絕緣子盤面和鋼帽區(qū)域的紅外圖像智能提取方法研究.pdf

1、絕緣子被廣泛應(yīng)用于輸配電網(wǎng)絡(luò)中，運行中的絕緣子由于長期受大氣污染、冷熱變化、雨水侵蝕等作用，可能出現(xiàn)絕緣劣化。一旦絕緣子串中出現(xiàn)劣化絕緣子，此部分絕緣子等效短路，泄露電流增大，引起絕緣子表面的溫度升高，將降低絕緣子串的有效爬電距離并增加絕緣子串的閃絡(luò)概率，直接導(dǎo)致絕緣子斷串、導(dǎo)線落地等連鎖事故，嚴重威脅電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。因此絕緣子的狀態(tài)檢測是一項繁重的工作。
　　相較于傳統(tǒng)的人工登桿巡線檢測方式，利用紅外熱像儀進行巡線拍攝，

2、并使用圖像處理技術(shù)自動檢測故障的巡線方式更為高效，是目前智能巡線檢查的主要發(fā)展方向。針對目前絕緣子低、零值檢測方法漏判率高、操作繁瑣等問題，本文提出了一種新的絕緣子盤面和鋼帽區(qū)域智能提取方法，獲取絕緣子盤面和鋼帽區(qū)域的圖像紋理與溫度等信息，實現(xiàn)絕緣子紅外圖像的自動、批量處理，為絕緣子的狀態(tài)檢測奠定了基礎(chǔ)。
　　本文首先研究分析了紅外成像的基本原理與紅外檢測特點，闡述了發(fā)熱物體的紅外輻射規(guī)律以及絕緣子運行狀態(tài)下的紅外成像規(guī)律，建立了

3、絕緣子鋼帽的發(fā)熱與溫升模型，在此基礎(chǔ)上研究了不同阻值的正常絕緣子串、不同阻值的劣化絕緣子在串中不同位置的鋼帽溫升估算。通過研究紅外熱像技術(shù)檢測低、零值絕緣子的基本方法說明了圖像分割的必要性，并詳細描述了基于紅外圖像的絕緣子盤面和鋼帽區(qū)域智能提取的實現(xiàn)方案和流程。
　　通過綜合數(shù)學(xué)和計算機等分析方法，從實際應(yīng)用出發(fā)總結(jié)歸納提出了一些準則和分割算法。該算法充分利用了紅外圖像中絕緣子的對稱性等特點，首先將現(xiàn)場拍攝的絕緣子紅外圖像進行灰度