[發明專利]一種基于激光傳感器陣列的絕緣子檢測定位方法

在審

• 申請號: 202110377258.3
• 申請日: 2021-04-08
• 公開（公告）號: CN113009416A
• 公開（公告）日: 2021-06-22
• 發明（設計）人: 陳昊;施濤;鄭鑫;王偉亮;丁毅;楊曉帆;孫小磊;高丙團;徐偉倫;張兆君
• 申請（專利權）人: 國網江蘇省電力有限公司檢修分公司
• 主分類號: G01S5/16
• 分類號: G01S5/16;G06F17/15
• 代理公司: 宿遷市永泰睿博知識產權代理事務所(普通合伙) 32264
• 代理人: 陳臣

1.一種基于激光傳感器陣列的絕緣子檢測定位方法，其特征在于，所述激光傳感器陣列安裝于“十”字形剛體軸上且隨“十”字形剛體軸的移動而變化，所述激光傳感器陣列由五個水平安裝且朝向相同的激光傳感器組成，其中一個位于“十”字形剛體軸中心處，另外四個兩兩呈中心對稱分布在“十”字形剛體軸的豎直剛體軸和水平剛體軸上，豎直分布的兩個激光傳感器與中心處激光傳感器的高度差為絕緣子相鄰最大半徑傘裙間距的整數倍，水平分布的兩個激光傳感器與中心處激光傳感器的距離小于絕緣子最小半徑，所述方法包括：

基于豎直分布的兩個激光傳感器和中心處激光傳感器，檢測待測物體側面是否具有豎直柱狀絕緣子傘裙半徑的周期性特征，根據檢測結果對絕緣子進行初步定位；

基于豎直分布的兩個激光傳感器和中心處激光傳感器，對初步定位的物體檢測其側面是否同時具有絕緣子傘裙的周期性和波動性特征，根據檢測結果判斷是否為絕緣子，并在判定為絕緣子后定位絕緣子傘裙半徑極大值點對應的高度；

基于水平分布的兩個激光傳感器，并根據絕緣子傘裙水平橫截面的圓形特征，調整激光傳感器陣列朝向，以使其對準絕緣子豎直中心軸。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，將中心處激光傳感器記為1號傳感器，豎直分布的兩個激光傳感器分別記為2號、3號傳感器，所述初步定位具體包括以下步驟：

使激光傳感器陣列原地轉向，并讀取1、2、3號傳感器的測距結果，若測距結果滿足如下約束條件，則初步認為檢測到了絕緣子：

std({d_i|i＝1,2,3})＜α

式中：d_i表示第i個激光傳感器的測距結果，α為初步檢測判定閾值，std(·)表示求標準差。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，將中心處激光傳感器記為1號傳感器，豎直分布的兩個激光傳感器分別記為2號、3號傳感器，對初步定位的物體檢測是否具有絕緣子傘裙的波動性特征具體包括以下步驟：

將激光傳感器陣列緩慢下降2T，T為絕緣子相鄰最大半徑傘裙間距，在此過程中讀取1、2、3號傳感器測距結果的最大、最小值，根據下式進行絕緣子傘裙的波動性檢測，若滿足下式，則判斷物體側面具有絕緣子傘裙的波動性特征：

min(d_iM-d_im)＞δ；(i＝1,2,3)

式中：d_im(i＝1,2,3)表示1、2、3號傳感器在2T的下降過程中測得的最小距離，d_iM(i＝1,2,3)表示1、2、3號傳感器在2T的下降過程中所測得的最大距離，min(·)表示取最小值，δ表示設置的波動性檢測閾值。

4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，對初步定位的物體檢測是否具有絕緣子傘裙的周期性特征具體包括：

根據下降2T過程中1、2、3號傳感器測得的最大、最小值，根據下式進行絕緣子傘裙的周期性檢測，若滿足下式，則判斷物體側面具有絕緣子傘裙的周期性特征：

||(std(d_im)，std(d_iM))||₂＜ξ；(i＝1,2,3)

式中：std(·)表示求標準差，||·||₂表示求取向量的2范數，ξ表示設置的周期性檢測閾值。

5.根據權利要求3或4所述的方法，其特征在于，所述絕緣子傘裙半徑極大值點對應的高度為在2T的下降過程中1、2、3號傳感器測距結果最小值對應的高度。

6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，調整激光傳感器陣列朝向具體包括：

根據水平方向的兩個傳感器的測距結果的大小關系和絕緣子傘裙水平橫截面的圓形特征，確定激光傳感器陣列的調整方向；并以水平方向的兩個傳感器的測距結果的差值確定激光傳感器陣列的調整角度；

根據所述調整方向和調整角度，調整激光傳感器陣列的朝向直至水平方向的兩個傳感器的測距結果的差值在允許范圍內。