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原文传递一种绝缘子表面附沙密度的在线非接触检测方法

专利名称：	一种绝缘子表面附沙密度的在线非接触检测方法
摘要：	本发明公开了一种绝缘子表面附沙密度的在线非接触检测方法，它首先根据不同附沙密度的绝缘片的高光谱图像建立附沙密度检测模型，然后，获取所需检测绝缘子的高光谱图像；再由附沙密度检测模型得出绝缘子表面附沙密度。该方法可不停电的在线检测出输电线路中的绝缘子的表面积沙密度，不影响电力系统的正常输配电，操作简单、方便，且能测出绝缘子表面局部最大值，能更准确的评估与分析出附沙状态对绝缘子的绝缘性能的影响，从而能对绝缘子的绝缘设计与维护提供更可靠的测试依据。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	四川;51
申请人：	西南交通大学
发明人：	吴广宁;张晓青;张血琴;郭裕钧;邱彦;马欢;高润明;李宇
专利状态：	有效
申请日期：	2019-01-25T00:00:00+0800
发布日期：	2019-06-07T00:00:00+0800
申请号：	CN201910071478.6
公开号：	CN109856088A
代理机构：	成都博通专利事务所
代理人：	陈树明
分类号：	G01N21/55(2014.01);G;G01;G01N;G01N21
申请人地址：	610031 四川省成都市二环路北一段111号
主权项：	1.一种绝缘子表面附沙密度的在线非接触检测方法，包括以下步骤： A、已知附沙密度绝缘片的高光谱谱线的获取用绝缘子同种材料制作出I个片状的绝缘片i，在绝缘片i上均匀粘附沙尘，使绝缘片i的附沙密度为Si；用高光谱成像仪拍摄绝缘片i，得到附沙密度Si的高光谱图像X”i，X”i＝[x”i,1,x”i,2,…,x”i,n,…,x”i,N]；其中，i为绝缘片的序号，i＝1,2,3……I，I为绝缘片的个数、其取值为10-500，n＝1,2,3……N，N为高光谱谱线的波段总个数，其取值为64-256；x”i,n为附沙密度Si的高光谱图像X”i中第n个波段下的反射率；对附沙密度Si的高光谱图像X”i进行黑白校正、多元散射校正、平滑去噪，得到附沙密度Si的高光谱谱线Xi,Xi＝[xi,1，xi,2，xi,3，…，xi,n，…，xi,N]；xi,n为附沙密度Si的高光谱谱线中的第n个波段下的反射率； B、参数模型的建立与求解建立附沙密度的参数检测模型， S＝a1x1+a2x2+a3x3+…anxn…+aNxN 其中，S是参数检测模型输出的附沙密度，xn是参数检测模型的第n个波段下的模型反射率，an是参数检测模型的第n个波段下的模型比例参数；将各个绝缘片i的附沙密度Si赋值给参数检测模型输出的附沙密度S，同时将附沙密度Si对应的高光谱谱线Xi的第n个波段下的反射率xi,n代入参数检测模型的第n个波段下的模型反射率xn；然后用偏最小二乘回归法求解，得出参数检测模型的第n个波段下的模型比例参数an的值An，从而得到已求解的附沙密度的参数检测模型： S＝A1x1+A2x2+A3x3+…Anxn…+ANxN C、绝缘子附沙密度的在线非接触检测用高光谱成像仪对输配电线路上运行中的待测绝缘子进行拍摄，得到待测绝缘子的高光谱图像，对待测绝缘子的高光谱图像整体或者选定区域进行黑白校正、多元散射校正、平滑去噪，得到待测绝缘子的整体或者区域的高光谱谱线X0,X0＝[x0,1,x0,2,x0,3,…,x0,n,…,x0,N]；将待测绝缘子的高光谱谱线X0中第n个波段下的反射率x0，n作为第n个波段的模型反射率xn的输入值，输入已求解的附沙密度的参数检测模型S＝A1x1+A2x2+A3x3+…Anxn…+ANxN，即S0＝A1x0,1+A2x0,2+A3x0,3+…Anx0,n…+ANx0,N；参数检测模型输出的附沙密度S0，即为待测绝缘子整体或选定区域的附沙密度S0。 2.根据权利要求1所述的一种绝缘子表面附沙密度的在线非接触检测方法，其特征在于，所述的对附沙密度Si的高光谱图像进行黑白校正的具体做法是：用高光谱成像仪对标准白板进行拍摄得到标准白板的反射图像W，W＝[w1,w2,w3,…,wn,…,wN]，其中wn为标准白板的反射图像中第n个波段下的反射率，同时用高光谱成像仪对标准黑板进行拍摄得到标准黑板的反射图像D，D＝[d1,d2,d3,…,dn,…,dN]，dn为标准黑板的反射图像中第n个波段下的反射率；再结合附沙密度Si的高光谱图像X”i，X”i＝[x”i,1,x”i,2,…,x”i,n,…,x”i,N]，由下式得到附沙密度Si的校正后高光谱图像X’i，其中，x’in为附沙密度Si的校正后高光谱图像中第n个波段下的反射率。 3.根据权利要求2所述的一种绝缘子表面附沙密度的在线非接触检测方法，其特征在于，所述的多元散射校正的具体作法是：由附沙密度Si的校正后高光谱图像X’i＝[x’i,1,x’i,2,x’i,3,…,x’i,n,…,x’i,N]，计算出平均高光谱图像其中，为平均高光谱图像中第n个波段下的平均反射率,表示从i＝1项到i＝I项的累计求和；将附沙密度Si的校正后高光谱图像X’i与平均高光谱图像进行一元线性回归，得到附沙密度Si的校正后高光谱图像X’i与平均高光谱图像的线性回归关系式，式中mi和bi分别是线性回归的相对偏移系数和平移量；进而得到附沙密度Si的多元散射校正光谱其中，为附沙密度Si的多元散射校正光谱中的第n个波段下的多元散射校正反射率。 4.根据权利要求3所述的一种绝缘子表面附沙密度的在线非接触检测方法，其特征在于，所述的平滑去噪的具体方法为小波去噪、Savitzky-Golay平滑滤波、微分变换或对数变换。
所属类别：	发明专利