CN117969548A - 用于配电电网的绝缘子的表面材料均匀分析系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于配电电网的绝缘子的表面材料均匀分析系统，包括：数值分析机构，用于在各个灰度数值去重后剩余的多个灰度数值的总数占据各个灰度数值的总数的百分比超限时，发出表面材料不均检测信号，否则，发出表面材料均匀检测信号；补涂判断机构，用于在接收到表面材料不均检测信号时，判断需要对绝缘子执行防尘材料的补充涂刷处理。本发明的系统逻辑紧凑、操作简便。由于能够基于绝缘子的各项视觉信息决定发出表面材料不均检测信号以判断需要对绝缘子执行防尘材料的补充涂刷处理，或者发出表面材料均匀检测信号判断不需要对绝缘子执行防尘材料的补充涂刷处理，从而实现对配电电网的绝缘子状态的自动维护。
Description
技术领域
本发明涉及配电网络领域，更具体地，涉及一种用于配电电网的绝缘子的表面材料均匀分析系统。
背景技术
配电网络中常用的几种主要的绝缘子类型包括直流绝缘子、高压绝缘子、低压绝缘子以及耐污绝缘子。例如，耐污绝缘子主要是采取增加或加大绝缘子伞裙或伞棱的措施以增加绝缘子的爬电距离，以提高绝缘子污秽状态下的电气强度。同时还采取改变伞裙结构形状以减少表面自然积污量，来提高绝缘子的抗污闪性能。耐污绝缘子的爬电比距一般要比普通绝缘子提高20％～30％，甚至更多。配电网络污闪多发的地区习惯采用双层伞结构形状的耐污绝缘子，此种绝缘子自清洗能力强，易于人工清扫。
申请公布号为CN117299650A的发明公开了一种基于无人机的绝缘子清洗装置，包括安装架，所述安装架的顶部固定连接有存储箱，所述存储箱的内壁上固定安装有抽液泵，所述存储箱的顶部安装有旋转喷头，所述抽液泵通过管道与旋转喷头的内部连通，通过设置可移动的收集盒将喷洒至绝缘子表面的水流进行回收，随后通过回流箱完成对回收水流的过滤，过滤完毕的水流回流至存储箱内部以作重复使用，从而可以提高清洗效率，处于高空的无人机可延长作业时间，减少起落补充水源的周期，且回流箱内设置有可产生振动的小孔滤板与处理盒，可对小孔滤板进行上的灰尘杂质进行收集，防止产生堵塞，从而与延长无人机运作时长进行配合使用。然而，如果用于配电网络的耐污绝缘子的表面防尘材料分布不均匀，会严重影响耐污绝缘子的抗污能力，容易发生污闪现象，因此，需要对表面防尘材料分布不均匀的绝缘子进行材料分布的检测，并在判断表面材料不均时，需要对绝缘子执行防尘材料的补充涂刷处理。
发明内容
为了解决相关领域的技术问题，本发明提供了一种用于配电电网的绝缘子的表面材料均匀分析系统，能够基于绝缘子对应的标准图案的几何形状识别接收到的多重映射图像中与绝缘子对应的标准图案的几何形状匹配度最高的图像分块以作为当前图像分块，提取接收到的当前图像分块中的各个像素分别对应的各个灰度数值，确定所述各个灰度数值去重后剩余的多个灰度数值的总数，以及在各个灰度数值去重后剩余的多个灰度数值的总数占据各个灰度数值的总数的百分比大于或者等于预设百分比限量时，发出表面材料不均检测信号以判断需要对绝缘子执行防尘材料的补充涂刷处理，否则，发出表面材料均匀检测信号判断不需要对所述绝缘子执行防尘材料的补充涂刷处理，从而实现对配电电网的绝缘子的使用状态的自动维护。
所述系统包括：
微型采集机构，设置在配电线路上涂有地蜡作为防尘涂料的绝缘子的对面，用于对所述绝缘子所在场景执行图像信号采集操作，以获得并输出相应的场景采集图像；
多重映射机构，与所述微型采集机构连接且包括形态学处理设备、平滑滤波设备以及内容锐化设备，用于对接收到的场景采集图像依次执行先膨胀后腐蚀的形态学处理、边缘保持平滑滤波处理以及基于Kirsch算子的锐化处理，以获得并输出相应的多重映射图像；
信号鉴别机构，与所述多重映射机构连接，用于接收所述多重映射图像，基于绝缘子对应的标准图案的几何形状识别接收到的多重映射图像中与绝缘子对应的标准图案的几何形状匹配度最高的图像分块以作为当前图像分块输出；
分块检测机构，与所述信号鉴别机构连接，用于提取接收到的当前图像分块中的各个像素分别对应的各个灰度数值，确定所述各个灰度数值去重后剩余的多个灰度数值的总数；
数值分析机构，与所述分块检测机构连接，用于在所述各个灰度数值去重后剩余的多个灰度数值的总数占据所述各个灰度数值的总数的百分比大于或者等于预设百分比限量时，发出表面材料不均检测信号，否则，发出表面材料均匀检测信号；
补涂判断机构，与所述数值分析机构连接，用于在接收到所述表面材料不均检测信号时，判断需要对所述绝缘子执行防尘材料的补充涂刷处理，还用于在接收到所述表面材料均匀检测信号时，判断不需要对所述绝缘子执行防尘材料的补充涂刷处理；
其中，多重映射机构，与所述微型采集机构连接且包括形态学处理设备、平滑滤波设备以及内容锐化设备，用于对接收到的场景采集图像依次执行先膨胀后腐蚀的形态学处理、边缘保持平滑滤波处理以及基于Kirsch算子的锐化处理，以获得并输出相应的多重映射图像包括：形态学处理设备、平滑滤波设备以及内容锐化设备分别对接收到的图像数据执行先膨胀后腐蚀的形态学处理、边缘保持平滑滤波处理以及基于Kirsch算子的锐化处理。
本发明的用于配电电网的绝缘子的表面材料均匀分析系统逻辑紧凑、操作简便。由于能够基于绝缘子的各项视觉信息决定发出表面材料不均检测信号以判断需要对绝缘子执行防尘材料的补充涂刷处理，或者发出表面材料均匀检测信号判断不需要对绝缘子执行防尘材料的补充涂刷处理，从而实现对配电电网的绝缘子状态的自动维护。
附图简要说明
本领域技术人员通过参考附图可更好理解本发明的众多优点。
图1是依照本发明的第一实施例的用于配电电网的绝缘子的表面材料均匀分析系统的内部结构示意图。
图2是依照本发明的第二实施例的用于配电电网的绝缘子的表面材料均匀分析系统的内部结构示意图。
图3是依照本发明的第三实施例的用于配电电网的绝缘子的表面材料均匀分析系统的内部结构示意图。
具体实施方式
下面将参照附图对本发明的用于配电电网的绝缘子的表面材料均匀分析系统的实施方案进行详细说明。
第一实施例
图1是依照本发明的第一实施例的用于配电电网的绝缘子的表面材料均匀分析系统的内部结构示意图，所述系统包括：
微型采集机构，设置在配电线路上涂有地蜡作为防尘涂料的绝缘子的对面，用于对所述绝缘子所在场景执行图像信号采集操作，以获得并输出相应的场景采集图像；
示例地，微型采集机构，设置在配电线路上涂有地蜡作为防尘涂料的绝缘子的对面，用于对所述绝缘子所在场景执行图像信号采集操作，以获得并输出相应的场景采集图像包括：所述微型采集机构内置光电传感器件，用于对所述绝缘子所在场景执行图像信号采集操作；
多重映射机构，与所述微型采集机构连接且包括形态学处理设备、平滑滤波设备以及内容锐化设备，用于对接收到的场景采集图像依次执行先膨胀后腐蚀的形态学处理、边缘保持平滑滤波处理以及基于Kirsch算子的锐化处理，以获得并输出相应的多重映射图像；
信号鉴别机构，与所述多重映射机构连接，用于接收所述多重映射图像，基于绝缘子对应的标准图案的几何形状识别接收到的多重映射图像中与绝缘子对应的标准图案的几何形状匹配度最高的图像分块以作为当前图像分块输出；
分块检测机构，与所述信号鉴别机构连接，用于提取接收到的当前图像分块中的各个像素分别对应的各个灰度数值，确定所述各个灰度数值去重后剩余的多个灰度数值的总数；
数值分析机构，与所述分块检测机构连接，用于在所述各个灰度数值去重后剩余的多个灰度数值的总数占据所述各个灰度数值的总数的百分比大于或者等于预设百分比限量时，发出表面材料不均检测信号，否则，发出表面材料均匀检测信号；
补涂判断机构，与所述数值分析机构连接，用于在接收到所述表面材料不均检测信号时，判断需要对所述绝缘子执行防尘材料的补充涂刷处理，还用于在接收到所述表面材料均匀检测信号时，判断不需要对所述绝缘子执行防尘材料的补充涂刷处理；
其中，多重映射机构，与所述微型采集机构连接且包括形态学处理设备、平滑滤波设备以及内容锐化设备，用于对接收到的场景采集图像依次执行先膨胀后腐蚀的形态学处理、边缘保持平滑滤波处理以及基于Kirsch算子的锐化处理，以获得并输出相应的多重映射图像包括：形态学处理设备、平滑滤波设备以及内容锐化设备分别对接收到的图像数据执行先膨胀后腐蚀的形态学处理、边缘保持平滑滤波处理以及基于Kirsch算子的锐化处理；
其中，数值分析机构，与所述分块检测机构连接，用于在所述各个灰度数值去重后剩余的多个灰度数值的总数占据所述各个灰度数值的总数的百分比大于或者等于预设百分比限量时，发出表面材料不均检测信号，否则，发出表面材料均匀检测信号包括：每一个灰度数值的取值在0-255之间。
第二实施例
图2是依照本发明的第二实施例的用于配电电网的绝缘子的表面材料均匀分析系统的内部结构示意图。
在图1基础上，图2中的用于配电电网的绝缘子的表面材料均匀分析系统还可以包括以下部件：
无线收发器件，分别与所述信号鉴别机构、所述形态学处理设备、所述平滑滤波设备以及所述内容锐化设备连接，用于分时接收所述信号鉴别机构、所述形态学处理设备、所述平滑滤波设备以及所述内容锐化设备各自的各项配置信息，以实现对所述信号鉴别机构、所述形态学处理设备、所述平滑滤波设备以及所述内容锐化设备各自的当前工作模式的实时配置；
其中，无线收发器件，分别与所述信号鉴别机构、所述形态学处理设备、所述平滑滤波设备以及所述内容锐化设备连接，用于分时接收所述信号鉴别机构、所述形态学处理设备、所述平滑滤波设备以及所述内容锐化设备各自的各项配置信息，以实现对所述信号鉴别机构、所述形态学处理设备、所述平滑滤波设备以及所述内容锐化设备各自的当前工作模式的实时配置包括：所述无线收发器件通过无线通信链路分别与所述信号鉴别机构、所述形态学处理设备、所述平滑滤波设备以及所述内容锐化设备连接；
其中，所述无线收发器件通过时分双工通信链路分别与所述信号鉴别机构、所述形态学处理设备、所述平滑滤波设备以及所述内容锐化设备连接包括：所述信号鉴别机构、所述形态学处理设备、所述平滑滤波设备以及所述内容锐化设备具有不同的IP地址数据；
其中，所述无线收发器件通过无线通信链路分别与所述信号鉴别机构、所述形态学处理设备、所述平滑滤波设备以及所述内容锐化设备连接包括：所述无线收发器件通过时分双工通信链路分别与所述信号鉴别机构、所述形态学处理设备、所述平滑滤波设备以及所述内容锐化设备连接；
其中，所述无线收发器件通过无线通信链路分别与所述信号鉴别机构、所述形态学处理设备、所述平滑滤波设备以及所述内容锐化设备连接包括：所述无线收发器件通过频分双工通信链路分别与所述信号鉴别机构、所述形态学处理设备、所述平滑滤波设备以及所述内容锐化设备连接。
第三实施例
图3是依照本发明的第三实施例的用于配电电网的绝缘子的表面材料均匀分析系统的内部结构示意图。
在图1基础上，图3中的用于配电电网的绝缘子的表面材料均匀分析系统还可以包括以下部件：
HDMI传输器件，分别与所述信号鉴别机构、所述形态学处理设备、所述平滑滤波设备以及所述内容锐化设备连接，用于分时为所述信号鉴别机构、所述形态学处理设备、所述平滑滤波设备以及所述内容锐化设备提供数据输入操作和数据输出操作；
其中，HDMI传输器件，分别与所述信号鉴别机构、所述形态学处理设备、所述平滑滤波设备以及所述内容锐化设备连接，用于分时为所述信号鉴别机构、所述形态学处理设备、所述平滑滤波设备以及所述内容锐化设备提供数据输入操作和数据输出操作包括：所述HDMI传输器件包括多个HDMI传输接口，用于分别与所述信号鉴别机构、所述形态学处理设备、所述平滑滤波设备以及所述内容锐化设备连接，用于分时为所述信号鉴别机构、所述形态学处理设备、所述平滑滤波设备以及所述内容锐化设备提供数据输入操作和数据输出操作；
其中，所述HDMI传输器件包括多个HDMI传输接口，用于分别与所述信号鉴别机构、所述形态学处理设备、所述平滑滤波设备以及所述内容锐化设备连接，用于分时为所述信号鉴别机构、所述形态学处理设备、所述平滑滤波设备以及所述内容锐化设备提供数据输入操作和数据输出操作包括：所述多个HDMI传输接口的内部结构相同；
其中，所述HDMI传输器件包括多个HDMI传输接口，用于分别与所述信号鉴别机构、所述形态学处理设备、所述平滑滤波设备以及所述内容锐化设备连接，用于分时为所述信号鉴别机构、所述形态学处理设备、所述平滑滤波设备以及所述内容锐化设备提供数据输入操作和数据输出操作包括：所述多个HDMI传输接口使用同一脉冲发生电路。
另外，在所述用于配电电网的绝缘子的表面材料均匀分析系统中，在所述各个灰度数值去重后剩余的多个灰度数值的总数占据所述各个灰度数值的总数的百分比大于或者等于预设百分比限量时，发出表面材料不均检测信号，否则，发出表面材料均匀检测信号包括：采用MATLAB工具箱模拟实现在所述各个灰度数值去重后剩余的多个灰度数值的总数占据所述各个灰度数值的总数的百分比大于或者等于预设百分比限量时，发出表面材料不均检测信号，否则，发出表面材料均匀检测信号的数据处理过程。
因此，本发明所具备的技术效果为：
首先：接收多重映射图像，基于绝缘子对应的标准图案的几何形状识别接收到的多重映射图像中与绝缘子对应的标准图案的几何形状匹配度最高的图像分块以作为当前图像分块；
其次：提取接收到的当前图像分块中的各个像素分别对应的各个灰度数值，确定所述各个灰度数值去重后剩余的多个灰度数值的总数；
再次：在各个灰度数值去重后剩余的多个灰度数值的总数占据各个灰度数值的总数的百分比大于或者等于预设百分比限量时，发出表面材料不均检测信号以判断需要对绝缘子执行防尘材料的补充涂刷处理，否则，发出表面材料均匀检测信号判断不需要对所述绝缘子执行防尘材料的补充涂刷处理。
虽然以上只详细描述本发明的示范性实施例，本行业熟练人士将立即理解在这些示范性方案中可以有许多变型而不致实质上偏离本发明的新颖原理和优点。相应地，所有这些变型均将包括在以下权利要求所限定的本发明范围以内。在权利要求中，手段和功能条款打算包括在此描述的结构作为实施所叙述的功能，并且不但包括结构上的相当者，还包括相当的结构。
Claims (9)
1.一种用于配电电网的绝缘子的表面材料均匀分析系统，其特征在于，所述系统包括：
微型采集机构，设置在配电线路上涂有地蜡作为防尘涂料的绝缘子的对面，用于对所述绝缘子所在场景执行图像信号采集操作，以获得并输出相应的场景采集图像；
多重映射机构，与所述微型采集机构连接且包括形态学处理设备、平滑滤波设备以及内容锐化设备，用于对接收到的场景采集图像依次执行先膨胀后腐蚀的形态学处理、边缘保持平滑滤波处理以及基于Kirsch算子的锐化处理，以获得并输出相应的多重映射图像；
信号鉴别机构，与所述多重映射机构连接，用于接收所述多重映射图像，基于绝缘子对应的标准图案的几何形状识别接收到的多重映射图像中与绝缘子对应的标准图案的几何形状匹配度最高的图像分块以作为当前图像分块输出；
分块检测机构，与所述信号鉴别机构连接，用于提取接收到的当前图像分块中的各个像素分别对应的各个灰度数值，确定所述各个灰度数值去重后剩余的多个灰度数值的总数；
数值分析机构，与所述分块检测机构连接，用于在所述各个灰度数值去重后剩余的多个灰度数值的总数占据所述各个灰度数值的总数的百分比大于或者等于预设百分比限量时，发出表面材料不均检测信号，否则，发出表面材料均匀检测信号；
补涂判断机构，与所述数值分析机构连接，用于在接收到所述表面材料不均检测信号时，判断需要对所述绝缘子执行防尘材料的补充涂刷处理，还用于在接收到所述表面材料均匀检测信号时，判断不需要对所述绝缘子执行防尘材料的补充涂刷处理；
其中，多重映射机构，与所述微型采集机构连接且包括形态学处理设备、平滑滤波设备以及内容锐化设备，用于对接收到的场景采集图像依次执行先膨胀后腐蚀的形态学处理、边缘保持平滑滤波处理以及基于Kirsch算子的锐化处理，以获得并输出相应的多重映射图像包括：形态学处理设备、平滑滤波设备以及内容锐化设备分别对接收到的图像数据执行先膨胀后腐蚀的形态学处理、边缘保持平滑滤波处理以及基于Kirsch算子的锐化处理。
2.如权利要求1所述的用于配电电网的绝缘子的表面材料均匀分析系统，其特征在于：
数值分析机构，与所述分块检测机构连接，用于在所述各个灰度数值去重后剩余的多个灰度数值的总数占据所述各个灰度数值的总数的百分比大于或者等于预设百分比限量时，发出表面材料不均检测信号，否则，发出表面材料均匀检测信号包括：每一个灰度数值的取值在0-255之间。
3.如权利要求2所述的用于配电电网的绝缘子的表面材料均匀分析系统，其特征在于，所述系统还包括：
无线收发器件，分别与所述信号鉴别机构、所述形态学处理设备、所述平滑滤波设备以及所述内容锐化设备连接，用于分时接收所述信号鉴别机构、所述形态学处理设备、所述平滑滤波设备以及所述内容锐化设备各自的各项配置信息，以实现对所述信号鉴别机构、所述形态学处理设备、所述平滑滤波设备以及所述内容锐化设备各自的当前工作模式的实时配置；
其中，无线收发器件，分别与所述信号鉴别机构、所述形态学处理设备、所述平滑滤波设备以及所述内容锐化设备连接，用于分时接收所述信号鉴别机构、所述形态学处理设备、所述平滑滤波设备以及所述内容锐化设备各自的各项配置信息，以实现对所述信号鉴别机构、所述形态学处理设备、所述平滑滤波设备以及所述内容锐化设备各自的当前工作模式的实时配置包括：所述无线收发器件通过无线通信链路分别与所述信号鉴别机构、所述形态学处理设备、所述平滑滤波设备以及所述内容锐化设备连接。
4.如权利要求3所述的用于配电电网的绝缘子的表面材料均匀分析系统，其特征在于：
所述无线收发器件通过时分双工通信链路分别与所述信号鉴别机构、所述形态学处理设备、所述平滑滤波设备以及所述内容锐化设备连接包括：所述信号鉴别机构、所述形态学处理设备、所述平滑滤波设备以及所述内容锐化设备具有不同的IP地址数据。
5.如权利要求4所述的用于配电电网的绝缘子的表面材料均匀分析系统，其特征在于：
所述无线收发器件通过无线通信链路分别与所述信号鉴别机构、所述形态学处理设备、所述平滑滤波设备以及所述内容锐化设备连接包括：所述无线收发器件通过时分双工通信链路分别与所述信号鉴别机构、所述形态学处理设备、所述平滑滤波设备以及所述内容锐化设备连接。
6.如权利要求4所述的用于配电电网的绝缘子的表面材料均匀分析系统，其特征在于：
所述无线收发器件通过无线通信链路分别与所述信号鉴别机构、所述形态学处理设备、所述平滑滤波设备以及所述内容锐化设备连接包括：所述无线收发器件通过频分双工通信链路分别与所述信号鉴别机构、所述形态学处理设备、所述平滑滤波设备以及所述内容锐化设备连接。
7.如权利要求2所述的用于配电电网的绝缘子的表面材料均匀分析系统，其特征在于，所述系统还包括：
HDMI传输器件，分别与所述信号鉴别机构、所述形态学处理设备、所述平滑滤波设备以及所述内容锐化设备连接，用于分时为所述信号鉴别机构、所述形态学处理设备、所述平滑滤波设备以及所述内容锐化设备提供数据输入操作和数据输出操作；
其中，HDMI传输器件，分别与所述信号鉴别机构、所述形态学处理设备、所述平滑滤波设备以及所述内容锐化设备连接，用于分时为所述信号鉴别机构、所述形态学处理设备、所述平滑滤波设备以及所述内容锐化设备提供数据输入操作和数据输出操作包括：所述HDMI传输器件包括多个HDMI传输接口，用于分别与所述信号鉴别机构、所述形态学处理设备、所述平滑滤波设备以及所述内容锐化设备连接，用于分时为所述信号鉴别机构、所述形态学处理设备、所述平滑滤波设备以及所述内容锐化设备提供数据输入操作和数据输出操作。
8.如权利要求7所述的用于配电电网的绝缘子的表面材料均匀分析系统，其特征在于：
所述HDMI传输器件包括多个HDMI传输接口，用于分别与所述信号鉴别机构、所述形态学处理设备、所述平滑滤波设备以及所述内容锐化设备连接，用于分时为所述信号鉴别机构、所述形态学处理设备、所述平滑滤波设备以及所述内容锐化设备提供数据输入操作和数据输出操作包括：所述多个HDMI传输接口的内部结构相同。
9.如权利要求7所述的用于配电电网的绝缘子的表面材料均匀分析系统，其特征在于：
所述HDMI传输器件包括多个HDMI传输接口，用于分别与所述信号鉴别机构、所述形态学处理设备、所述平滑滤波设备以及所述内容锐化设备连接，用于分时为所述信号鉴别机构、所述形态学处理设备、所述平滑滤波设备以及所述内容锐化设备提供数据输入操作和数据输出操作包括：所述多个HDMI传输接口使用同一脉冲发生电路。
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