[发明专利]基于高光谱的绝缘子污秽等级检测方法及系统

说明书

本发明公开了一种基于高光谱的复合绝缘子污秽等级检测方法及系统，首先获取未知污秽等级的绝缘子高光谱图像；通过污秽等级模型对所述未知污秽等级的绝缘子高光谱图像进行处理，判定污秽等级；所述污秽等级模型是根据不同污秽等级绝缘子污秽图像的特征波长建立的。本发明采用高光谱成像仪进行非接触检测，操作便捷，适用于现场带电检测；同时，本检测方法能够从高光谱影像信息中识别污秽等级，不必登杆拆卸绝缘子，不必停运线路，为有目标和针对性的清扫绝缘子提供基础，满足我国输电线路绝缘子检测的需求。

技术领域

本发明涉及输变电设备运行状态检修，尤其是一种基于高光谱的绝缘子污秽等级的检测方法及系统。

背景技术

目前绝缘子污闪成为继雷电闪络之后影响电力系统外绝缘的第二大危害，随着大气污染日趋严重、绝缘子表面污秽集聚加剧，发生污闪事故的可能性日益增加。绝缘子污闪由表面污秽程度和潮湿的气象条件决定的，及时检测绝缘子污秽情况并及时清扫可减少污闪事故发生。

国际大电网会议第33届学术委员会推荐了5种测定污秽的方法，即等值盐密(ESDD)法、积污表面污层电导率(SPLC)法、脉冲计数法、泄露电流法和绝缘子污闪电压梯度法。等值盐密法需要人工登杆，工作量大，受人为因素影响较大。积污表面污层电导率(SPLC)法因测试电压低，测量分散性较大，受污秽分布不均匀的影响较大。紫外成像技术作为非接触带电检测方法，能方便快捷的检测到绝缘子外部放电，但因绝缘子放电的原因很多，目前无法准确建立放电与污秽等级之间的对应关系。泄露电流法受电压等级、复合绝缘子型号、环境等因素影响交大，而且往往泄露电流发生突变时污闪已经发生，检测的成本高。污闪电压及污闪梯度是表征绝缘子性能的最直接最理想的污秽参数，但是测量该参数所用的设备造价高且耗费时间长，实验设备容量大，实验不方便，现场不具备条件。

综上所述，现有的复合绝缘子检测方法大多不适用于现场，使用时有较多的条件限制，有鉴于此，有必要提供一种操作简便的非接触式绝缘子污秽等级检测方法及系统。

发明内容

发明目的：针对上述现有绝缘子污秽等级检测方法的缺陷，提供一种复合绝缘子污秽等级的检测方法及系统，可用于在线检测输电线路中的复合绝缘子的污秽等级，以便于有目标的清扫污秽严重的绝缘子。

技术方案：一种基于高光谱的绝缘子污秽等级检测方法，包括以下步骤：

获取未知污秽等级的绝缘子高光谱图像；

通过污秽等级模型对所述未知污秽等级的绝缘子高光谱图像进行处理，判定污秽等级；所述污秽等级模型是根据不同污秽等级绝缘子污秽图像的特征波长建立的。

进一步的，步骤1在获取检测绝缘子的高光谱图像后，对检测绝缘子的高光谱图像进行校正，所述校正包括黑白校正和多元散射校正。

进一步的，步骤2中所述提取特征波长是采用连续投影算法进行提取。

进一步的，步骤3中具体是采用特征波长信息、选取训练样本、量化污秽等级、并用偏最小二乘法建立污秽等级模型，再用训练样本选取剩余的其他样本作为测试样本对污秽等级模型进行优化。

进一步的，步骤3中所述量化污秽等级，具体包括：第一等级、第二等级、第三等级和第四等级，四种复合绝缘子的污秽等级量化为第一等级域、第二等级域、第三等级域和第四等级域。

进一步的，步骤3中所述污秽等级模型为：

y＝a1x1+…+amxm