输电线路故障检测装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术实施例公开了一种输电线路故障检测装置，包括：光窗口、分光镜、红外图像采集装置、紫外物镜、宽谱段紫外滤光片、日盲紫外滤光片、紫外探测器、图像融合处理系统和输出装置；输电线路辐射的光透过光窗口，长波红外谱段的光经分光镜透射，由红外相机成像，紫外谱段的光经过分光镜反射后，进入紫外物镜，再经过宽谱段紫外滤光片或日盲紫外滤光片后，进入紫外探测器成像，紫外图像与红外图像经图像融合处理系统处理，最后由输出装置输出。该系统实现了输电线路故障全天候检测，解决现有技术存在的故障诊断率不高，无法实现全天候电压型故障和电流型故障同时检测的问题，同时有效提升了故障的诊断率，本发明专利技术还对应提供输电线路故障检测方法。

Device and method for detecting fault of power transmission line

The embodiment of the invention discloses a transmission line fault detection device, optical window, spectroscope, infrared image acquisition device, UV lens, wide spectrum, UV filter, ultraviolet filter, UV detector, image fusion system and output device; transmission line radiation light through the optical window the light spectrum, infrared spectroscope by transmission, by infrared camera imaging, UV spectrum of light after reflection after ultraviolet spectroscope, into the lens, then through wide spectrum ultraviolet filters or solar blind UV filter UV detector, into imaging, UV image and infrared image by image fusion system for processing, and finally by the output device. The system realizes the transmission line fault detection and fault diagnosis of all-weather, solve the problems existing in the prior rate is not high, unable to achieve all-weather voltage type and current type of fault and fault detection problem, and effectively improve the fault diagnosis accuracy, the invention also provides the transmission line fault detection method.

【技术实现步骤摘要】
输电线路故障检测装置及方法
本专利技术涉及本专利技术属于电力输电设备故障诊断领域，具体涉及一种输电线路故障检测装置及方法。
技术介绍
随着全球电网规模的迅猛发展，特别是特高压输电技术的广泛应用，输电线路故障问题日益突出。快速准确地定位故障问题，尽早发现故障，避免电网瘫痪是每个电力检修公司迫切需要解决的问题。研究表明输电线路故障前期多为电压型故障，即电晕放电。电晕放电产的电磁波的波长范围一般在200nm～500nm之间，放电的峰值波长在340nm～360nm之间。输电线路故障晚期多为电流致热型故障，电流型故障辐射的电磁波主要集中在红外谱段。目前常见的日盲紫外/可见复合型故障检测系统主要对电晕放电的日盲紫外谱段(波长200nm～280nm)进行探测，由于电晕放电在日盲紫外谱段能量较少，因此故障诊断率不高。可见光谱段只适用于白天检测，无法在夜间巡检，同时无法检测电流型故障。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提出一种输电线路故障检测装置及方法，解决现有技术存在的故障诊断率不高，无法实现全天候电压型故障和电流型故障同时检测的问题。第一方面，本专利技术提供一种输电线路故障检测系统，包括光窗口、分光镜、红外图像采集装置、紫外物镜、宽谱段紫外滤光片、日盲紫外滤光片、紫外探测器、图像融合处理系统、输出装置，所述分光镜与所述光窗口的光轴夹角为45度，经过所述分光镜透射的光线进入到所述红外图像采集装置，所述红外图像采集装置将采集到的红外光数据传送至所述图像融合处理系统；经过所述分光镜反射的光线通过紫外物镜，在第一时刻时经过所述宽谱段紫外滤光片照射在所述紫外探测器上或在第二时刻时经过所述日盲紫外滤光片照射在所述紫外探测器上，所述紫外探测器将采集到的紫外光数据传送至所述图像融合处理系统；所述图像融合处理系统根据接收到的所述红外光数据和/或紫外光数据通过所述输出装置输出。可选地，所述光窗口为可透过波长200nm至380nm和7.5μm至14μm范围内光的光窗口。可选地，所述分光镜为可透射波长7.5μm至14μm谱段的长波红外光的分光镜。可选地，所述分光镜为可反射波长在200nm至380nm的紫外线的分光镜。可选地，所述分光镜为可透射波长7.5μm至14μm谱段的长波红外光且可反射波长在200nm至380nm的紫外线的分光镜。可选地，所述红外图像采集装置为红外线相机，所述紫外探测器为增强电荷耦合器件。可选地，所述输出装置为显示器。可选地，所述输出装置为打印机。第二方面，本专利技术提供一种输电线路故障检测方法，基于上述的输电线路故障检测装置，所述方法包括：步骤一、打开可变谱段输电线路故障检测系统，开机准备测试；步骤二、选择使用的通道，紫外通道开启转入步骤三，红外通道开启转入步骤五；步骤三、判断背景辐射是否达到阈值，若达到则选择日盲紫外滤光片，否则选择宽光谱紫外滤光片；步骤四、紫外通道调焦及变倍，采集紫外图像；步骤五、红外相机调焦及变倍，采集红外图像；步骤六、图像融合处理系统对输入图像进行处理；步骤七、处理后图像在输出装置进行输出；步骤八、根据图像信息判断故障并记录。可选地，紫外通道和红外通道可单独使用也可同时使用。从以上技术方案可以看出，本专利技术实施例具有以下优点：本专利技术的有益效果为：本专利技术提供的输电线路故障检测装置及方法可对电晕放电峰值谱段340nm～360nm进行探测，有效提升了故障检测的灵敏度。同时可对日盲紫外谱段成像，有效避免太阳背景辐射的影响。长波红外谱段成像可以有效检测电流型故障，可同时在白天和夜间进行电路故障检测和处理。实现了输电线路故障全天候检测，同时有效提升了电路故障诊断率。附图说明图1a为本专利技术实施例中提供一种输电线路故障检测装置的结构示意图；图1b为本专利技术实施例中提供一种输电线路故障检测装置的检测流程图图2为本专利技术实施例中提供一种输电线路故障检测方法的流程图。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本专利技术保护的范围。本专利技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。结合图1a所示，本专利技术提供一种输电线路故障检测系统，包括光窗口、分光镜、红外图像采集装置、紫外物镜、宽谱段紫外滤光片、日盲紫外滤光片、紫外探测器、图像融合处理系统、输出装置，所述分光镜与所述光窗口的光轴夹角为45度，经过所述分光镜透射的光线进入到所述红外图像采集装置，所述红外图像采集装置将采集到的红外光数据传送至所述图像融合处理系统；经过所述分光镜反射的光线通过紫外物镜，在第一时刻时经过所述宽谱段紫外滤光片照射在所述紫外探测器上或在第二时刻时经过所述日盲紫外滤光片照射在所述紫外探测器上，所述紫外探测器将采集到的紫外光数据传送至所述图像融合处理系统；所述图像融合处理系统根据接收到的所述红外光数据和/或紫外光数据通过所述输出装置输出。可选地，所述光窗口为可透过波长200nm至380nm和7.5μm至14μm范围内光的光窗口。可选地，所述分光镜为可透射波长7.5μm至14μm谱段的长波红外光的分光镜。可选地，所述分光镜为可反射波长在200nm至380nm的紫外线的分光镜。可选地，所述分光镜为可透射波长7.5μm至14μm谱段的长波红外光且可反射波长在200nm至380nm的紫外线的分光镜。可选地，所述红外图像采集装置为红外线相机，所述紫外探测器为增强电荷耦合器件。可选地，所述输出装置为显示器。可选地，所述输出装置为打印机。如图1a和图1b所示，本专利技术实施例中的输电线路故障检测装置，采用共光路的紫外谱段和长波红外谱段对输电线路故障进行检测，通过双光路图像融合处理准确定位输电线路的电压型故障和电流致热型故障。输电线路故障检测装置包括：光窗口1、分光镜2、红外线相机3、紫外物镜4、宽谱段紫外滤光片5、日盲紫外滤光片6、紫外探测器7、图像融合处理系统8、输出装置9，其中紫外光路与红外光路共光轴。光窗口1可透过波长200nm～380nm和7.5μm～14μm范围内的光。分光镜2与光轴夹角45°，透射波长7.5μm～14μm谱段的长波红外光，长波红外线进入红外相机7进行成像，采集的图像送入图像融合处理系统8，通过输出装置9呈现给用户。长波红外谱段受大气环境及太阳背景辐射影响较小，在白天及夜间均可良好成像，主要用于定位电流致热型故障，同时也可以在双光路复合后为紫外光路提供定位。如图1所示,分光镜2反射波长在200nm～380nm的紫外线，反射光线通过紫外物镜4后，通过本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种输电线路故障检测系统，其特征在于，包括光窗口、分光镜、红外图像采集装置、紫外物镜、宽谱段紫外滤光片、日盲紫外滤光片、紫外探测器、图像融合处理系统、输出装置，所述分光镜与所述光窗口的光轴夹角为45度，经过所述分光镜透射的光线进入到所述红外图像采集装置，所述红外图像采集装置将采集到的红外光数据传送至所述图像融合处理系统；经过所述分光镜反射的光线通过紫外物镜，在第一时刻时经过所述宽谱段紫外滤光片照射在所述紫外探测器上或在第二时刻时经过所述日盲紫外滤光片照射在所述紫外探测器上，所述紫外探测器将采集到的紫外光数据传送至所述图像融合处理系统；所述图像融合处理系统根据接收到的所述红外光数据和/或紫外光数据通过所述输出装置输出。

【技术特征摘要】
1.一种输电线路故障检测系统，其特征在于，包括光窗口、分光镜、红外图像采集装置、紫外物镜、宽谱段紫外滤光片、日盲紫外滤光片、紫外探测器、图像融合处理系统、输出装置，所述分光镜与所述光窗口的光轴夹角为45度，经过所述分光镜透射的光线进入到所述红外图像采集装置，所述红外图像采集装置将采集到的红外光数据传送至所述图像融合处理系统；经过所述分光镜反射的光线通过紫外物镜，在第一时刻时经过所述宽谱段紫外滤光片照射在所述紫外探测器上或在第二时刻时经过所述日盲紫外滤光片照射在所述紫外探测器上，所述紫外探测器将采集到的紫外光数据传送至所述图像融合处理系统；所述图像融合处理系统根据接收到的所述红外光数据和/或紫外光数据通过所述输出装置输出。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述光窗口为可透过波长200nm至380nm和7.5μm至14μm范围内光的光窗口。3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述分光镜为可透射波长7.5μm至14μm谱段的长波红外光的分光镜。4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述分光镜为可反射波长在200nm至380nm的紫外线的分光镜。5.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：张永凯，周跃，闫丰，隋永新，
申请(专利权)人：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，
类型：发明
国别省市：吉林,22