[发明专利]一种环形灯管复合绝缘子憎水性等级评判方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种复合绝缘子憎水性等级评判的方法，是一种结合光学和数字图像处理技术的方法实现复合绝缘子憎水性的在线评价的方法。

背景技术

复合绝缘子所采用的外绝缘材料硅橡胶具有良好的憎水性和独特的憎水迁移性，使得其在防污闪性能方面优势显著。国内外的大量研究结果表明：与传统的瓷和玻璃绝缘子相比，复合绝缘子在防污闪性能方面优势显著。其优越的防污闪特性得益于多方面因素，但主要还是被归因于外绝缘材料硅橡胶良好的憎水性。憎水性是指硅橡胶材料具有低表面张力，受潮后其表面所吸附的水分以不连续的孤立小水珠的形式存在，不形成连续水膜；在潮湿的环境中，污层表面憎水性的存在可以明显抑制绝缘子沿面泄漏电流的发展进而提高绝缘子的污闪电压。

硅橡胶复合绝缘子因为其低表面能、良好的憎水性和憎水迁移性，而具有优良的防污性能和较高的污染电压，保证电力系统安全运行。目前，复合绝缘子已经广泛应用于输电线路外绝缘中。但我国十几年的复合绝缘子运行经验表明：复合绝缘子耐污闪能力强不等于能完全阻止污闪事故发生。复合绝缘子在运行过程中受到电场、紫外线、污秽等条件综合作用下而发生老化。这种老化导致复合绝缘子憎水性下降，严重老化的复合绝缘子甚至丧失憎水性能，使复合绝缘子污闪电压下降，发生污闪的几率增加。因此，复合绝缘子憎水等级的评判对于判断运行中的复合绝缘子老化程度，确定发生老化的复合绝缘子是否退出运行，保证电力系统的安全运行具有重要的实际意义。

目前复合绝缘子憎水性等级评判主要有三种方法：喷水分级法、表面张力法和接触角法。喷水分级法是一种人工肉眼判断的方法，对人的主观依赖性很大，只适合于对复合绝缘子憎水性等级进行定性评判；表面张力法采用液体对人体的有害性限制了其在复合绝缘子憎水性等级评判的应用；接触角法能实现复合绝缘子憎水性等级的评判，但接触角方法与利用喷水分级法复合绝缘子憎水性等级方法区分性不强。

近年来，随计算机技术和数码技术的飞速发展，运用图像处理方法评判复合绝缘子憎水等级的方法得到快速应用和发展。基于数字图像处理的憎水等级评价方法基本步骤是：首先进行图像采集，然后对图像进行增强及去噪处理，对水珠或水迹区域进行分割，提取水珠或水迹的边界，最后对水珠边界的特征量进行提取，针对提取的特征量实现憎水性的分级处理。但基于数字图像处理复合绝缘子憎水性等级评判方法易受到污秽和弱边界的影响，运行中复合绝缘子表面覆盖一层深颜色的污秽，使水滴边界的提取效果不佳；复合绝缘子上局部区域的水滴会存在较弱的边界，也增加了水滴边界提取的难度，且复合绝缘子表面水珠形态和边缘的复杂性使边界提取算法不通用。所以，基于数字图像处理复合绝缘子憎水性等级评判方法需用很复杂的算法进行水珠区域分割，且分割效果不理想。

发明内容

本发明是基于传统的喷水分级法基础上，利用环形灯管的光学特点，将喷水后的复合绝缘子表面分布的水珠的边界照亮，结合数字图像处理方法提取水珠边界，根据水珠形态评判复合绝缘子憎水性等级的方法。

本发明可以通过以下技术方案来加以实现：

一种环形灯管复合绝缘子憎水性等级评判方法，本发明特征是, 它包括有由可视化摄像系统、喷水系统、环形灯管组成的评判装置和数字图像水珠边界提取、基于水珠边界数字图像憎水性分级软件系统构成；

其评判的操作方法为以下步骤：

第一步，登上铁塔，打开环形灯管；

第二步，打开可视化摄像系统，对焦待测复合绝缘子表面；

第三步，利用喷水系统向待测复合绝缘子表面喷洒水雾；

第四步，用可视化摄像系统拍摄复合绝缘子表面水珠，后下塔；

第五步，利用数字图像水珠边界提取软件系统将水珠边界进行提取；

第六步，利用基于水珠边界数字图像憎水性分级系统实现对复合绝缘子的憎水性等级分级。

本发明的有益效果及功能是:水珠区域照亮，绝缘子表面与水珠表面对比度明显；污秽区域受到抑制，视觉感官污秽不明显；采用较简单的算法即可将边界进行提取；能实现复合绝缘子憎水性等级的在线评判。