绝缘子表面污秽程度测量方法、装置及系统制造方法及图纸

本申请提供一种绝缘子表面污秽程度测量方法、装置及系统，通过红外热像法利用绝缘子表面污秽积累分布的不均匀性造成的热物理性质差异带来的相应表面区域的温度变化差异来判断绝缘子表面污秽程度以及分布情况，能够实现对绝缘子表面污秽的在线监测，有利于实现对绝缘子绝缘状况的实时监测，进而在危害出现之前采取必要的措施，此外，目前实验室内进行污闪得一系列研究皆为在绝缘子表面涂污均匀人工污秽，所得试验结果与实际运行绝缘子数据差异较大，根据红外热像测量方法得到的绝缘子表面污秽分布情况指导实验室人工污秽试验，能够在人工污秽于自然污秽之间建立联系，得到能够适用于实际运行绝缘子上污闪规律的数据。

【技术实现步骤摘要】
绝缘子表面污秽程度测量方法、装置及系统
本申请涉及电力
，尤其涉及一种绝缘子表面污秽程度测量方法、装置及系统。
技术介绍
绝缘子表面积累的污秽在受潮条件下有可能引发闪络，进而造成污闪事故的发生。由于污闪造成的事故重合闸成功率低，因而很容易造成系统失去稳定，进而造成大面积停电事故发生，对人民的生命财产安全造成重大影响。为了预防污闪事故的发生，需要对输电线路的绝缘状态做出准确的判断，进而在危害出现之前采取必要的措施。目前较为常用的绝缘子表面污秽程度评价参数有等值盐密、泄漏电流和表面电导率等。等值盐密测量方法虽然操作简单，便于现场测试，但是其人工污秽与自然污秽等效性差，不能与污闪电压建立起较好的联系。泄漏电流和表面电导率测量方法为在线测量方法，能够在一定程度上综合反映污层成分、受潮程度、绝缘子形状系数等因素，但对于绝缘子表面污秽分布表述不明确，不利于实验室对自然污秽的模拟。
技术实现思路
本申请提供一种绝缘子表面污秽程度测量方法、装置及系统，以解决现有技术对于绝缘子表面污秽分布表述不明确，不利于实验室对自然污秽的模拟的问题。第一方面，本申请提供一种绝缘子表面污秽程度测量方法，所述方法包括：获取待测绝缘子表面的红外热图序列；获取得到所述待测绝缘子表面的红外热图序列时，所述待测绝缘子所处环境中的污染物成分信息和空气温湿度信息；根据所述待测绝缘子所处环境中的污染物成分信息和空气温湿度信息，在预设的标准数据库中，筛选出符合所述污染物成分信息和空气温湿度信息的绝缘子表面污秽信息-红外热图序列对应数据集，其中，所述绝缘子表面污秽信息包括污秽程度信息以及污秽分布信息；根据所述待测绝缘子表面的红外热图序列，以及所述绝缘子表面污秽信息-红外热图序列对应数据集，确定所述待测绝缘子表面的污秽程度信息以及污秽分布信息。结合第一方面，在第一方面的第一种可实施方式中，获取待测绝缘子表面的红外热图序列，包括：对待测绝缘子表面污秽进行热像采集，得到待测绝缘子污秽的红外热图序列；对所述待测绝缘子污秽的红外热图序列进行处理，提取待测绝缘子污秽的红外热图序列中每一帧红外热图中对应同一像元的温度信息，得到该像元的离散温度-时间序列；对所述离散温度-时间序列进行拟合，得到该像元的温度-时间曲线；对所述温度-时间曲线做微分处理，得到温度-时间微分曲线；对所述温度-时间微分曲线进行插值并重建图像，得到所述待测绝缘子表面的红外热图序列。结合第一方面，在第一方面的第二种可实施方式中，获取得到所述待测绝缘子表面的红外热图序列时，所述待测绝缘子所处环境中的污染物成分信息和空气温湿度信息，包括：获取得到所述待测绝缘子表面的红外热图序列时，所述待测绝缘子所处环境中构成所述待测绝缘子表面灰密、盐密的成分信息，以及所处环境中的空气温度信息和空气相对湿度信息。结合第一方面，在第一方面的第三种可实施方式中，所述预设的标准数据库的构建方式如下：在实验室内采用定量涂刷法，对不同的目标绝缘子表面进行涂污；其中，所述目标绝缘子包括玻璃绝缘子、瓷绝缘子以及复合绝缘子；分别利用高岭土、硅藻土模拟所述目标绝缘子表面污秽中的不溶物成分，分别选取灰密值为0.025mg/cm2、0.05mg/cm2、0.1mg/cm2、0.15mg/cm2、0.2mg/cm2，利用NaCl和CaSO4模拟绝缘子表面污秽中的导电物质，分别选取盐密值为0.025mg/cm2、0.05mg/cm2、0.1mg/cm2、0.15mg/cm2、0.2mg/cm2进行试验；依据不同目标绝缘子的泄漏距离进行相应的加压实验，其中，采取每45cm泄漏距离加压8kV进行加压实验，以模拟线路实际运行情况；分别在温度为-10℃、-5℃、0℃、5℃、10℃、15℃、20℃、25℃、30℃、35℃、相对湿度为50％、60％、70％、80％、90％、100％情况下进行上述试验；对经过上述涂污处理后的目标绝缘子进行红外热像测量，利用测量得到的红外热图序列与所述涂污处理中实际所涂污秽信息相匹配，得到不同条件下的红外热图标准数据库。第二方面，本申请提供一种绝缘子表面污秽程度测量装置，所述装置包括：第一获取单元，用于获取待测绝缘子表面的红外热图序列；第二获取单元，用于获取得到所述待测绝缘子表面的红外热图序列时，所述待测绝缘子所处环境中的污染物成分信息和空气温湿度信息；筛选单元，用于根据所述待测绝缘子所处环境中的污染物成分信息和空气温湿度信息，在预设的标准数据库中，筛选出符合所述污染物成分信息和空气温湿度信息的绝缘子表面污秽信息-红外热图序列对应数据集，其中，所述绝缘子表面污秽信息包括污秽程度信息以及污秽分布信息；确定单元，用于根据所述待测绝缘子表面的红外热图序列，以及所述绝缘子表面污秽信息-红外热图序列对应数据集，确定所述待测绝缘子表面的污秽程度信息以及污秽分布信息。结合第二方面，在第二方面的第一种可实施方式中，所述第一获取单元，包括：第一获取子单元，用于对待测绝缘子表面污秽进行热像采集，得到待测绝缘子污秽的红外热图序列；处理单元，用于对所述待测绝缘子污秽的红外热图序列进行处理，提取待测绝缘子污秽的红外热图序列中每一帧红外热图中对应同一像元的温度信息，得到该像元的离散温度-时间序列；拟合单元，用于对所述离散温度-时间序列进行拟合，得到该像元的温度-时间曲线；微分单元，用于对所述温度-时间曲线做微分处理，得到温度-时间微分曲线；重建单元，用于对所述温度-时间微分曲线进行插值并重建图像，得到所述待测绝缘子表面的红外热图序列。结合第二方面，在第二方面的第二种可实施方式中，所述第二获取单元，用于获取得到所述待测绝缘子表面的红外热图序列时，所述待测绝缘子所处环境中构成所述待测绝缘子表面灰密、盐密的成分信息，以及所处环境中的空气温度信息和空气相对湿度信息。结合第二方面，在第二方面的第一种可实施方式中，所述预设的标准数据库的构建方式如下：在实验室内采用定量涂刷法，对不同的目标绝缘子表面进行涂污；其中，所述目标绝缘子包括玻璃绝缘子、瓷绝缘子以及复合绝缘子；分别利用高岭土、硅藻土模拟所述目标绝缘子表面污秽中的不溶物成分，分别选取灰密值为0.025mg/cm2、0.05mg/cm2、0.1mg/cm2、0.15mg/cm2、0.2mg/cm2，利用NaCl和CaSO4模拟绝缘子表面污秽中的导电物质，分别选取盐密值为0.025mg/cm2、0.05mg/cm2、0.1mg/cm2、0.15mg/cm2、0.2mg/cm2进行试验；依据不同目标绝缘子的泄漏距离进行相应的加压实验，其中，采取每45cm泄漏距离加压8kV进行加压实验，以模拟线路实际运行情况；分别在温度为-10℃、-5℃、0℃、5℃、10℃、15℃、20℃、25℃、30℃、35℃、相对湿度为50％、60％、70％、80％、90％、100％情况下进行上述试验；对经过上述涂污处理后的目标绝缘子进行红外热像测量，利用测量得到的红外热图序列与所述涂污处理中实际所涂污秽信息相匹配，得到不同条件下的红外热图标准数据库。第三方面，本申请还提供一种绝缘子表面污秽程度测量系统，所述系统包括：红外热像探测装置、气象监测仪以及处理器；所述红外热像探测装置，用于采集待测绝缘子表面的红外热图序列；所述气象监测仪，用于本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种绝缘子表面污秽程度测量方法，其特征在于，所述方法包括：获取待测绝缘子表面的红外热图序列；获取得到所述待测绝缘子表面的红外热图序列时，所述待测绝缘子所处环境中的污染物成分信息和空气温湿度信息；根据所述待测绝缘子所处环境中的污染物成分信息和空气温湿度信息，在预设的标准数据库中，筛选出符合所述污染物成分信息和空气温湿度信息的绝缘子表面污秽信息‑红外热图序列对应数据集，其中，所述绝缘子表面污秽信息包括污秽程度信息以及污秽分布信息；根据所述待测绝缘子表面的红外热图序列，以及所述绝缘子表面污秽信息‑红外热图序列对应数据集，确定所述待测绝缘子表面的污秽程度信息以及污秽分布信息。

【技术特征摘要】
1.一种绝缘子表面污秽程度测量方法，其特征在于，所述方法包括：获取待测绝缘子表面的红外热图序列；获取得到所述待测绝缘子表面的红外热图序列时，所述待测绝缘子所处环境中的污染物成分信息和空气温湿度信息；根据所述待测绝缘子所处环境中的污染物成分信息和空气温湿度信息，在预设的标准数据库中，筛选出符合所述污染物成分信息和空气温湿度信息的绝缘子表面污秽信息-红外热图序列对应数据集，其中，所述绝缘子表面污秽信息包括污秽程度信息以及污秽分布信息；根据所述待测绝缘子表面的红外热图序列，以及所述绝缘子表面污秽信息-红外热图序列对应数据集，确定所述待测绝缘子表面的污秽程度信息以及污秽分布信息。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，获取待测绝缘子表面的红外热图序列，包括：对待测绝缘子表面污秽进行热像采集，得到待测绝缘子污秽的红外热图序列；对所述待测绝缘子污秽的红外热图序列进行处理，提取待测绝缘子污秽的红外热图序列中每一帧红外热图中对应同一像元的温度信息，得到该像元的离散温度-时间序列；对所述离散温度-时间序列进行拟合，得到该像元的温度-时间曲线；对所述温度-时间曲线做微分处理，得到温度-时间微分曲线；对所述温度-时间微分曲线进行插值并重建图像，得到所述待测绝缘子表面的红外热图序列。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，获取得到所述待测绝缘子表面的红外热图序列时，所述待测绝缘子所处环境中的污染物成分信息和空气温湿度信息，包括：获取得到所述待测绝缘子表面的红外热图序列时，所述待测绝缘子所处环境中构成所述待测绝缘子表面灰密、盐密的成分信息，以及所处环境中的空气温度信息和空气相对湿度信息。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设的标准数据库的构建方式如下：在实验室内采用定量涂刷法，对不同的目标绝缘子表面进行涂污；其中，所述目标绝缘子包括玻璃绝缘子、瓷绝缘子以及复合绝缘子；分别利用高岭土、硅藻土模拟所述目标绝缘子表面污秽中的不溶物成分，分别选取灰密值为0.025mg/cm2、0.05mg/cm2、0.1mg/cm2、0.15mg/cm2、0.2mg/cm2，利用NaCl和CaSO4模拟绝缘子表面污秽中的导电物质，分别选取盐密值为0.025mg/cm2、0.05mg/cm2、0.1mg/cm2、0.15mg/cm2、0.2mg/cm2进行试验；依据不同目标绝缘子的泄漏距离进行相应的加压实验，其中，采取每45cm泄漏距离加压8kV进行加压实验，以模拟线路实际运行情况；分别在温度为-10℃、-5℃、0℃、5℃、10℃、15℃、20℃、25℃、30℃、35℃、相对湿度为50％、60％、70％、80％、90％、100％情况下进行上述试验；对经过上述涂污处理后的目标绝缘子进行红外热像测量，利用测量得到的红外热图序列与所述涂污处理中实际所涂污秽信息相匹配，得到不同条件下的红外热图标准数据库。5.一种绝缘子表面污秽程度测量装置，其特征在于，所述装置包括：第一获取单元，用于获取待测绝缘子表面的红外热图序列；第二获取单元，用于获取得到所述待测绝缘子表面的红外热图序列时，所述待测绝缘子所处环境中的污染物成分信息和空气温湿度信息；筛选单元，用于根据所述待测绝缘子所处环境中的污染物成分信息和空气温湿度信息，在预设的标准数据库中，筛选出符合所述污染物成分信息和空气温湿度信息的绝缘子表面污秽信息-红外热图序列对应数据集，其中，所述绝缘子表面污秽信息包括污秽程度信息以及污秽分布信息；确定单元，用于根据所述待测绝缘子表面的红外热图序列，以及所...

【专利技术属性】
技术研发人员：王黎明，郭晨鋆，李旭，马仪，梅红伟，于虹，赵晨龙，李昊，
申请(专利权)人：云南电网有限责任公司电力科学研究院，清华大学深圳研究生院，
类型：发明
国别省市：云南,53