包括以下步骤：

步骤一：对复合绝缘子材料进行老化分析：将进行老化分析的复合绝缘子材料标记为监测对象，在监测对象老化时获取监测对象的泄漏表现值、腐蚀表现值以及裂纹表现值，对泄漏表现值、腐蚀表现值以及裂纹表现值进行数值比较，通过比较结果对特征数据进行标记并生成特征区间发送至评估分析模块；

步骤二：通过特征区间构建寿命预测模型，通过寿命预测模型对绝缘复合材料老化后的剩余寿命进行分析并得到预测时长，将预测时长通过综合评估喷平台发送至管理人员的手机终端；

步骤三：对复合绝缘子材料进行微观与宏观特征分析：选取若干个复合绝缘子材料作为分析对象，在分析对象老化之后获取分析对象的特征系数，对分析对象进行阈值分析得到特征阈值并发送至评估分析模块；

步骤四：通过特征阈值构建等级划分模型，将复合绝缘子材料老化时的特征系数与特征阈值进行比较并通过比较结果将复合绝缘子材料的老化等级标记为一等级、二等级或三等级。

本发明具备下述有益效果：

1、通过老化分析模块可以对复合绝缘子材料进行老化分析，通过设定应用湿度区间的方式对复合绝缘子材料进行环境差异性分析，从而通过对参数差异性进行权重赋值之后筛选出环境的实际影响参数，进而根据特征数据对复合绝缘子材料进行环境应用与应用寿命模拟，对不同环境下的复合绝缘子材料的老化差异性进行反馈；

2、通过性能监测模块可以结合复合绝缘子材料在老化后的微观特征与宏观特征进行综合分析得到特征系数，通过特征系数可以反馈复合绝缘子材料的老化程度，而阈值分析则可以将不同特征系数的复合绝缘子材料进行等体量划分，从而为老化程度检测提供数据支撑；

3、通过评估分析模块可以构建寿命预测模型与等级划分模型，寿命预测模型基于老化差异性进行复合绝缘子材料的老化后剩余寿命预测，通过特征区间匹配的方式为复合绝缘子材料进行寿命预测；等级划分模型基于特征阈值对复合绝缘子材料进行老化等级的精准划分，特征等级由性能监测模块结合微观特征与宏观特征进行模拟分析获取，提高了对老化程度反馈结果的精确性，在材料老化后可以根据老化等级针对性的采取检修措施，提高检修效率。

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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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为本发明整体的系统框图；

图2为本发明实施例一的系统框图；

图3为本发明实施例二的系统框图；

图4为本发明实施例三的方法流程图。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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它实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，一种复合绝缘子材料的老化状态综合评估系统，包括综合评估平台，综合评估平台通信连接有老化分析模块、性能监测模块、评估分析模块以及存储模块。

实施例一

如图2所示，老化分析模块用于对复合绝缘子材料进行老化分析：将进行老化分析的复合绝缘子材料标记为监测对象i，i＝1，2，…，n，n为正整数，设定n个应用湿度区间，n个应用湿度区间与监测对象i一一对应，在监测对象i老化时获取监测对象i的泄漏数据XLi、腐蚀数据FSi以及裂纹数据LWi，泄漏数据XLi为监测对象i老化时的泄漏电流值，泄漏电流值的数值由泄漏电流测试仪直接采集，测量泄漏电流的原理测量与绝缘电阻基本相同，测量绝缘电阻实际上也是一种泄漏电流，只不过是以电阻形式表示出来的，不过正规测量泄漏电流施加的是交流电压，因而，在泄漏电流的成分中包含了容性分量的电流；腐蚀数据FSi的获取过程包括：对老化时的监测对象i进行图像拍摄并放大为像素格图像，将像素格图像进行灰度变换并获取到每个像素格的灰度值，通过存储模块获取到灰度阈值，将像素格的灰度值逐一与灰度阈值进行比较：若灰度值小于灰度阈值，则将对应像素格标记为原始像素格；若灰度值大于等于灰度阈值，则将对应像素格标记为腐蚀像素格，将腐蚀像素格的数量与像素格图像中像素格的总数量的比值标记为腐蚀数据FSi；裂纹数据LWi的获取过程包括：获取监测对象i裂纹数量并标记为LSi，获取监测对象i所有裂纹的裂纹宽度最大值的总和并标记为LKi，通过公式LWi＝α1*LSi+α2*LKi得到监测对象i的裂纹数据LWi，其中α1与α2均为比例系数，且α1＞α2＞1；将n个应用湿度区间按照湿度值由小到大的顺序进行排列，将前n/2个应用湿度区间的泄漏数据平均值、腐蚀数据平均值以及裂纹数据平均值分别标记为泄漏前值、腐蚀前值以及裂纹前值；将后n/2个应用湿度区间的列漏数据平均值、腐蚀数据平均值以及裂纹数据平均值分别标记为泄漏后值、腐蚀后值以及裂纹后值；将泄漏前值与泄漏后值的差值的绝对值标记为泄漏影响值XX，将腐蚀前值与腐蚀后值的差值的绝对值标记为腐蚀影响值FX，将裂纹前值与裂纹后值的差值的绝对值标记为裂纹影响值LX；对泄漏影响值、腐蚀影响值以及裂纹影响值进行权重赋值处理：泄漏表现值XB＝a1*泄漏影响值XX，腐蚀表现值FB＝a2*腐蚀影响值FB，裂纹表现值LB＝a3*裂纹影响值LX；其中a1、a2以及a3均为比例系数，且a2＞a3＞a1；对泄漏表现值XB、腐蚀表现值FB以及裂纹表现值LB进行数值比较：若泄漏表现值XB的数值最大，则将泄漏数据标记为湿度影响的特征数据；若腐蚀表现值FB的数值最大，则将腐蚀数据标记为湿度影响的特征数据；若裂纹影响值LB的数值最大，则将裂纹数据标记为湿度影响的特征数据；在监测对象i在老化之后进行应用，直至监测对象i报废，实时获取监测对象i在老化至报废过程中的特征数据，由特征数据的最大值与最小值构成特征范围，将特征范围分割为若干个特征区间，将特征区间发送至综合评估平台，综合评估平台接收到特征区间后将特征区间发送至评估分析模块；对复合绝缘子材料进行老化分析，通过设定应用湿度区间的方式对复合绝缘子材料进行环境差异性分析，从而通过对参数差异性进行权重赋值之后筛选出环境的实际影响参数，进而根据特征数据对复合绝缘子材料进行环境应用与应用寿命模拟，对不同环境下的复合绝缘子材料的老化差异性进行反馈。

评估分析模块接收到特征区间后构建寿命预测模型，寿命预测模型用于对复合绝缘子材料老化后的剩余寿命进行分析：复合绝缘子材料老化后，获取复合绝缘子材料的应用湿度值，获取与应用湿度值对应的应用湿度范围，将应用湿度范围对应的监测对象的特征区间标记为标记区间，获取复合绝缘子材料的特征数据，将与特征数据对应的标记区间标记为重合区间，将监测对象报废时间与重合区间的结束时间的差值标记为预测时长，寿命预测模型将预测时长输出至综合评估平台，综合评估平台接收到预测时长后将预测时长发送至管理人员的手机终端；命预测模型基于老化差异性进行复合绝缘子材料的老化后剩余寿命预测，通过特征区间匹配的方式为复合绝缘子材料进行寿命预测。

实施例二

如图3所示，性能监测模块对复合绝缘子材料进行微观与宏观特征分析：选取若干个复合绝缘子材料作为分析对象，在分析对象老化之后，通过扫描电子显微镜获取分析对象的光子数目值GS，扫描电子显微镜是一种介于透射电子显微镜和光学显微镜之间的一种观察手段，其利用聚焦的很窄的高能电子束来扫描样品，通过光束与物质间的相互作用，来激发各种物理信息，对这些信息收集、放大、再成像以达到对物质微观形貌表征的目的；对分析对象进行憎水性能测试、表面电阻测试和机械性能测试并得到分析对象的憎水率ZS、表面电阻值BZ以及拉断伸长率LD，憎水率是指制品抵抗环境中水分对其主要性能产生不良影响的能力，表面电阻值简称表面电阻，是指材料表面上两点间的直流电压与通过的电流之比，拉断伸长率是指试样在拉断时的伸长率，通过公式TZ＝(β1*ZS+β2*ZS+β4*LD)/(β3*BZ)得到分析对象的特征系数TZ，需要说明的是，特征系数是一个反映分析对象老化程度的数值，特征系数的数值越小，则表示对应分析对象的老化程度越严重；其中β1、β2、β3以及β4均为比例系数，且β1、β2、β3以及β4均为比例系数，且β1＞β2＞β3＞β4＞1；将分析对象按照特征数据由小到大的顺序进行排列并分配序号；对排序后的分析对象进行阈值分析：以分析对象的序号为X轴、分析对象的特征系数为Y轴建立直角坐标系，以分析对象的序号为横坐标、特征系数为纵坐标标出若干个分析点，在X轴的第一象限中作出一条与X轴相平行的衡量射线，衡量射线的端点位于Y轴上，衡量射线的初始位置位于所有分析点的上侧，将衡量射线从初始位置向下平移，将平移过程中位于衡量射线上侧与下侧的分析点的数量分别标记为上侧值与下侧值，将上侧值与下侧值的差值的绝对值标记为中心值，当中心值小于2时，将衡量射线分裂为上行射线与下行射线，上行射线与下行射线的初始位置重合，将上行射线与下行射线以相同的速度分别向上平移与向下平移，将位于上行射线上侧的分析点的数量标记为上行值，将位于上行射线与下行射线之间的分析点的数量标记为中行值，将位于下行射线下侧的分析点的数量标记为下行值，对上行值、中行值以及下行值进行方差计算得到偏差系数，通过存储模块获取到偏差阈值，当偏差系数小于偏差阈值时，上行射线与下行射线停止平移，同时将上行射线与下行射线的端点对应的纵坐标分别标记为特征阈值TZmax与TZmin，将特征阈值TZmax与TZmin发送至评估分析模块；结合复合绝缘子材料在老化后的微观特征与宏观特征进行综合分析得到特征系数，通过特征系数可以反馈复合绝缘子材料的老化程度，而阈值分析则可以将不同特征系数的复合绝缘子材料进行等体量划分，从而为老化程度检测提供数据支撑。

评估分析模块接收到特征阈值TZmax与TZmin后构建等级划分模型，等级划分模型用于对复合绝缘子材料进行老化等级划分：复合绝缘子材料老化后，获取复合绝缘子材料的特征系数TZ，将特征系数TZ与特征阈值TZmax、TZmin进行比较：若TZ＜TZmin，则将复合绝缘子材料的老化等级标记为一等级；若TZmin≤TZ≤TZmax，则将复合绝缘子材料的老化等级标记为二等级；若TZ＞TZmax，则将复合绝缘子材料的老化等级标记为三等级；将复合绝缘子材料的老化等级输出至综合评估平台，综合评估平台接收到复合绝缘子材料的老化等级后将复合绝缘子材料的老化等级发送至管理人员的手机终端；等级划分模型基于特征阈值对复合绝缘子材料进行老化等级的精准划分，特征等级由性能监测模块结合微观特征与宏观特征进行模拟分析获取，提高了对老化程度反馈结果的精确性，在材料老化后可以根据老化等级针对性的采取检修措施，提高检修效率。

实施例三

如图4所示，一种复合绝缘子材料的老化状态综合评估方法，包括以下步骤：

步骤一：对复合绝缘子材料进行老化分析：将进行老化分析的复合绝缘子材料标记为监测对象，在监测对象老化时获取监测对象的泄漏表现值、腐蚀表现值以及裂纹表现值，对泄漏表现值、腐蚀表现值以及裂纹表现值进行数值比较，通过比较结果对特征数据进行标记并生成特征区间发送至评估分析模块；

步骤二：通过特征区间构建寿命预测模型，通过寿命预测模型对绝缘复合材料老化后的剩余寿命进行分析并得到预测时长，将预测时长通过综合评估喷平台发送至管理人员的手机终端；

步骤三：对复合绝缘子材料进行微观与宏观特征分析：选取若干个复合绝缘子材料作为分析对象，在分析对象老化之后获取分析对象的特征系数，对分析对象进行阈值分析得到特征阈值并发送至评估分析模块；

步骤四：通过特征阈值构建等级划分模型，将复合绝缘子材料老化时的特征系数与特征阈值进行比较并通过比较结果将复合绝缘子材料的老化等级标记为一等级、二等级或三等级。

一种复合绝缘子材料的老化状态综合评估系统，工作时，对复合绝缘子材料进行老化分析：将进行老化分析的复合绝缘子材料标记为监测对象，在监测对象老化时获取监测对象的泄漏表现值、腐蚀表现值以及裂纹表现值，对泄漏表现值、腐蚀表现值以及裂纹表现值进行数值比较，通过比较结果对特征数据进行标记并生成特征区间发送至评估分析模块；对复合绝缘子材料进行微观与宏观特征分析：选取若干个复合绝缘子材料作为分析对象，在分析对象老化之后获取分析对象的特征系数，对分析对象进行阈值分析得到特征阈值并发送至评估分析模块；通过特征区间构建寿命预测模型，通过寿命预测模型对绝缘复合材料老化后的剩余寿命进行分析并得到预测时长，通过特征阈值构建等级划分模型，通过复合绝缘子材料老化时的特征系数对老化程度进行反馈。

以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

上述公式均是采集大量数据进行软件模拟得出且选取与真实值接近的一个公式，公式中的系数是由本领域技术人员根据实际情况进行设置；如：公式LWi＝α1*LSi+α2*LKi；由本领域技术人员采集多组样本数据并对每一组样本数据设定对应的裂纹数据；将设定的裂纹数据和采集的样本数据代入公式，任意两个公式构成二元一次方程组，将计算得到的系数进行筛选并取均值，得到α1与α2的取值分别为3.54和2.17；

系数的大小是为了将各个参数进行量化得到的一个具体的数值，便于后续比较，关于系数的大小，取决于样本数据的多少及本领域技术人员对每一组样本数据初步设定对应的裂纹数据；只要不影响参数与量化后数值的比例关系即可，如裂纹数据与裂纹数量的数值成正比。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (8)

1.一种复合绝缘子材料的老化状态综合评估系统，包括综合评估平台，其特征在于，所述综合评估平台通信连接有老化分析模块、性能监测模块、评估分析模块以及存储模块；

所述老化分析模块用于对复合绝缘子材料进行老化分析：将进行老化分析的复合绝缘子材料标记为监测对象i，i＝1，2，…，n，n为正整数，设定n个应用湿度区间，n个应用湿度区间与监测对象i一一对应，在监测对象老化时获取监测对象的泄漏表现值XB、腐蚀表现值FB以及裂纹表现值LB并进行数值比较得到特征数据，在监测对象i在老化之后进行应用，直至监测对象i报废，实时获取监测对象i在老化至报废过程中的特征数据，由特征数据的最大值与最小值构成特征范围，将特征范围分割为若干个特征区间，将特征区间发送至综合评估平台，综合评估平台接收到特征区间后将特征区间发送至评估分析模块；

所述评估分析模块接收到特征区间后构建寿命预测模型，寿命预测模型用于对复合绝缘子材料老化后的剩余寿命进行分析并将预测时长进行输出；

所述性能监测模块对复合绝缘子材料进行微观与宏观特征分析：选取若干个复合绝缘子材料作为分析对象，在分析对象老化之后，通过扫描电子显微镜获取分析对象的光子数目值GS，对分析对象进行憎水性能测试、表面电阻测试和机械性能测试并得到分析对象的憎水率ZS、表面电阻值BZ以及拉断伸长率LD并进行数值计算得到分析对象的特征系数TZ，将分析对象按照特征数据由小到大的顺序进行排列并分配序号；对排序后的分析对象进行阈值分析得到特征阈值TZmin与TZmax，将特征阈值TZmax与TZmin发送至评估分析模块；

所述评估分析模块接收到特征阈值TZmax与TZmin后构建等级划分模型，等级划分模型用于将复合绝缘子材料的老化等级标记为一等级、二等级或三等级。

2.根据权利要求1所述的一种复合绝缘子材料的老化状态综合评估系统，其特征在于，监测对象的泄漏表现值XB、腐蚀表现值FB以及裂纹表现值LB的获取过程包括：在监测对象i老化时获取监测对象i的泄漏数据XLi、腐蚀数据FSi以及裂纹数据LWi；将n个应用湿度区间按照湿度值由小到大的顺序进行排列，将前n/2个应用湿度区间的泄漏数据平均值、腐蚀数据平均值以及裂纹数据平均值分别标记为泄漏前值、腐蚀前值以及裂纹前值；将后n/2个应用湿度区间的列漏数据平均值、腐蚀数据平均值以及裂纹数据平均值分别标记为泄漏后值、腐蚀后值以及裂纹后值；将泄漏前值与泄漏后值的差值的绝对值标记为泄漏影响值XX，将腐蚀前值与腐蚀后值的差值的绝对值标记为腐蚀影响值FX，将裂纹前值与裂纹后值的差值的绝对值标记为裂纹影响值LX；对泄漏影响值、腐蚀影响值以及裂纹影响值进行权重赋值处理得到泄漏表现值XB、腐蚀表现值FB以及裂纹表现值LB。

3.根据权利要求2所述的一种复合绝缘子材料的老化状态综合评估系统，其特征在于，泄漏数据XLi为监测对象i老化时的泄漏电流值，泄漏电流值的数值由泄漏电流测试仪直接采集；腐蚀数据FSi的获取过程包括：对老化时的监测对象i进行图像拍摄并放大为像素格图像，将像素格图像进行灰度变换并获取到每个像素格的灰度值，通过存储模块获取到灰度阈值，将像素格的灰度值逐一与灰度阈值进行比较：若灰度值小于灰度阈值，则将对应像素格标记为原始像素格；若灰度值大于等于灰度阈值，则将对应像素格标记为腐蚀像素格，将腐蚀像素格的数量与像素格图像中像素格的总数量的比值标记为腐蚀数据FSi；裂纹数据LWi的获取过程包括：获取监测对象i裂纹数量并标记为LSi，获取监测对象i所有裂纹的裂纹宽度最大值的总和并标记为LKi，通过对LSi与LKi进行数值计算得到监测对象i的裂纹数据LWi。

4.根据权利要求3所述的一种复合绝缘子材料的老化状态综合评估系统，其特征在于，特征数据的标记过程包括：对泄漏表现值XB、腐蚀表现值FB以及裂纹表现值LB进行数值比较：若泄漏表现值XB的数值最大，则将泄漏数据标记为湿度影响的特征数据；若腐蚀表现值FB的数值最大，则将腐蚀数据标记为湿度影响的特征数据；若裂纹影响值LB的数值最大，则将裂纹数据标记为湿度影响的特征数据。

5.根据权利要求4所述的一种复合绝缘子材料的老化状态综合评估系统，其特征在于，寿命预测模型对复合绝缘子材料老化后的剩余寿命进行分析的具体过程包括：复合绝缘子材料老化后，获取复合绝缘子材料的应用湿度值，获取与应用湿度值对应的应用湿度范围，将应用湿度范围对应的监测对象的特征区间标记为标记区间，获取复合绝缘子材料的特征数据，将与特征数据对应的标记区间标记为重合区间，将监测对象报废时间与重合区间的结束时间的差值标记为预测时长，寿命预测模型将预测时长输出至综合评估平台，综合评估平台接收到预测时长后将预测时长发送至管理人员的手机终端。

6.根据权利要求1所述的一种复合绝缘子材料的老化状态综合评估系统，其特征在于，对排序后的分析对象进行阈值分析的具体过程包括：以分析对象的序号为X轴、分析对象的特征系数为Y轴建立直角坐标系，以分析对象的序号为横坐标、特征系数为纵坐标标出若干个分析点，在X轴的第一象限中作出一条与X轴相平行的衡量射线，衡量射线的端点位于Y轴上，衡量射线的初始位置位于所有分析点的上侧，将衡量射线从初始位置向下平移，将平移过程中位于衡量射线上侧与下侧的分析点的数量分别标记为上侧值与下侧值，将上侧值与下侧值的差值的绝对值标记为中心值，当中心值小于2时，将衡量射线分裂为上行射线与下行射线，上行射线与下行射线的初始位置重合，将上行射线与下行射线以相同的速度分别向上平移与向下平移，将位于上行射线上侧的分析点的数量标记为上行值，将位于上行射线与下行射线之间的分析点的数量标记为中行值，将位于下行射线下侧的分析点的数量标记为下行值，对上行值、中行值以及下行值进行方差计算得到偏差系数，通过存储模块获取到偏差阈值，当偏差系数小于偏差阈值时，上行射线与下行射线停止平移，同时将上行射线与下行射线的端点对应的纵坐标分别标记为特征阈值TZmax与TZmin，将特征阈值TZmax与TZmin发送至评估分析模块。

7.根据权利要求6所述的一种复合绝缘子材料的老化状态综合评估系统，其特征在于，等级划分模型对复合绝缘子材料进行老化等级划分的具体过程包括：复合绝缘子材料老化后，获取复合绝缘子材料的特征系数TZ，将特征系数TZ与特征阈值TZmax、TZmin进行比较：若TZ＜TZmin，则将复合绝缘子材料的老化等级标记为一等级；若TZmin≤TZ≤TZmax，则将复合绝缘子材料的老化等级标记为二等级；若TZ＞TZmax，则将复合绝缘子材料的老化等级标记为三等级；将复合绝缘子材料的老化等级输出至综合评估平台，综合评估平台接收到复合绝缘子材料的老化等级后将复合绝缘子材料的老化等级发送至管理人员的手机终端。

8.一种复合绝缘子材料的老化状态综合评估方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：对复合绝缘子材料进行老化分析：将进行老化分析的复合绝缘子材料标记为监测对象，在监测对象老化时获取监测对象的泄漏表现值、腐蚀表现值以及裂纹表现值，对泄漏表现值、腐蚀表现值以及裂纹表现值进行数值比较，通过比较结果对特征数据进行标记并生成特征区间发送至评估分析模块；

步骤二：通过特征区间构建寿命预测模型，通过寿命预测模型对绝缘复合材料老化后的剩余寿命进行分析并得到预测时长，将预测时长通过综合评估喷平台发送至管理人员的手机终端；

步骤三：对复合绝缘子材料进行微观与宏观特征分析：选取若干个复合绝缘子材料作为分析对象，在分析对象老化之后获取分析对象的特征系数，对分析对象进行阈值分析得到特征阈值并发送至评估分析模块；

步骤四：通过特征阈值构建等级划分模型，将复合绝缘子材料老化时的特征系数与特征阈值进行比较并通过比较结果将复合绝缘子材料的老化等级标记为一等级、二等级或三等级。

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