[發明專利]基于高光譜技術的絕緣子表面含水量的檢測方法

有效

• 申請號: 201910071649.5
• 申請日: 2019-01-25
• 公開（公告）號: CN109765192B
• 公開（公告）日: 2020-09-18
• 發明（設計）人: 張血琴;馬歡;吳廣寧;郭裕鈞;李春茂;張曉青;石超群;康永強;邱彥;李院生
• 申請（專利權）人: 西南交通大學
• 主分類號: G01N21/31
• 分類號: G01N21/31
• 代理公司: 成都博通專利事務所 51208
• 代理人: 陳樹明

一種基于高光譜技術的絕緣子表面含水量檢測方法。它先利用高光譜成像儀拍攝已知不同表面含水量的絕緣子表面得到對應的高光譜圖像，對高光譜圖像進行黑白校正、多元散射校正、平滑去噪，得到表面含水量Si的高光譜譜線Xi，進而得到含水量BP神經網絡預測模型；然后拍攝得到待測絕緣子的高光譜圖像，進行黑白校正、多元散射校正、平滑去噪，得到待測絕緣子的高光譜譜線X₀，將待測絕緣子的高光譜譜線X₀輸入預測模型，即可得到待測絕緣子的表面含水量。該方法能在帶電情況下，對現場絕緣子進行非接觸實時檢測，其操作簡單、易于實現；能方便地為絕緣子的防潮抗濕設計、制造和維護，提供可靠、準確的測試依據。

技術領域

本發明涉及一種絕緣子表面含水量的檢測方法。

背景技術

絕緣子是電力輸變電系統中重要的外絕緣設備之一。隨著大氣污染的加 劇，絕緣子表面的積污情況也日益嚴重。積污但干燥的染污絕緣子與潔凈的絕 緣子相比，表面絕緣性能差距不大；但是當出現大霧、露水、小雨等空氣濕度 加大的天氣情況時，絕緣子表面含水量增大，污穢吸水而濕潤，染污絕緣子的 絕緣性能將顯著降低，從而極易發生污閃事故，造成巨大的經濟損失。當污層 受潮后，污穢中的可溶性導電物質溶解在水中，在絕緣子表面形成一層導電水 膜，大大增加了污層電導，降低絕緣子的絕緣性能；而污穢物中的不可溶性成 分不直接降低絕緣子的絕緣性能，但其對水分有吸收和貯存的作用，會延長絕 緣子的濕潤時間，使絕緣子的低絕緣性能狀態保持更長時間。因此，電力系統 需及時掌握絕緣子的表面含水量，以便為絕緣子的防潮(抗濕)設計、制造和 維護提供可靠、準確的含水量測試依據。

絕緣子表面含水量目前主要有兩種測量方法，一種是使用專門的電極和電 路來測量絕緣子表面濕潤后的污層電導、再轉化為絕緣子表面含水量；其設備 要求高、必須在輸變電系統停電的狀態下進行，不能在現場帶電進行；且測量 值受環境的溫、濕度影響大；導致其難以得到應用。另一種是從輸變電系統中 將絕緣子拆卸取下、稱量絕緣子的重量，再將絕緣子烘干，稱量絕緣子烘干后 的重量，即可得到絕緣子的含水量；其操作繁瑣，拆卸、裝回絕緣子的操作時 間長，會使輸變電系統長時間的停電，使得該方法也難以得到應用。

發明內容

本發明的目的是提供一種基于高光譜技術的絕緣子表面含水量的檢測方 法，該方法能在輸變電系統帶電情況下，對現場絕緣子進行非接觸的含水量實 時檢測，其操作簡單、易于實現；能方便地為絕緣子的防潮抗濕設計、制造和 維護，提供可靠、準確的測試依據：便于分析、評估絕緣子表面含水量與絕緣 子的絕緣性能的關系，也便于有針對性的制定及時防潮除濕方案，以保證供電 安全，同時節省人力、物力。

本發明實現器發明目的所采用的技術方案是，一種基于高光譜技術的絕緣 子表面含水量的檢測方法，包括以下步驟：

A、已知含水量的高光譜譜線的獲取

在輸配電系統中拆取I個絕緣子i，并使絕緣子i的表面含水量為Si，用高 光譜成像儀拍攝絕緣子i，得到表面含水量Si的高光譜圖像X”_i，X”_i＝[x”_i,1,x” _i,2,…,x”_i,n,…,x”_i,N]，其中，i為絕緣子的序號，i＝1,2,3……I，I為絕緣子的個 數、其取值為10-500，n為表面含水量Si的高光譜圖像X”_i中的特征波段的序 號、n＝1,2,3……N，N為特征波段的總個數，其取值為10-100，x”_i,n為表面含 水量Si的高光譜圖像X”_i中第n個特征波段下的反射率；