【摘要】：絕緣子所處的環(huán)境復(fù)雜多變,再加上長時間強(qiáng)電場和機(jī)械負(fù)荷的影響以及絕緣子本身質(zhì)量、結(jié)構(gòu)的制約、飛禽的啄食,很容易發(fā)生傘裙破損事故。如果這些破損不被及時發(fā)現(xiàn),將會發(fā)展成為更嚴(yán)重的破壞,造成嚴(yán)重的電網(wǎng)事故。隨著無人機(jī)水平的日益發(fā)展,依靠圖像的方法對絕緣子破損進(jìn)行智能化識別有著極其重要的意義。本文主要針對架空輸電線路復(fù)合絕緣子串傘裙破損進(jìn)行圖像識別,圍繞該課題,本文開展了以下幾個方面的研究。首先,對絕緣子圖像處理方法進(jìn)行研究。通過對三種去噪方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)對比,擇優(yōu)選擇效果好的濾波方法。針對傳統(tǒng)的最大類間方差法的分割結(jié)果進(jìn)行基于形態(tài)學(xué)法的修復(fù),提高絕緣子圖像分割的效果。其次,對絕緣子傘裙外輪廓破損圖像進(jìn)行識別。采用基于灰度的絕緣子均壓環(huán)匹配法進(jìn)行先驗(yàn)性判斷,獲取圖像中絕緣子串的個數(shù)。給出絕緣子傘裙外輪廓圖像的特征值,依據(jù)分類決策的方法對絕緣子外輪廓進(jìn)行提取。采用基于峰谷對稱性去識別絕緣子外輪廓破損,針對在役絕緣子,采用掃描法獲取其波形圖,對比波形圖進(jìn)行傘裙破損判別。最后,對絕緣子傘裙內(nèi)部裂紋進(jìn)行識別。結(jié)合裂紋的特征給出了裂紋的五類特征值。將絕緣子裂紋種類分為了橫裂紋、豎裂紋、網(wǎng)狀裂紋、塊狀裂紋以及無裂紋五種�；贐P神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對裂紋種類進(jìn)行識別,比較了不同BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)改進(jìn)算法的性能,選擇采用收斂精度高、收斂速度快的變學(xué)習(xí)率算法。通過絕緣子裂紋種類識別實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證了基于變學(xué)習(xí)率法的BP模型識別的準(zhǔn)確性。
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TP391.41;TM216
【圖文】：

華北電力大學(xué)碩士學(xué)位論文估。在架空輸電線路中，絕緣子內(nèi)部裂紋、外輪廓破損是非常常見的幾種故障，圖 1-1 展示了上述幾種缺陷。裂紋是導(dǎo)致絕緣子破損和性能下降原因之一[10]。工作環(huán)境的差異使得絕緣子上的裂紋具有幾種不同的類型，如橫裂紋、豎裂紋、網(wǎng)狀裂紋和塊狀裂紋等，各種裂紋均會對絕緣子的性能造成影響，從而對電網(wǎng)的電能傳輸造成安全隱患甚至使電網(wǎng)無法正常工作。此外，網(wǎng)狀裂紋和塊狀裂紋是橫、豎裂紋沒有被及時發(fā)現(xiàn)、處理的結(jié)果，而網(wǎng)狀裂紋和塊狀裂紋對絕緣子的影響更大，因此，及時發(fā)現(xiàn)和處理絕緣子上的裂紋是十分必要的。絕緣子的外輪廓破損會直接導(dǎo)致爬電比距的變化，嚴(yán)重時將會使絕緣子失去絕緣能力，導(dǎo)致供電中斷等嚴(yán)重后果。

不能用于在役的絕緣子缺陷檢測，常常用于絕緣子生產(chǎn)環(huán)節(jié)；基于紫外線的方法是利用能產(chǎn)生紫外線的專業(yè)儀器對絕緣子串進(jìn)行檢測[13]，但其受到光照的影響，一般在夜間使用，并且一般針對于局部放電的情況進(jìn)行檢測[14]；測量漏電流法根據(jù)絕緣子串的電氣特性參數(shù)測定絕緣子串破損的存在[15]，數(shù)據(jù)一般情況會受到潮濕度，天氣以及絕緣子結(jié)構(gòu)參數(shù)的影響，測量結(jié)果不穩(wěn)定；多普勒檢測法采用物理學(xué)中的多普勒效應(yīng)檢測絕緣子缺陷[16]，但操作困難、成本高、不適合在線大范圍檢測，且在有障礙物遮擋時難以實(shí)施。上述方法存在不足，尚不能快速高效的對在役絕緣子串進(jìn)行破損檢測。即便可以攜帶設(shè)備登高檢測，從工作的時間和效率來講，耗費(fèi)太大且效果不佳。目前，隨著無人機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，在輸電巡檢中，人工巡視已經(jīng)逐漸開始被無人機(jī)巡視所代替，無人機(jī)巡視是人工和智能巡視相結(jié)合的一種新型巡視模式，正是由于其低成本、高效率、維護(hù)簡單等特點(diǎn)，無人機(jī)逐漸承擔(dān)起缺陷檢測、項(xiàng)目驗(yàn)收、異物消除等眾多任務(wù)，如圖 1-2 是無人機(jī)巡視系統(tǒng)，無人機(jī)作為搭載平臺，搭載供電設(shè)備、檢測設(shè)備、控制設(shè)備等硬件設(shè)施到達(dá)空中完成指定作業(yè)。如圖 1-3 所示為航拍的絕緣子圖片。

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 孟繁萃;張達(dá);張明;;自然風(fēng)力對絕緣子結(jié)構(gòu)的影響[J];機(jī)械與電子;2019年01期

2 孫志;湯濤;;一種便攜式絕緣子電動清掃刷[J];農(nóng)村電工;2019年01期

3 單暉;;絕緣子片數(shù)選擇的探討[J];電工技術(shù);2017年11期

4 崔洪濤;;一起線路零值絕緣子的發(fā)現(xiàn)及處理[J];電世界;2018年01期

5 羅立華;陸曉紅;;帶電無線絕緣子電阻檢測裝置研制[J];中國高新區(qū);2018年12期

6 陳立華;程思勇;厲天威;;直線轉(zhuǎn)角塔L形絕緣子串夾角取值分析[J];廣西電力;2016年05期

7 趙全江;李翔;李毅;柯嘉;;1000kV雙回輸電線路Y型絕緣子串桿塔設(shè)計[J];智能電網(wǎng);2015年04期

8 黃曉旭;張峻偉;;110kV線路絕緣子串電壓與電場計算分析[J];電氣開關(guān);2014年04期

9 曹志全;;紅外測溫儀在750kV線路絕緣子串檢測中的應(yīng)用[J];寧夏電力;2011年02期

10 劉純;陸佳政;周衛(wèi)華;林峰;;倒V型絕緣子串荷載的有限元分析[J];高電壓技術(shù);2008年03期

相關(guān)會議論文 前10條

1 趙芳p7;耿力;張偉政;季國劍;路國運(yùn);張陵;;V型復(fù)合材料絕緣子串風(fēng)載響應(yīng)的數(shù)值分析[A];第25屆全國結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)會議論文集（第Ⅰ冊）[C];2016年

2 岳靈平;張浩;俞強(qiáng);黃松林;季世超;;絕緣子串智能檢測機(jī)器人研究與應(yīng)用[A];浙江省電力學(xué)會2017年度優(yōu)秀論文集[C];2017年

3 劉文霞;徐玉琴;王勝輝;潘雄;;基于鏈碼分析的破損絕緣子串檢測方法[A];2012年云南電力技術(shù)論壇論文集（文摘部分）[C];2012年

4 岳靈平;張浩;俞強(qiáng);黃松林;季世超;;絕緣子串智能檢測機(jī)器人研究與應(yīng)用[A];第二十五屆華東六省一市電機(jī)工程（電力）學(xué)會輸配電技術(shù)研討會優(yōu)秀論文集[C];2017年

5 仲亮;賈娟;郭銳;雍軍;文志科;邵瑰瑋;蔡煥青;劉壯;;特高壓直流絕緣子串缺陷檢測技術(shù)研究[A];2017智能電網(wǎng)信息化建設(shè)研討會論文集[C];2017年

6 劉昌平;何志強(qiáng);黃忠培;張志勁;蔣興良;胡建林;;低氣壓下絕緣子串直流污閃放電模型及驗(yàn)證[A];重慶市電機(jī)工程學(xué)會2010年學(xué)術(shù)會議論文集[C];2010年

7 王少華;溫典;李特;曹俊平;陳國東;吳尊東;;常壓下自然積污絕緣子交流污閃放電過程[A];浙江省電力學(xué)會2016年度優(yōu)秀論文集[C];2016年

8 郭銳;仲亮;賈娟;張峰;曹雷;賈永剛;;絕緣子串檢測機(jī)器人的研制[A];第四屆全國架空輸電線路技術(shù)交流研討會論文集[C];2013年

9 劉有勝;;更換500kV線路雙聯(lián)耐張單串絕緣子帶電作業(yè)技術(shù)研究[A];2008年云南電力技術(shù)論壇論文集[C];2008年

10 曹佳濱;;覆冰對絕緣子的影響及應(yīng)對措施[A];第十屆絕緣材料與絕緣技術(shù)學(xué)術(shù)會議論文集[C];2008年

相關(guān)重要報紙文章 前10條

1 金平 王全興;福州局成功開展帶電絕緣子串“單改雙”[N];華東電力報;2009年

2 徐福興邋莊穎芳 陳舒平;廈門電網(wǎng)的“鳥性化”防鳥之路[N];國家電網(wǎng)報;2008年

3 鄧禹 孫麟;避開界面弧光 鑄就燈火輝煌[N];國家電網(wǎng)報;2015年

4 通訊員 王山林　黃麗蓉;我國220千伏同塔六回線路送電[N];中國電力報;2009年

5 蔡煒 （作者單位：國網(wǎng)武漢高壓研究院）;加強(qiáng)設(shè)計、巡視和預(yù)防[N];國家電網(wǎng)報;2007年

6 王山林　黃麗蓉;我國首條220千伏同塔六回線路投產(chǎn)[N];國家電網(wǎng)報;2009年

7 本報記者 鄒文華 通訊員 徐福興 莊穎芳;鳥安居 線安全[N];中國安全生產(chǎn)報;2008年

8 張加德;精雕細(xì)琢 精益求精[N];國家電網(wǎng)報;2016年

9 江蘇泗陽供電公司總經(jīng)理 張科;全員守責(zé) 緊抓安全[N];中國電力報;2014年

10 記者 魏東 通訊員 張勁;我率先利用機(jī)器人開展±660kV絕緣子檢測[N];科技日報;2013年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 裴少通;基于紅外紫外成像檢測技術(shù)的絕緣子運(yùn)行狀態(tài)分析與評估[D];華北電力大學(xué)(北京);2019年

2 任昂;霧霾環(huán)境下絕緣子表面自然積污數(shù)值模擬與液滴動態(tài)特性分析[D];山東大學(xué);2018年

3 陳濤;基于非接觸式的劣化絕緣子檢測方法的研究[D];重慶大學(xué);2006年

4 楊慶;覆冰絕緣子沿面電場特性和放電模型研究[D];重慶大學(xué);2006年

5 焦尚彬;交流電壓下染污絕緣子表面污穢智能檢測方法研究[D];西安理工大學(xué);2006年

6 李亞莎;高精度快速邊界元法及其在絕緣子電場計算中應(yīng)用研究[D];華北電力大學(xué)（北京）;2007年

7 何洪英;基于紅外熱像及人工智能的絕緣子污穢等級識別方法研究[D];湖南大學(xué);2006年

8 張志勁;低氣壓下絕緣子（長）串污閃特性及直流放電模型研究[D];重慶大學(xué);2007年

9 黃道春;超/特高壓絕緣子串污閃、冰閃特性及電位和電場分布研究[D];武漢大學(xué);2009年

10 劉澤輝;霧霾影響下的直流輸電線路離子流場分布及絕緣子污穢特性研究[D];重慶大學(xué);2014年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 崔雅萍;基于R-FCN和知識表達(dá)的航拍巡線絕緣子檢測方法研究[D];華北電力大學(xué);2019年

2 左川;基于圖像識別的輸電線路絕緣子檢測方法研究[D];華北電力大學(xué);2019年

3 廉啟旺;航拍圖像中絕緣子的檢測與定位方法研究[D];華北電力大學(xué);2019年

4 杜麗群;基于SSD的絕緣子圖像檢測技術(shù)研究[D];華北電力大學(xué);2019年

5 李海森;基于改進(jìn)區(qū)域候選網(wǎng)絡(luò)的絕緣子檢測研究與實(shí)現(xiàn)[D];華北電力大學(xué);2019年

6 王政;基于圖像的絕緣子串傘裙破損識別[D];華北電力大學(xué);2019年

7 王夢;基于絕緣子圖像的缺陷檢測方法研究[D];華中科技大學(xué);2019年

8 于洋;高壓輸電線路絕緣子劣化檢測方法研究[D];沈陽工程學(xué)院;2019年

9 鄒東霖;基于深度學(xué)習(xí)的輸電線路絕緣子故障檢測[D];華北電力大學(xué)(北京);2019年

10 楊杰;高海拔真型塔絕緣子和空氣間隙閃絡(luò)特性及電場分布研究[D];華南理工大學(xué);2019年

本文編號：2727992