摘要: 复合绝缘子由于其优越的电气特性在电力系统中得到了广泛使用，并对确保输电线路安全运行发挥了重要作用。由于复合绝缘子的材料特性，在运行不同年限后，将出现憎水性下降、机械强度降低、电气性能下降、老化等问题，引起输电线路故障。为确保输电线... 展开 复合绝缘子由于其优越的电气特性在电力系统中得到了广泛使用，并对确保输电线路安全运行发挥了重要作用。由于复合绝缘子的材料特性，在运行不同年限后，将出现憎水性下降、机械强度降低、电气性能下降、老化等问题，引起输电线路故障。为确保输电线路安全运行，对于运行年限较长、处于环境污染比较严重区域的复合绝缘子要加强检测和试验，发现问题及时更换。传统复合绝缘子检测方法工作量大，检测效率低，不能及时发现绝缘子缺陷。因此，本文提出基于可见光图像分析技术的输电线路复合绝缘子检测可有效解决上述问题。该此时方法为非电量检测方法，安全性高，无需登高检查，可有效降低输电线路运行、检修人员的工作强度，提高检测效率。 本文通对输电线路复合绝缘子可见光图像测量技术及实现方案进行了深入过理论分析和试验研究。通过对图像灰度化、图像增强、图像去噪等预处理的基本步骤及常用的图像增强、图像去噪技术分析和比较，本文提出采用灰度图像进行裂纹检测及憎水性的检测方法，并采用直方图均衡化技术及自适应滤波进行绝缘子图像预处理。 在复合绝缘子表面裂纹图像检测方面，本文应用边缘检测技术，对边缘检测的微分算子、Log算子及Canny算子分析比较，并在此基础上提出了基于微分算子边缘检测改进算法实现了裂纹图像检测裂纹长度的图像测量。 本文应用二维熵阈值分割方法对憎水性图像进行图像分割，将数学形态学理论应用与憎水性图像处理中，对绝缘子憎水性二值图像进行形态学重构，提取憎水性图像特征，通过对IEC标准中各级憎水性图像分析，建立了复合绝缘子憎水性的HC1～HC7等级的检测模板，实现了复合绝缘子的憎水性图像测量。 在复合绝缘子老化和积污程度的检测中，本文直接采用彩色图像分析技术。在绝缘子分析时，应用彩色图像改进分水岭算法图像分割算法可以实现绝缘子提取及积污面积提取并通过HSI、RGB、LUV彩色空间的计算实现绝缘子新旧程度和积污特性进行测量。 为确定复合绝缘子图像特征与其电气特性的联系，本文选取运行十年的复合绝缘子及新绝缘子进行电气特性试验研究，试验结果表明复合绝缘子老化状态，裂纹状况与其电气特性无明显联系。 本文设计开发了一套在线监测系统，可实现复合绝缘子新旧程度、积污特性及憎水性测试并对其检测功能进行了实验室测试。实验室测试结果表明本文设计的在线监测系统能够满足绝缘子可见光图像现场测试功能要求。 通过本文的研究，实现了复合绝缘子裂纹、憎水性、积污和老化等图像特征的测量，本文的研究成果可为输电线路复合绝缘子运行状态分析和评估提供依据。 收起