專利名稱：一種環形燈管復合絕緣子憎水性等級評判方法
技術領域：
本發明涉及一種復合絕緣子憎水性等級評判的方法，是一種結合光學和數字圖像處理技術的方法實現復合絕緣子憎水性的在線評價的方法。
背景技術：
復合絕緣子所采用的外絕緣材料硅橡膠具有良好的憎水性和獨特的憎水遷移性，使得其在防污閃性能方面優勢顯著。國內外的大量研究結果表明:與傳統的瓷和玻璃絕緣子相比，復合絕緣子在防污閃性能方面優勢顯著。其優越的防污閃特性得益于多方面因素，但主要還是被歸因于外絕緣材料硅橡膠良好的憎水性。憎水性是指硅橡膠材料具有低表面張力，受潮后其表面所吸附的水分以不連續的孤立小水珠的形式存在，不形成連續水膜；在潮濕的環境中，污層表面憎水性的存在可以明顯抑制絕緣子沿面泄漏電流的發展進而提高絕緣子的污閃電壓。硅橡膠復合絕緣子因為其低表面能、良好的憎水性和憎水遷移性，而具有優良的防污性能和較高的污染電壓，保證電力系統安全運行。目前，復合絕緣子已經廣泛應用于輸電線路外絕緣中。但我國十幾年的復合絕緣子運行經驗表明:復合絕緣子耐污閃能力強不等于能完全阻止污閃事故發生。復合絕緣子在運行過程中受到電場、紫外線、污穢等條件綜合作用下而發生老化。這種老化導致復合絕緣子憎水性下降，嚴重老化的復合絕緣子甚至喪失憎水性能，使復合絕緣子污閃電壓下降，發生污閃的幾率增加。因此，復合絕緣子憎水等級的評判對于判斷運行中的復合絕緣子老化程度，確定發生老化的復合絕緣子是否退出運行，保證電力系統的安全運行具有重要的實際意義。目前復合絕緣子憎水性等級評判主要有三種方法:噴水分級法、表面張力法和接觸角法。噴水分級法是一種人工肉眼判斷的方法，對人的主觀依賴性很大，只適合于對復合絕緣子憎水性等級進行定性評判；表面張力法采用液體對人體的有害性限制了其在復合絕緣子憎水性等級評判的應用；接觸角法能實現復合絕緣子憎水性等級的評判，但接觸角方法與利用噴水分級法復合絕緣子憎水性等級方法區分性不強。近年來，隨計算機技術和數碼技術的飛速發展，運用圖像處理方法評判復合絕緣子憎水等級的方法得到快速應用和發展。基于數字圖像處理的憎水等級評價方法基本步驟是:首先進行圖像采集，然后對圖像進行增強及去噪處理，對水珠或水跡區域進行分割，提取水珠或水跡的邊界，最后對水珠邊界的特征量進行提取，針對提取的特征量實現憎水性的分級處理。但基于數字圖像處理復合絕緣子憎水性等級評判方法易受到污穢和弱邊界的影響，運行中復合絕緣子表面覆蓋一層深顏色的污穢，使水滴邊界的提取效果不佳；復合絕緣子上局部區域的水滴會存在較弱的邊界，也增加了水滴邊界提取的難度，且復合絕緣子表面水珠形態和邊緣的復雜性使邊界提取算法不通用。所以，基于數字圖像處理復合絕緣子憎水性等級評判方法需用很復雜的算法進行水珠區域分割，且分割效果不理想
發明內容
本發明是基于傳統的噴水分級法基礎上，利用環形燈管的光學特點，將噴水后的復合絕緣子表面分布的水珠的邊界照亮，結合數字圖像處理方法提取水珠邊界，根據水珠形態評判復合絕緣子憎水性等級的方法。本發明可以通過以下技術方案來加以實現:
一種環形燈管復合絕緣子憎水性等級評判方法，本發明特征是，它包括有由可視化攝像系統、噴水系統、環形燈管組成的評判裝置和數字圖像水珠邊界提取、基于水珠邊界數字圖像憎水性分級軟件系統構成；
其評判的操作方法為以下步驟:
第一步，登上鐵塔，打開環形燈管；
第二步，打開可視化攝像系統，對焦待測復合絕緣子表面；
第三步，利用噴水系統向待測復合絕緣子表面噴灑水霧；
第四步，用可視化攝像系統拍攝復合絕緣子表面水珠，后下塔；
第五步，利用數字圖像水珠邊界提取軟件系統將水珠邊界進行提取；
第六步，利用基于水珠邊界數字圖像憎水性分級系統實現對復合絕緣子的憎水性等級分級。本發明的有益效果及功能是:水珠區域照亮，絕緣子表面與水珠表面對比度明顯；污穢區域受到抑制，視覺感官污穢不明顯；采用較簡單的算法即可將邊界進行提取；能實現復合絕緣子憎水性等級的在線評判。根據本發明提供的基于環形燈管的復合絕緣子憎水性等級評判方法，在與利用人工測試復合絕緣子表面憎水性等級大量對比研究，試驗結果表明，利用本發明提供基于環形燈管的復合絕緣子憎水性等級評判方法，能客觀、準確、真實、在線地反映運行中復合絕緣子憎水性等級。 本發明提供的基于環形燈管的復合絕緣子憎水性等級評判方法，可廣泛應用于IIOkV及以上運行復合絕緣子表面憎水性等級的評判。與現有技術相比，本發明具有結構簡單、操作方面、穩定性能好、測量參數多、易于推廣應用等優點。
圖1為本發明提供的基于環形燈管復合絕緣子憎水性等級評判裝置的原理方法圖。圖中:1、攝像系統；2、噴水系統；3、環形燈管；4、復合絕緣子。
具體實施例方式以下結合附圖1，對本發明的技術方案作進一步描述:
一種環形燈管復合絕緣子憎水性等級評判方法，本發明包括有由可視化攝像系統、噴水系統、環形燈管組成的評判裝置和數字圖像水珠邊界提取、基于水珠邊界數字圖像憎水性分級軟件系統構成；
其評判的操作方法為以下步驟:
第一步，登上鐵塔，打開環形燈管；
第二步，打開可視化攝像系統，對焦待測復合絕緣子表面；
第三步，利用噴水系統向待測復合絕緣子表面噴灑水霧； 第四步，用可視化攝像系統拍攝復合絕緣子表面水珠，后下塔；
第五步，利用數字圖像水珠邊界提取軟件系統將水珠邊界進行提取；
第六步，利用基于水珠邊界數字圖像憎水性分級系統實現對復合絕緣子的憎水性等級分級。
權利要求
1.一種環形燈管復合絕緣子憎水性等級評判方法，其特征是，它包括有由可視化攝像系統、噴水系統、環形燈管組成的評判裝置和數字圖像水珠邊界提取、基于水珠邊界數字圖像憎水性分級軟件系統構成； 其評判的操作方法為以下步驟: 第一步，登上鐵塔，打開環形燈管； 第二步，打開可視化攝像系統，對焦待測復合絕緣子表面； 第三步，利用噴水系統向待測復合絕緣子表面噴灑水霧； 第四步，用可視化攝像系統拍攝復合絕緣子表面水珠，后下塔； 第五步，利用數字圖像水珠邊界提取軟件系統將水珠邊界進行提取； 第六步，利用基于水珠邊界數字圖像憎水性分級系統實現對復合絕緣子的憎水性等級分級。
全文摘要
一種環形燈管復合絕緣子憎水性等級評判方法，本發明包括有由可視化攝像系統、噴水系統、環形燈管組成的評判裝置和數字圖像水珠邊界提取、基于水珠邊界數字圖像憎水性分級軟件系統構成。本發明具有結構簡單、操作方便、穩定性能好、測量參數多、易于推廣應用等優點。
文檔編號G01N13/00GK103175758SQ20131006836
公開日2013年6月26日 申請日期2013年3月5日 優先權日2013年3月5日
發明者孫偉忠, 侯亞非, 馬儀, 胡建林, 丁薇, 周仿榮, 黃然, 白歡 申請人:云南電力試驗研究院(集團)有限公司電力研究院, 云南電網公司技術分公司