紅外熱像零值絕緣子在線檢測算法研究及應(yīng)用.pdf

1、絕緣子是輸電線路中使用廣泛、數(shù)量龐大的重要絕緣部件，而瓷質(zhì)絕緣子作為傳統(tǒng)元件在使用數(shù)量上占有優(yōu)勢。在長期運行中，瓷質(zhì)絕緣子由于自身材料性質(zhì)制約，受內(nèi)部機械應(yīng)力、機電負荷、大氣污染等因素影響出現(xiàn)劣化，一旦絕緣子劣化出現(xiàn)的零值絕緣子不及時檢出更換，勢必會造成輸配電網(wǎng)絡(luò)對地短路故障等事故，影響電網(wǎng)安全運行。紅外熱像檢測技術(shù)通過把目標的紅外輻射信號轉(zhuǎn)換成電信號，放大處理后顯示為二維熱圖像，根據(jù)熱像中設(shè)備表面溫度變化可進行設(shè)備性能診斷。由于該方法

2、具有非接觸性、操作方便等傳統(tǒng)常規(guī)檢測方法無法比擬的優(yōu)點，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于電力設(shè)備的故障檢測中。本文研究了紅外熱像零值絕緣子在線檢測相關(guān)算法，并進行了系統(tǒng)開發(fā)，具體如下:
　　 1、由于利用紅外熱像技術(shù)檢測零值絕緣子的關(guān)鍵在于獲取最優(yōu)且適當(dāng)?shù)募t外熱像特征，因此在理論研究和試驗驗證的基礎(chǔ)上，本文提出一種Logistic回歸分析篩選零值絕緣子紅外熱像特征的方法。試驗中獲取模擬110kV線路瓷質(zhì)懸式絕緣子的紅外運行圖像，針對其包含噪聲的類

3、型和圖像多級灰度效果等特點，首先利用中值濾波的灰度調(diào)整法對紅外熱像進行去噪增強處理;然后采用二維最大熵閾值分割形成二值圖，經(jīng)過二值圖像填充處理，自動截取絕緣子串區(qū)域最小外接矩形，得到絕緣子串區(qū)域矩形圖像，并通過灰度-梯度共生矩陣提取矩形區(qū)域13個紋理特征參數(shù);最后應(yīng)用Logistic回歸分析對污穢等級和紋理特征組成的14個特征參數(shù)進行篩選，得出其中7個參數(shù)對分類結(jié)果有顯著性影響。實驗測試表明，該方法實現(xiàn)簡單，能有效篩選特征參數(shù)，剔除冗余

4、數(shù)據(jù)。
　　 2、為實現(xiàn)輸電線路瓷質(zhì)絕緣子巡檢的標準化作業(yè)和信息化管理，提高零值絕緣子在線檢測準確率、安全性和易操作性，本文設(shè)計并開發(fā)了一套WebGIS（Web Geographic Information System，互聯(lián)網(wǎng)地理信息系統(tǒng)）紅外熱像零值絕緣子在線檢測系統(tǒng)。基于J2EE實現(xiàn)的瘦客戶端模式的WebGIS架構(gòu)設(shè)計，以篩選出來的7個零值特征參數(shù)作為BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)輸入，通過WebGIS技術(shù)和BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法實現(xiàn)零值絕緣子地