[發明專利]輸變電設備表面局放智能檢測方法及無人機融合紫外系統

有效

• 申請號: 202210127072.7
• 申請日: 2022-02-11
• 公開（公告）號: CN114167245B
• 公開（公告）日: 2022-06-17
• 發明（設計）人: 吳軍;程繩;付思詩;時偉君;易芬芬;董曉虎;杜勇;毛竹;王曼;董瓊;胡昀;孟浪;魏莉芳;王薇;洪晴
• 申請（專利權）人: 國網湖北省電力有限公司超高壓公司
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12;G06N3/04;G06V20/20
• 代理公司: 北京中北知識產權代理有限公司 11253
• 代理人: 李新昂

本發明公開了一種輸變電設備表面局放智能檢測方法及無人機融合紫外系統，其中，無人機融合紫外系統包括多旋翼無人機、紫外成像模塊和數據處理與控制模塊。紫外成像模塊獲取輸變電設備表面可見光圖像和紫外圖像，在數據處理與控制模塊中對輸變電設備表面各部件特征、部件位置、電暈放電部位及紫外光斑中心點進行判別，并根據識別結果，對紫外成像模塊增益進行調整以拍攝到輸變電設備表面電暈放電部位、形態和路徑的圖片，能夠讓無人機自主巡檢更加智能，避免了人工操作可能造成的漏檢和誤判，大量節省人力資源，降低時間成本，解決了輸變電設備無人機智能巡檢只能開展可見光和紅外帶電檢測，無法實現紫外局放帶電檢測的難題。

技術領域

本發明涉及一種無人機系統及設備表面檢測方法，具體為一種無人機融合紫外成像模塊的系統及輸變電設備的表面局放智能檢測與缺陷實時識別方法，屬于電力系統無人機目標檢測及智能識別技術領域。

背景技術

輸變電一次設備安全運行影響著整個電力系統的穩定性。由于輸變電設備所處自然環境復雜多樣，受大風、下雨以及雷擊等外界因素影響，輸變電設備極易出現各種缺陷故障。

目前，輸變電設備主要分為金屬部位放電和絕緣部位放電。一般而言，人工手持紫外檢測設備進行巡檢存在工作人員工作量大、安全無保障、巡檢效率低、故障解決不及時、特殊地形和氣象條件下巡視困難、專業人員數量與設備規模持續增長的矛盾日益突出。僅使用人工巡檢進行故障排查無法滿足高壓輸電線路的實時巡檢需求。

現有技術中，無人機智能巡檢技術應用于輸配電線路、特高壓線路和變電站已成為新的運維模式。無人機搭載紫外成像儀用于檢測輸變電設備電暈放電已然成為一種高效的巡檢方式。

但是，目前無人機自主巡檢時：航點規劃及紫外放電增益均是固定的，此種自主巡檢方式將造成拍攝到可見光及紫外放電圖像模糊不清、輸變電設備圖像被遮擋、放電圖像面積過大及無法定位具體放電位置等問題。目前解決這個問題的方式為：依靠人工根據拍攝的畫面進行逐個設備部位的判斷，如果無法判斷位置，需要人到現場，采用紫外成像儀調整增益后重新拍攝，在這個巡檢過程中，巡檢效率與手持紫外拍攝沒有本質的提升；同時，由于無人機操作人員存在對缺陷的判斷漏檢的可能，無法滿足電網自主智能巡檢和精益化管理要求。

發明內容

本發明的目的就在于為了解決無人機融合紫外的輸變電設備表面局放檢測無法實現智能化自主巡檢，還依賴于人工操作無人機手動巡檢的問題而提供一種輸變電設備表面局放智能檢測方法及無人機融合紫外系統。

本發明通過以下技術方案來實現上述目的：輸變電設備表面局放智能檢測方法，所述檢測方法包括：

1)多旋翼無人機融合紫外成像模塊在預置位懸停，采集輸變電設備表面的可見光圖像與紫外圖像，并將可見光圖像和紫外圖像傳輸至數據處理與控制模塊；

2)數據處理與控制模塊通過其內嵌的實時目標識別模型識別可見光圖像中的輸變電設備，生成輸變電設備的標注框，并計算標注框面積，代替所述輸變電設備的本體面積，同時，記錄標注框的中心位置；

3)數據處理與控制模塊通過紫外圖像識別是否存在電暈放電的紫外光斑：若存在放電光斑，記錄放電光斑的中心位置，并計算放電光斑面積與輸變電設備表面面積的比值；若不存在放電光斑，則執行其他的巡檢任務；

4)放電光斑面積與所述輸變電設備的表面面積的比值若大于0.1，無法清晰觀測到準確的放電光斑位置，則通過數據調節模塊輸出增益調節指令對紫外圖像的增益進行梯度值調節，直至放電光斑面積與所述輸變電設備的表面面積的比值小于0.1；

5)數據處理與控制模塊再次對可見光圖像中的所述輸變電設備的各個部件進行識別，對各個部件生成標注框，同樣以標注框面積代替各個部件的本體面積，并記錄各個部件的中心位置；