[发明专利]基于多光谱与光学电场数据融合的绝缘子状态检测方法及其系统

说明书

本发明公开了基于多光谱与光学电场数据融合的绝缘子状态检测方法及系统，多光谱数据和光学电场数据通过相应的模型计算分析出多光谱数据系数G_n以及光学电场数据系数K_n，再通过Pearson相关系数模型通过计算获得对应的绝缘子状态系数r，得到0‑1之间的各个绝缘子的系数，最后通过设置绝缘子状态评估集M，确定被测绝缘子的当前的阻值区间与状态，本发明利用多光谱与光学电场数据融合，对采集数据进行融合、分析和整合，可方便、快捷和精确的确定绝缘子的阻值和状态，并增加了对绝缘子环境状态的检测以及神经网络学习，降低了此多光谱与光学电场数据融合检测方法对于检测环境的影响，进一步的提高了后续检测数据的准确性。

技术领域

本发明涉及电力监测技术领域，特别是基于多光谱与光学电场数据融合的绝缘子状态检测方法及其系统。

背景技术

多光谱成像可以记录场景丰富的光谱信息，因此在各领域引起了广泛的关注，如生物，遥感，颜色复制等；光学电场传感器基于泡克耳斯效应(Pockels effect)，即线性电光效应，其可简要描述为介质折射率的变化与外加电场成正比的现象。某些具有线性电光效应的晶体(如LiNbO3、Bi12GeO20等)，偏振光在其外加电场的条件下通过时偏振态会改变，偏振态的改变量正比于外加电场强度大小，可用偏振光学检测的方法将偏振态的改变量线性转换为光强度的改变量，因而可根据光通过传感器前后强度变化检测外加电场强度。

绝缘子是供电线路的重要设备，我国现有的供电系统中还没有绝缘子污秽情况实时信息监测，当绝缘子污染严重时，会发生闪络，最终导致短路跳闸事故。随着我国的经济持续快速发展，我们国家的电网也跟着迅猛发展，但同时随着环境污染的越来越严重，使绝缘子表面沉淀的污秽种类也是越来越多，而且情况也越来越复杂，同时沉淀速度也是越来越快，需要清理的次数也是越来越多，由于在干燥的环境空气中的绝缘比较好，所以，在这样的环境中绝缘子仍然能保持较高的绝缘等级，但是，当遇到恶劣的环境，如雾、毛毛雨、融冰、融雪时，在这样的环境中绝缘子表面会形成水膜，污秽层中的可溶盐类会溶于水中，形成导电的水膜，这个时候绝缘子表面形成一个通路，就会有电流流过了。由此引起的电力系统输变电设备外绝缘污闪跳闸和电网大面积的污闪停电事故在全国范围内频频发生，给国家造成了严重的危害和巨大的经济损失。因此研制监测绝缘子污秽状况的设备，实时提供绝缘子表面污染数据和预报警服务，对电网稳定运行意义重大。

需要说明的，现阶段采用的非电测量法多为紫外线成像法、红外线成像法和超速波测试法；以下具体说明上述方法的缺点：

电子紫外光学探伤仪可检测和记录潮湿环境中绝缘子表面放电和腐蚀问题(由表面污染导致)或连接金具和均压环上的强电晕放电现象(由安装不当导致)，该方法的缺点是要求检测环境是正常温度且是高湿度甚至是降雨，并且检测结果容易受观察视角的影响，另外检测设备也较昂贵；

目前红外检测的研究，还不能使该技术成为一种独立的无损检测方法应用于绝缘子的检测，主要在于检测结果受到如绝缘子表面发射率、绝缘子负荷等级、检测距离、大气吸收、天气和红外检测仪器等多因素的综合影响，难以确认结果的准确性；绝缘子受损程度与其表面发热量的量化关系待建立；

超声波检测法的优点是操作简单、安全可靠、抗干扰能力强；缺点是此法的检测重点是绝缘子棒芯的裂纹问题，并且存在耦合、衰减及超声换能器性能等问题；

由此可知，现有的绝缘子非电测量法，均没有对绝缘子阻值、状态的分析，难以直接获取精确的结果，特别是多光谱紫外线成像法受环境影响较大，精确度和使用效果一般，为此本申请提出一种基于多光谱与光学电场数据融合的绝缘子状态检测方法及其系统。

发明内容

本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。