[發明專利]基于多光譜與光學電場數據融合的絕緣子狀態檢測方法及其系統

在審

• 申請號: 202210339366.6
• 申請日: 2022-04-01
• 公開（公告）號: CN114663413A
• 公開（公告）日: 2022-06-24
• 發明（設計）人: 李成;王敏珍;張靜偉;馬駿;孫冬;劉剛;靳雙源;張輜猛;裴玉杰;齊恩鐵;張廣新;趙立英;倪虹霞;劉麗;閆鈞煒
• 申請（專利權）人: 長春工程學院;國網吉林省電力有限公司通化供電公司;國網遼寧省電力有限公司撫順供電公司;國網吉林省電力有限公司白城供電公司;長春晟德科技有限公司
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06V10/80;G06V10/774;G06V10/82;G06V10/58;G06V10/143;G06N3/08;G06K9/62;G01D21/02
• 代理公司: 南京鑫之航知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 32410
• 代理人: 姚蘭蘭

本發明公開了基于多光譜與光學電場數據融合的絕緣子狀態檢測方法及系統，多光譜數據和光學電場數據通過相應的模型計算分析出多光譜數據系數G_n以及光學電場數據系數K_n，再通過Pearson相關系數模型通過計算獲得對應的絕緣子狀態系數r，得到0?1之間的各個絕緣子的系數，最后通過設置絕緣子狀態評估集M，確定被測絕緣子的當前的阻值區間與狀態，本發明利用多光譜與光學電場數據融合，對采集數據進行融合、分析和整合，可方便、快捷和精確的確定絕緣子的阻值和狀態，并增加了對絕緣子環境狀態的檢測以及神經網絡學習，降低了此多光譜與光學電場數據融合檢測方法對于檢測環境的影響，進一步的提高了后續檢測數據的準確性。

技術領域

本發明涉及電力監測技術領域，特別是基于多光譜與光學電場數據融合的絕緣子狀態檢測方法及其系統。

背景技術

多光譜成像可以記錄場景豐富的光譜信息，因此在各領域引起了廣泛的關注，如生物，遙感，顏色復制等；光學電場傳感器基于泡克耳斯效應(Pockels effect)，即線性電光效應，其可簡要描述為介質折射率的變化與外加電場成正比的現象。某些具有線性電光效應的晶體(如LiNbO3、Bi12GeO20等)，偏振光在其外加電場的條件下通過時偏振態會改變，偏振態的改變量正比于外加電場強度大小，可用偏振光學檢測的方法將偏振態的改變量線性轉換為光強度的改變量，因而可根據光通過傳感器前后強度變化檢測外加電場強度。

絕緣子是供電線路的重要設備，我國現有的供電系統中還沒有絕緣子污穢情況實時信息監測，當絕緣子污染嚴重時，會發生閃絡，最終導致短路跳閘事故。隨著我國的經濟持續快速發展，我們國家的電網也跟著迅猛發展，但同時隨著環境污染的越來越嚴重，使絕緣子表面沉淀的污穢種類也是越來越多，而且情況也越來越復雜，同時沉淀速度也是越來越快，需要清理的次數也是越來越多，由于在干燥的環境空氣中的絕緣比較好，所以，在這樣的環境中絕緣子仍然能保持較高的絕緣等級，但是，當遇到惡劣的環境，如霧、毛毛雨、融冰、融雪時，在這樣的環境中絕緣子表面會形成水膜，污穢層中的可溶鹽類會溶于水中，形成導電的水膜，這個時候絕緣子表面形成一個通路，就會有電流流過了。由此引起的電力系統輸變電設備外絕緣污閃跳閘和電網大面積的污閃停電事故在全國范圍內頻頻發生，給國家造成了嚴重的危害和巨大的經濟損失。因此研制監測絕緣子污穢狀況的設備，實時提供絕緣子表面污染數據和預報警服務，對電網穩定運行意義重大。

需要說明的，現階段采用的非電測量法多為紫外線成像法、紅外線成像法和超速波測試法；以下具體說明上述方法的缺點：

電子紫外光學探傷儀可檢測和記錄潮濕環境中絕緣子表面放電和腐蝕問題(由表面污染導致)或連接金具和均壓環上的強電暈放電現象(由安裝不當導致)，該方法的缺點是要求檢測環境是正常溫度且是高濕度甚至是降雨，并且檢測結果容易受觀察視角的影響，另外檢測設備也較昂貴；

目前紅外檢測的研究，還不能使該技術成為一種獨立的無損檢測方法應用于絕緣子的檢測，主要在于檢測結果受到如絕緣子表面發射率、絕緣子負荷等級、檢測距離、大氣吸收、天氣和紅外檢測儀器等多因素的綜合影響，難以確認結果的準確性；絕緣子受損程度與其表面發熱量的量化關系待建立；

超聲波檢測法的優點是操作簡單、安全可靠、抗干擾能力強；缺點是此法的檢測重點是絕緣子棒芯的裂紋問題，并且存在耦合、衰減及超聲換能器性能等問題；

由此可知，現有的絕緣子非電測量法，均沒有對絕緣子阻值、狀態的分析，難以直接獲取精確的結果，特別是多光譜紫外線成像法受環境影響較大，精確度和使用效果一般，為此本申請提出一種基于多光譜與光學電場數據融合的絕緣子狀態檢測方法及其系統。

發明內容

本部分的目的在于概述本發明的實施例的一些方面以及簡要介紹一些較佳實施例。在本部分以及本申請的說明書摘要和發明名稱中可能會做些簡化或省略以避免使本部分、說明書摘要和發明名稱的目的模糊，而這種簡化或省略不能用于限制本發明的范圍。