[发明专利]一种利用图像RGB分量判定覆冰雪类型的方法

说明书

本发明涉及一种利用图像RGB分量判定覆冰雪类型的方法，其技术特点包括以下步骤：获取典型覆冰雪类型的RGB分量值，建立典型覆冰雪类型与RGB分量值之间的一一对应关系，形成典型覆冰类型数据库；现场拍摄输电线路绝缘子上覆冰雪图像，提取覆冰雪点的RGB值，将测量区域的RGB分量值与数据库中典型覆冰雪类型RGB分量值进行对比，从而确定覆冰雪类型。本发明通过现场拍摄输电线路绝缘子上覆冰雪图像，提取覆冰雪点的RGB值并与事先建立的典型覆冰类型数据库进行比较，从而确定覆冰雪类型，可对远离地面且正在运行绝缘子上的覆冰雪类型进行远程测量并做出判断，从而迅速识别输电线路绝缘子的覆冰雪类型，为线路防覆雪及其闪络工作提供重要参考。

技术领域

本发明属于输电线路技术领域，尤其是一种利用图像RGB分量判定覆冰雪类型的方法。

背景技术

随着我国经济建设加速发展，各行各业用电量逐年增长，而且对于电能质量和供电可靠性要求越来越高。由于我国国土面积广阔、地形地貌复杂，微气象条件多发，导致输电线路绝缘子可能出现覆冰雪雪情况，大幅降低绝缘强度，诱发绝缘子闪络事故，造成大范围停电事故和经济损失。为避免电力系统受复杂天气环境，如冰雪等自然灾害的影响，亟需对相关问题开展研究，提出对应的防治手段。

目前国内外研究普遍认为，输电线路绝缘子覆冰雪类型为雨凇时，闪络电压最低，因而闪络概率最大。然而在特殊的气候条件下，覆雪引发的闪络也经常发生。国外相关学者已经发现，不同状态的雪，其泄漏电流发展过程、局部电弧分布和闪络过程有明显区别。含水量很低的雪，即干雪，雪体电阻大，泄漏电流小，产生的焦耳热不足以使雪体融化，绝缘子的状态保持不变，因而闪络电压高。而含水量高的雪，即湿雪，其中的雪水混合物沿着绝缘子的伞裙流，大幅降低绝缘电阻，使绝缘子电场产生畸变，进而产生局部电弧，最后发展至全串闪络，因而闪络电压低，闪络危险大。输电线路覆雪闪络事故推进了绝缘子覆雪闪络机理研究的进程，可能导致闪络因素的覆雪桥接伞裙、内层融化结冰或特殊气候条件下覆雪形态改变等被关注，而绝缘子覆雪的状态参数的测量是现场防覆雪及其闪络工作的基础。已有的研究表明，不同状态的雪的盐分分布存在差异，发生覆雪闪络的概率也不同。

在冰雪天气的条件下，输电线路绝缘子易发生闪络。而绝缘子表面不同的覆冰雪类型，其闪络风险多有差异。超高压及特高压绝缘子架设在远离地面的输电塔上，离地高度在20米以上，凭肉眼难以对不同状态的覆冰雪类型进行有效区分。而不同的覆冰雪类型往往给输电线路带来的风险也不同，需要的应对措施也不同。为了减少对正常供电的影响，非接触式可远程测量的方法显得很重要，因此，为了使运检人员准确及时掌握输电线路绝缘子的覆冰雪雪情况并采取应对措施，需要对覆冰雪类型进行远程测量。

发明内容

本发明的目地在于克服现有技术的不足，提出一种设计合理并可准确及时掌握输电线路绝缘子覆冰雪情况的利用图像RGB分量判定覆冰雪类型的方法。

本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种利用图像RGB分量判定覆冰雪类型的方法，包括以下步骤：

步骤1、获取典型覆冰雪类型的RGB分量值，建立典型覆冰雪类型与RGB分量值之间的一一对应关系，形成典型覆冰类型数据库；

步骤2、现场拍摄输电线路绝缘子上覆冰雪图像，提取覆冰雪点的RGB值，将测量区域的RGB分量值与数据库中典型覆冰雪类型RGB分量值进行对比，从而确定覆冰雪类型。

所述覆冰雪类型包括雨凇、湿雪、干雪和雾凇类型。

所述步骤1的具体实现方法包括以下步骤：

⑴通过彩色面阵CCD摄像机拍摄典型覆冰雪类型图像；

⑵将典型覆冰雪类型图像数字化后输入计算机；

⑶用计算机中的Matlab软件处理典型覆冰雪类型图像，得到经典覆冰雪类型的RGB原色分量值。