直流绝缘子完整程度鉴别系统的制作方法

1.本发明涉及机场调度领域，尤其涉及一种直流绝缘子完整程度鉴别系统。


背景技术：

2.直流绝缘子主要指用在直流输电中的盘形绝缘子。直流绝缘子一般具有比交流耐污型绝缘子更长的爬电距离，其绝缘件具有更高的体电阻率(50℃时不低于10ω
·
m)，其连接金具应加装防电解腐蚀的牺牲电极(如锌套、锌环)。
3.直流输电线路上应用复合绝缘子，目前中国在直流输电工程中已使用了超过1万只的硅橡胶复合绝缘子。用于支持带电导体并使其绝缘的电器元件。一般由绝缘件(如瓷件)和金属附件(如钢脚、铁帽、法兰等)用胶合剂胶合或机械卡装而成，直流绝缘子在电力系统中应用很广，一般属于外绝缘，在大气条件下工作，架空输电线路、发电厂和变电所的母线和各种电气设备的外部带电导体均须用绝缘子支持，并使之与大地(或接地物)或其他有电位差的导体绝缘。
4.当前，直流绝缘子分布在直流输电线路的各个位置，由于分布广泛，每一个直流绝缘子的外形残缺程度不易大范围鉴定，同时直流绝缘子的外形设计精巧，采用人工检测机制以及一般的电子检测机制存在鉴定精度不足的技术问题。


技术实现要素：

5.为了解决现有技术中的技术问题，本发明提供了一种直流绝缘子完整程度鉴别系统，在引入针对性的边缘检测机制的基础上，采用直流绝缘子的亮度成像特征以及其伞裙结构形状识别直流绝缘子以及鉴定直流绝缘子的外形残缺程度，从而为直流绝缘子的外形残缺的检测提供解决方案。
6.相比较于现有技术，本发明至少具有以下两个突出的实质性特点：
7.(1)对获取的区域遥感图片执行cmyk颜色拆分以获得对应的青色通道图片、品红色通道图片、黄色通道图片和黑色通道图片，将所述青色通道图片中的各处边缘位置、所述品红色通道图片中的各处边缘位置、所述黄色通道图片中的各处边缘位置以及所述黑色通道图片中的各处边缘位置分别在所述区域遥感图片的对应位置视作所述区域遥感图片的各处边缘位置，从而提升区域遥感图片的边缘位置的检测精度；
8.(2)基于直流绝缘子的亮度分布数值范围识别完成边缘增强后的图片中的各处直流绝缘子分别所在的各个绝缘子分块，针对每一个绝缘子分块，判断其边缘曲线的几何形状与伞裙结构形状的匹配程度以确定对应直流绝缘子的外形残缺程度。
9.根据本发明的一方面，提供了一种直流绝缘子完整程度鉴别系统，所述系统包括：
10.大数据存储网元，用于预先存储当前使用的直流绝缘子对应的伞裙结构形状；
11.数据传输设备，与遥感通信卫星无线链路连接，用于向所述遥感通信卫星发送包括待检测输电线路的检测区域对应的定位数据。
12.更具体地，在所述直流绝缘子完整程度鉴别系统中：
13.所述数据传输设备还用于获得从所述遥感通信卫星返回的与所述定位数据符合的区域遥感图片。
14.更具体地，在所述直流绝缘子完整程度鉴别系统中，还包括：
15.信号拆分设备，与所述数据传输设备连接，用于对所述区域遥感图片执行cmyk颜色拆分以获得对应的青色通道图片、品红色通道图片、黄色通道图片和黑色通道图片，所述青色通道图片、所述品红色通道图片、所述黄色通道图片和所述黑色通道图片叠加以获得所述区域遥感图片；
16.针对性检测设备，与所述信号拆分设备连接，用于检测所述青色通道图片中的各处边缘位置、所述品红色通道图片中的各处边缘位置、所述黄色通道图片中的各处边缘位置以及所述黑色通道图片中的各处边缘位置，并将所述四种颜色通道图片中每一个的每一处边缘位置在所述区域遥感图片的对应位置视作所述区域遥感图片的一处边缘位置；
17.内容增强设备，与所述针对性检测设备连接，用于对所述区域遥感图片的各处边缘位置执行边缘增强处理，以获得对应的即时增强图片；
18.数值分析设备，与所述内容增强设备连接，用于基于直流绝缘子的亮度分布数值范围识别所述即时增强图片中的各处直流绝缘子分别所在的各个绝缘子分块；
19.伞裙鉴别设备，分别与所述数值分析设备和所述大数据存储网元连接，用于针对每一个绝缘子分块，判断其边缘曲线的几何形状与伞裙结构形状的匹配程度以确定对应直流绝缘子的外形残缺程度；
20.图片标记设备，与所述伞裙鉴别设备连接，用于将外形残缺程度低于预设百分比阈值的直流绝缘子所在的绝缘子分块在所述即时增强图片中进行高亮标记；
21.其中，判断其边缘曲线的几何形状与伞裙结构形状的匹配程度以确定对应直流绝缘子的外形残缺程度包括：其边缘曲线的几何形状与伞裙结构形状的匹配程度越高，确定的对应直流绝缘子的外形残缺程度越低；
22.其中，检测所述青色通道图片中的各处边缘位置包括：检测所述青色通道图片中每一个像素点的像素值的梯度值，并在其梯度值超限时，将所述像素点作为边缘像素点，将所述青色通道图像中的各个边缘像素点进行组合以获得所述青色通道图片中的各处边缘位置；
23.其中，检测所述品红色通道图片中的各处边缘位置包括：检测所述品红色通道图片中每一个像素点的像素值的梯度值，并在其梯度值超限时，将所述像素点作为边缘像素点，将所述品红色通道图像中的各个边缘像素点进行组合以获得所述品红色通道图片中的各处边缘位置；
24.其中，检测所述黄色通道图片中的各处边缘位置包括：检测所述黄色通道图片中每一个像素点的像素值的梯度值，并在其梯度值超限时，将所述像素点作为边缘像素点，将所述黄色通道图像中的各个边缘像素点进行组合以获得所述黄色通道图片中的各处边缘位置；
25.其中，检测所述黑色通道图片中的各处边缘位置包括：检测所述黑色通道图片中每一个像素点的像素值的梯度值，并在其梯度值超限时，将所述像素点作为边缘像素点，将所述黑色通道图像中的各个边缘像素点进行组合以获得所述黑色通道图片中的各处边缘位置。
附图说明
26.以下将结合附图对本发明的实施方案进行描述，其中：
27.图1为根据本发明实施方案示出的直流绝缘子完整程度鉴别系统所使用的直流绝缘子的内部结构图。
具体实施方式
28.下面将参照附图对本发明的直流绝缘子完整程度鉴别系统的实施方案进行详细说明。
29.直流绝缘子的电气性能如下：沿着直流绝缘子的绝缘表面发生的破坏性放电称为闪络，闪络特性是绝缘子的主要电气性能；对于不同电压等级，绝缘子的耐受电压要求各不相同，其指标有工频干、湿耐压、雷电冲击耐压、雷电冲击截波耐压、操作冲击耐压等；为避免在运行中击穿，绝缘子的击穿电压高于闪络电压；在出厂试验中，可击穿型的瓷绝缘子一般经过火花试验，即加高压使绝缘表面发生频繁的火花，维持一定时间，看是否被击穿。某些绝缘子还需经过电晕试验，无线电干扰试验，局部放电试验和介质损耗试验等；高海拔地区绝缘子，因空气密度下降而使电气强度下降，因此，其耐受电压换算到标准大气条件时应相应提高；污秽绝缘子受潮时的闪络电压大大低于其干、湿闪络电压；因此，污秽地区须加强绝缘或采用耐污型绝缘子，其爬电比距(爬电距与额定电压之比值)应较正常型高。直流绝缘子与交流绝缘子相比较，其电场分布较差，又有吸附污粒和电解作用，闪络电压较低，一般要求有特殊的结构设计和更大的爬电距离。
30.当前，直流绝缘子分布在直流输电线路的各个位置，由于分布广泛，每一个直流绝缘子的外形残缺程度不易大范围鉴定，同时直流绝缘子的外形设计精巧，采用人工检测机制以及一般的电子检测机制存在鉴定精度不足的技术问题。
31.为了克服上述不足，本发明搭建了一种直流绝缘子完整程度鉴别系统，能够有效解决相应的技术问题。
32.当前，直流绝缘子分布在直流输电线路的各个位置，由于分布广泛，每一个直流绝缘子的外形残缺程度不易大范围鉴定，同时直流绝缘子的外形设计精巧，采用人工检测机制以及一般的电子检测机制存在鉴定精度不足的技术问题。
33.根据本发明实施方案示出的直流绝缘子完整程度鉴别系统包括：
34.大数据存储网元，用于预先存储当前使用的直流绝缘子对应的伞裙结构形状，其中，图1给出了所述直流绝缘子的具体结构，在图1中，10为所述直流绝缘子的护板，20为所述直流绝缘子的主体架构，30为所述直流绝缘子的伞裙结构；
35.数据传输设备，与遥感通信卫星无线链路连接，用于向所述遥感通信卫星发送包括待检测输电线路的检测区域对应的定位数据。
36.接着，继续对本发明的直流绝缘子完整程度鉴别系统的具体结构进行进一步的说明。
37.在所述直流绝缘子完整程度鉴别系统中：
38.所述数据传输设备还用于获得从所述遥感通信卫星返回的与所述定位数据符合的区域遥感图片。
39.在所述直流绝缘子完整程度鉴别系统中，还包括：
40.信号拆分设备，与所述数据传输设备连接，用于对所述区域遥感图片执行cmyk颜色拆分以获得对应的青色通道图片、品红色通道图片、黄色通道图片和黑色通道图片，所述青色通道图片、所述品红色通道图片、所述黄色通道图片和所述黑色通道图片叠加以获得所述区域遥感图片；
41.针对性检测设备，与所述信号拆分设备连接，用于检测所述青色通道图片中的各处边缘位置、所述品红色通道图片中的各处边缘位置、所述黄色通道图片中的各处边缘位置以及所述黑色通道图片中的各处边缘位置，并将所述四种颜色通道图片中每一个的每一处边缘位置在所述区域遥感图片的对应位置视作所述区域遥感图片的一处边缘位置；
42.内容增强设备，与所述针对性检测设备连接，用于对所述区域遥感图片的各处边缘位置执行边缘增强处理，以获得对应的即时增强图片；
43.数值分析设备，与所述内容增强设备连接，用于基于直流绝缘子的亮度分布数值范围识别所述即时增强图片中的各处直流绝缘子分别所在的各个绝缘子分块；
44.伞裙鉴别设备，分别与所述数值分析设备和所述大数据存储网元连接，用于针对每一个绝缘子分块，判断其边缘曲线的几何形状与伞裙结构形状的匹配程度以确定对应直流绝缘子的外形残缺程度；
45.图片标记设备，与所述伞裙鉴别设备连接，用于将外形残缺程度低于预设百分比阈值的直流绝缘子所在的绝缘子分块在所述即时增强图片中进行高亮标记；
46.其中，判断其边缘曲线的几何形状与伞裙结构形状的匹配程度以确定对应直流绝缘子的外形残缺程度包括：其边缘曲线的几何形状与伞裙结构形状的匹配程度越高，确定的对应直流绝缘子的外形残缺程度越低；
47.其中，检测所述青色通道图片中的各处边缘位置包括：检测所述青色通道图片中每一个像素点的像素值的梯度值，并在其梯度值超限时，将所述像素点作为边缘像素点，将所述青色通道图像中的各个边缘像素点进行组合以获得所述青色通道图片中的各处边缘位置；
48.其中，检测所述品红色通道图片中的各处边缘位置包括：检测所述品红色通道图片中每一个像素点的像素值的梯度值，并在其梯度值超限时，将所述像素点作为边缘像素点，将所述品红色通道图像中的各个边缘像素点进行组合以获得所述品红色通道图片中的各处边缘位置；
49.其中，检测所述黄色通道图片中的各处边缘位置包括：检测所述黄色通道图片中每一个像素点的像素值的梯度值，并在其梯度值超限时，将所述像素点作为边缘像素点，将所述黄色通道图像中的各个边缘像素点进行组合以获得所述黄色通道图片中的各处边缘位置；
50.其中，检测所述黑色通道图片中的各处边缘位置包括：检测所述黑色通道图片中每一个像素点的像素值的梯度值，并在其梯度值超限时，将所述像素点作为边缘像素点，将所述黑色通道图像中的各个边缘像素点进行组合以获得所述黑色通道图片中的各处边缘位置。
51.在所述直流绝缘子完整程度鉴别系统中，还包括：
52.led显示阵列，与所述图片标记设备连接，用于接收并实时显示完成高亮标记后的即时增强图片。
53.在所述直流绝缘子完整程度鉴别系统中：
54.对所述区域遥感图片执行cmyk颜色拆分以获得对应的青色通道图片、品红色通道图片、黄色通道图片和黑色通道图片包括：获取所述区域遥感图片中每一个像素在cmyk颜色空间下的青色通道数值、品红色通道数值、黄色通道数值和黑色通道数值。
55.在所述直流绝缘子完整程度鉴别系统中：
56.对所述区域遥感图片执行cmyk颜色拆分以获得对应的青色通道图片、品红色通道图片、黄色通道图片和黑色通道图片还包括：基于所述区域遥感图片中各个像素分别对应的各个青色通道数值获得所述青色通道图片。
57.在所述直流绝缘子完整程度鉴别系统中：
58.对所述区域遥感图片执行cmyk颜色拆分以获得对应的青色通道图片、品红色通道图片、黄色通道图片和黑色通道图片还包括：基于所述区域遥感图片中各个像素分别对应的各个品红色通道数值获得所述品红色通道图片。
59.在所述直流绝缘子完整程度鉴别系统中：
60.对所述区域遥感图片执行cmyk颜色拆分以获得对应的青色通道图片、品红色通道图片、黄色通道图片和黑色通道图片还包括：基于所述区域遥感图片中各个像素分别对应的各个黄色通道数值获得所述黄色通道图片。
61.在所述直流绝缘子完整程度鉴别系统中：
62.对所述区域遥感图片执行cmyk颜色拆分以获得对应的青色通道图片、品红色通道图片、黄色通道图片和黑色通道图片还包括：基于所述区域遥感图片中各个像素分别对应的各个黑色通道数值获得所述黑色通道图片。
63.另外，在所述直流绝缘子完整程度鉴别系统中，cmyk也称作印刷色彩模式，顾名思义就是用来印刷的，它和rgb相比有一个很大的不同：rgb模式是一种屏幕显示发光的色彩模式，人们在一间黑暗的房间内仍然可以看见屏幕上的内容；cmyk是一种用于印刷品依靠反光的色彩模式，它需要有外界光源，如果人在黑暗房间内是无法阅读报纸的。
64.印刷四色模式是彩色印刷时采用的一种套色模式，利用色料的三原色混色原理，加上黑色油墨，共计四种颜色混合叠加，形成所谓
″
全彩印刷
″
。四种标准颜色是：c：cyan＝青色，又称为
′
天蓝色
′
或是
′
湛蓝
′
m：magenta＝品红色，又称为
′
洋红色
′
；y：yellow＝黄色；k：black＝黑色，虽然有文献解释说这里的k应该是key color(定位套版色)，但其实是和制版时所用的定位套版观念混淆而有此一说。此处缩写使用最后一个字母k而非开头的b，是为了避免与blue混淆。cmyk模式是减色模式，相对应的rgb模式是加色模式。
65.采用本发明的直流绝缘子完整程度鉴别系统，针对现有技术中直流绝缘子外形残缺程度不易大范围鉴定以及鉴定精度不足的技术问题，在引入针对性的边缘检测机制的基础上，采用直流绝缘子的亮度成像特征以及其伞裙结构形状识别直流绝缘子的外形残缺程度，从而提升直流绝缘子的外形残缺的准确性和可靠性。
66.尽管已经结合本发明的具体实施例对本发明进行了说明，但对于所属技术领域的技术人员来说，可以对本发明作多种修改和变化而不背离本发明的范围和精神是显而易见的。因此，应当理解以上实施例在所有的方面并非限制性的，而是说明性的。