[发明专利]一种输电线路绝缘子和线路故障巡视方法及巡视体系

权利要求书

1.一种输电线路绝缘子和线路故障巡视方法，其特征在于，包括：

获取遥感卫星的遥感信息，根据所述遥感信息分析对比光谱遥感影像数据和雷达遥感数据发现故障点，并提取确定故障点的线路位置信息和杆塔位置信息，完成输电线路的卫星巡视，其中，所述故障点是绝缘子故障和线路故障；

在所述卫星巡视不能确定所述故障点精度位置时，配合无人机巡视，根据所述遥感卫星确定故障点的线路位置信息和杆塔位置信息确定需要巡检的杆塔GPS坐标点，将所述杆塔GPS坐标点导入无人机进行自动飞行巡视，确定所述故障点的具体位置；

在所述故障点隐蔽性较强时，对无人机挂接热成像设备结合传统可见光巡线，对所述输电线路进行巡视，通过温度异常变化对比值，确定所述故障点的具体位置；

根据所述卫星巡视确定的所述故障点的线路位置信息和杆塔位置信息和所述无人机巡视确定的所述故障点的具体位置，结合人工巡视实现对输电线路的全面精确巡视。

2.根据权利要求1所述的一种输电线路绝缘子和线路故障巡视方法，其特征在于，获取遥感卫星的遥感信息，根据所述遥感信息分析对比光谱遥感影像数据和雷达遥感数据发现故障点，所述获取遥感卫星的遥感信息方法包括：

通过所述光谱遥感影像数据预处理，排除影像识别干扰；

根据所述光谱遥感影像数据，提取绝缘子影像及线路附近树冠形貌；

根据所述雷达遥感数据，结合当地地貌数字高程模型，提取线路的位置信息、相对高度信息、杆塔位置信息。

3.根据权利要求1所述的一种输电线路绝缘子和线路故障巡视方法，其特征在于，根据所述遥感信息发现故障点中，通过将区域生长种子点的平均像素作为线路故障阈值的选取参考。

4.根据权利要求3所述的一种输电线路绝缘子和线路故障巡视方法，其特征在于，所述线路故障阈值选取方法为：

通过使用区域生长的方法获得遥感卫星图像的输电线区域，其中，所述遥感卫星图像的输电线区域的像素值与周围环境存在差别；

通过获取和筛选种子点的平均像素过滤非输电线的边缘，所述种子点为输电线的直线边缘。

5.根据权利要求4所述的一种输电线路绝缘子和线路故障巡视方法，其特征在于，所述区域生长是指将成组的像素或区域发展成更大区域的过程，从种子点的集合开始，从这些点的区域增长是通过将与每个种子点有相似属性的相邻像素合并到此区域。

6.根据权利要求4所述的一种输电线路绝缘子和线路故障巡视方法，其特征在于，在遥感卫星图像的输电线区域，获取种子点的方法：

遍历经霍夫变换画线图像的像素点，像素点是红色，则为种子点并保存；

求得所有种子点的平均像素；

通过对比每个种子点的像素值与所述所有种子点的平均像素差的绝对值，小于限值T则保留。

7.根据权利要求6所述的一种输电线路绝缘子和线路故障巡视方法，其特征在于，对所述种子点进行筛选，包括：

在遥感卫星图像的输电线区域，分别比较每个种子点及其上下一个临近像素点的像素值，取像素值最低的点为修正种子点。

8.根据权利要求1所述的一种输电线路绝缘子和线路故障巡视方法，其特征在于，所述绝缘子故障可以通过分析绝缘子的外观特征来检测绝缘子损坏情况，分析导线宽度的变化来检测输电线断股故障，具体包括：

绝缘子损坏的特征形态表现为伞裙破裂、有放电痕迹、绝缘子串倾斜，通过遥感图像对比；

输电线断股故障的特征形态是毛刺或者多股导线向下散开，在所述遥感图像上表现为输电线宽度的突然增大；

所述检测绝缘子损坏过程中，拍摄遥感图像时保证输电线从图片左右两端穿过，宽度的变化体现在每列线路像素和的变化，所述绝缘子安装在所述线路上。

9.根据权利要求1所述的一种输电线路绝缘子和线路故障巡视方法，其特征在于，在所述故障点隐蔽性较强时，对无人机挂接热成像设备结合传统可见光巡线，对所述输电线路进行巡视，通过温度异常变化对比值，确定所述故障点的具体位置，所述方法包括：

根据红外线辐射能与电气设备表面温度之间的函数关系，通过无人机挂接热成像设备拍摄到的红外图像中得到的红外线辐射能计算出电气设备表面温度，所述电气设备包括绝缘子；

根据伪彩色图像的伪彩色值，得到红外图像的热值，所述红外图像的热值与所述伪彩色值的关系如下：

I＝[(X-128)R/256]+L

式中，I为红外图像的热值，X为伪彩色值，R为无人机挂接热成像设备的热范围，L为无人机挂接热成像设备的热平；

利用所述红外图像的热值与绝对温度的关系，就可以计算出红外图像各点对应的温度，其关系式如下：

I₀＝I/(τξ)

t＝B/{log[((A/I₀)+1)/C]}-273.15

式中，I₀为无人机挂接热成像设备拍摄对象实际的热值，τ为无人机挂接热成像设备拍摄对象的透射率，ξ为无人机挂接热成像设备拍摄对象的发射率，t为无人机挂接热成像设备拍摄对象的温度，A、B为无人机挂接热成像设备标定曲线常数，对于短波系统，C＝1；

通过上述关系式，根据使用的无人机挂接热成像设备给出的自身参数，将无人机挂接热成像设备采集到的伪彩色图像转换为对应的温度图像，其中，每个像素对应唯一的温度值；

通过温度异常变化对比值，确定所述故障点的具体位置。