运行复合绝缘子的红外检测-陈原

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史洪云 韬 王时春 
贵州电网有限责任公司输电运行检修分公司
图1 技术路线图
息，结果如图3所示：
绝缘子识别和定位
在图像检测处理领域，研究重点和难点在于图像目标的识别和检测，一般的图像目标检测手段针对背景复杂，形状不统一及噪声较大等较难的图像校测效果不佳，检测的结果并不能满足实际的应用。

特别是设备的热红外影像易受背景物体干扰的图像，传统的目标检测方法不能准确定位出绝缘子的位置。

近几年，深度学习的方法在图像目标识别和定位领域取得了显著的进展，人们通过构建卷积神经网络（CNN）模型，用大量的样本数据集训练该模型使得机器的识别能力有了很络的初始化，使得RPN之前的卷机网络具有了基本的图像特征识别能力，在此基础上，利用该网络继续训练绝缘子这一特定目标，精细调整RPN网络参数。

两个CNN网络通过共享得到256个由RPN输入的特征图及Fast RCNN输入的特征图。

RPN网络使用3*3的卷积核（滑动窗口）对共享卷积层提供的特征图进行卷积运算，获得一个256维的特征向量，代表原始图像中相对应位置的特征。

每个滑动窗口滑动时有种方向的区域建议：三种尺度和三种长宽比以滑动窗口为中心进行滑动。

这就意味着，滑动窗口的卷积可以有9种方向的
图2 关键帧影像
图3 样本标注数据集
图5 绝缘子检测结果。

红外测温技术在复合绝缘子检测中的应用摘要：近几十年来，比色测温仪、光纤测温仪、扫描测温仪等满足各种需要的红外测温仪相继出现和不断改进，使红外技术的研究与应用有了新的飞跃。

虽然红外测温技术问世的时间并不很长，但是它安全、可靠、非接触、快速、准确、方便、寿命长等不可替代的优势，已被越来越多的企业与厂家所认识和接受，在冶金、石化、电力、交通、水泥、橡胶等行业得到了广泛的应用，成为企业故障检测、产品质量控制和提高经济效益的重要手段。

关键词：红外测温；绝缘子；检测1导言绝大多数由电场引起的绝缘材料的损坏，在其受损处都会出现因局部放电泄漏电流引起的温度升高现象。

红外测温技术就是利用这一机理来测量受损部位异常升温，并以此来确定绝缘材料受损情况的一种检测手段。

发生过故障的复合绝缘子与正常复合绝缘子的表面热场分布是不同的，用红外检测方法即可判断绝缘子是否发生故障。

虽然复合绝缘子挂网运行的时间不长，用红外测温技术检测复合绝缘子的故障情况还处于研究阶段，但红外测温技术能够实现远距离、大面积快速扫描，因此使用该方法检测复合绝缘子具有明显的优势。

2.红外测温技术特点首先红外测温技术具有不接触、不停运、不取样、不解体的优点，已被证明是电力设备预知性故障诊断的重要手段之一。

由于绝缘子的红外检测是在运行状态下，通过红外测温仪检测绝缘子获取绝缘子的运行状态和故障信息。

在整个检测过程中，始终不需要与绝缘子直接接触。

所以，红外检测可以做到不停电、不取样、不解体，从而可以检测到绝缘子在运行状态下的真实状态信息，安全高效。

而且可以做到节省工时，降低劳动强度，减少绝缘子的维修费用，大大提高电网供电可靠性。

其次红外测温技术能够实现远距离、大面积快速扫描，进而快速成像，工作效率高。

当使用红外测温仪检测时，能够以图像的形式直观地显示、记录绝缘子的运行状态。

只要在适当位置用红外测温仪扫描杆塔上的绝缘子，则可初步找出有问题的绝缘子。

另红外测温仪的响应速度快、数据采集速度高，可以批量的检测绝缘子运行状况。

电力电子Pow er Electronic电子技术与软件工程Electronic Technology & Software Engineering被测对象硬件设施-传感器一-无人机平台I I II 1t i l l后期处理数据存镛—计算机败裾归集—红外分析图1:无人机红外检测系统框图机型选择►分析线路结构特征►开展现场试验 ►确定适合机型、云台工作方法确定图2:巡检前期准备图3:输电线路管理系统登录界面ZenmuseXT 2红外热像仪和可见光传感器获取绝缘子红外和可见光图像。

对复合绝缘子实行无人机标准化飞行采集数据，通过高速T F卡将红外热像图导入计算机，再采用数据归集分析软件对红外影像进行标准化收集和整理，利用红外智能分析软件对绝缘子红外 图像进行去噪及增强等预处理操作，在预处理后的图像中提取绝缘 子串区域并分割出绝缘子盘面区域，然后从绝缘子盘面区域中提取 温度分布特征数据。

基于海量的红外数据建立标准化红外图谱数据 库，实现对架空输电线路复合绝缘子的温度全寿命周期监测、故障识别与定位的集成功能。

►现场环境确认 ►确定合适拍摄机位及飞行航迹 ►选择相机参数 ►形成标准化飞行方案电力系统是人们正常生产和生活的必要保证，保障电力系统安 全有效地运行是经济快速发展的前提。

架空输电线路是电网的重要 组成部分，110-220千伏线路是地区、区域供电的骨干网架。

截至 2014年底，我国110kV及以上电压等级的输电线路上运行的复合绝缘子己经突破700万支[“2]。

绝缘子作为架空输电线路的重要组 成部分，广泛分布于输电线和杆塔的连接处，承担着支撑输电线路 以及电气绝缘的作用。

绝缘子大多分布在户外，长期受气候环境、 温度、湿度等的影响，加上其运行过程中的机械负荷、机电负荷以 及冷热变化等，可能使其机械性能和绝缘性能降低，进而产生闪络 和掉串现象，为电网的长周期安全稳定运行埋下隐患。

所以，及时 检测并排除绝缘子故障具有重要的价值。

500kV输电线路复合绝缘子红外线检测方法
发表时间：2018-03-09T11:26:24.870Z 来源：《电力设备》2017年第30期作者：靳少君皇甫云霞丁磊毕晓伟[导读] 摘要:随着科技的发展进步，超高压输电线路起到了越来越重要的作用。

（内蒙古超高压供电局直升机航检中心内蒙古呼和浩特市 010000）摘要:随着科技的发展进步，超高压输电线路起到了越来越重要的作用。

根据设计与使用经验，运行时间超过10年的复合绝缘子进入老化期，芯棒老化、发生猝断的事故率将大幅增加，因此，对500 kV输电线路复合绝缘子无损检测方法进行研究，探索全新的检测新方法具有十分重要的意义。

本文主要介绍了一种全新的利用红外线检测原理提高检测效率。

关键词:500kV输电线路；复合绝缘子；红外线。

专利名称：基于红外精确测温的复合绝缘子绝缘缺陷检测方法专利类型：发明专利
发明人：刘嵘,沈庆河,胡晓黎,雍军,郑建,段玉兵
申请号：CN201510035993.0
申请日：20150123
公开号：CN104713901A
公开日：
20150617
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种基于红外精确测温的复合绝缘子绝缘缺陷检测方法，根据热像图中不同颜色代表的不同温度，判断该复合绝缘子上是否存在发热异常部位，如果不存在，则认为设备正常，如果存在发热异常部位，则比较发热异常部位最高温度与环境温度的温差，如大于设定的温度阈值C，C>1，则复合绝缘子存在绝缘缺陷，如小于设定的温度阈值C，C>1，再进行同类比较，根据同塔三相或同相双串复合绝缘子对应部位的温差进行比较分析，此时的温差是指三相或双串复合绝缘子热像图中对应部位最高温度点的差值，温差小于1K，则认为设备正常，温差大于1K时，登塔复测。

本方法提高了复合绝缘子的检测效率，提升了复合绝缘子绝缘缺陷判断的准确率。

申请人：国家电网公司,国网山东省电力公司电力科学研究院
地址：100031 北京市西城区西长安街86号
国籍：CN
代理机构：济南圣达知识产权代理有限公司
代理人：赵妍
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复合绝缘子登塔红外及可见光检测工作须知一、检测原则复合绝缘子样品的选择，应能够体现在不同自然环境、运行年限等条件下，不同生产厂家产品技术性能的变化情况。

本次抽检工作以110kV及以上电压等级线路上使用的复合绝缘子为主，各单位依据以下一条或以上原则，确定抽样点：1.投运年限原则2006年及以前投运线路复合绝缘子，重点关注500kV 电压等级产品。

2.特殊使用环境原则（1）沿海Ⅰ、Ⅱ类风区运行的复合绝缘子；（2）大档距（水平档距500m以上或垂直档距800m以上）、大高差（前后杆塔高差50m以上）的复合绝缘子。

3.运维经验原则（1）东莞高能2005年生产的500kV复合绝缘子；（2）掉串、发热等故障缺陷复合绝缘子的同批次产品；（3）根据日常巡视、检测结果，有必要抽检的复合绝缘子。

2015年已抽检过的同批次复合绝缘子原则上不再重复抽样。

二、检测数量要求针对检测原则涉及的复合绝缘子，按总数5%抽检完成登塔红外及可见光检查；500kV线路杆塔采用单串复合绝缘子的，需全部完成登塔红外及可见光检查。

所属运维单位应在本年度12月30日前完成。

三、检测注意事项（一）检测条件红外热像仪要求分辨率不低于320*240；拍摄时应清楚拍到芯棒部位；仪器温标调整：下限定为环境温度，上限定为下限+8℃左右。

登塔检查天气以阴天、多云或空气湿度50%～85%为宜。

检测时避免阳光直射或经反射进入仪器镜头。

（二）红外检测要求1.工作班成员持便携式红外热像仪登塔和便携式照相机，根据被测对象，选择合适位置站立检测。

上、中、下相复合绝缘子检测的合适位置为复合绝缘子平行于主塔材的对应位置，且上、中、下相检测时应分别选择3个合适位置进行检测，不应在同一个或两个点将上、中、下相一次性全部检测完。

2.首先对被测对象进行整体检测。

整只复合绝缘子纳入视野，应能清楚拍到芯棒部位。

复合绝缘子应尽可能垂直于或平行于画面，尽可能充满整个画面，尽量选择干扰少的背景。

架空线路复合绝缘子无人机红外检测导则无人机在架空线路上的“隐形”助手嘿，伙计们，今天咱们聊聊那个让电力系统更智能、更安全的神秘小伙伴——无人机。

想象一下，天空中飘着一架小飞机，它不是来拍电影的，而是来给电线做体检的。

没错，我说的就是无人机红外检测技术！无人机红外检测导则，这可是个高科技玩意儿，就像给电路装上了一双透视眼。

它可不是随便飞两下就能搞定的，你得知道怎么操作，还得会解读那些看不见的信号。

不过别担心，我这就给你讲讲怎么用这玩意儿来给架空线路做个全面的“体检”。

首先得挑个好时机，比如太阳刚落山的时候，那时候光线柔和，无人机飞起来稳当得很。

然后呢，你得把无人机调成那种能发射红外线的模式，这样就能看清电线里的那些小问题了。

接下来，无人机就会在空中绕着电线转一圈，就像个巡警一样，不放过任何一个角落。

等无人机飞完了，你可得赶紧过来接手。

拿出你的手机或者平板，打开那个神奇的软件，把无人机传回来的数据一一看过去。

这些数据就像是电线的“病历”，记录着它的健康状况。

你要是能看懂这些数据，就能知道电线是不是该换个零件了。

当然了，无人机红外检测也不是万能的。

有时候电线里的问题可能没那么明显，这时候就得靠人工去仔细检查了。

但话说回来，有了无人机的帮助，至少你能提前发现那些小毛病，避免它们变成大问题。

现在，你可能已经在想，这无人机是不是也能用来修电线呢？告诉你吧，虽然不能直接修，但它能帮你找到问题所在，再找专业的人来修，效率可是大大提高了。

而且啊，有了这个“隐形”助手，咱们的工作也轻松多了。

我想说，无人机红外检测技术可不只是个新奇玩意，它可是电力行业的“救星”。

有了它，咱们能更好地保护电线，确保电力系统的稳定运行。

所以下次当你看到那架小飞机在空中飞来飞去时，不妨想想它为我们的电力事业做出的贡献吧。

好啦，这就是我今天要分享的内容。

如果你对无人机红外检测感兴趣，或者想了解更多关于电力行业的知识，记得关注我们哦！我们下次再见！。

架空线路复合绝缘子无人机红外检测导则一、前言随着科技的不断发展，无人机技术已经广泛应用于各个领域，如农业、消防、电力等。

在电力行业中，架空线路复合绝缘子的无人机红外检测是一项重要的工作，它可以有效地检测出绝缘子的状态，从而确保电网的安全稳定运行。

本文将对架空线路复合绝缘子无人机红外检测导则进行详细的理论研究。

二、架空线路复合绝缘子无人机红外检测原理1.1 红外检测的基本原理红外检测是一种利用物体自身辐射的红外线进行探测的技术。

当物体温度高于周围环境温度时，物体会向外辐射红外线，这种辐射与物体的温度成正比。

通过接收物体发出的红外线，可以判断物体的温度，从而了解物体的状态。

1.2 架空线路复合绝缘子的特点架空线路复合绝缘子是电力系统中的一种重要设备，它由玻璃钢芯棒和环氧树脂外套组成，具有很高的机械强度和良好的绝缘性能。

由于其结构特殊，使得架空线路复合绝缘子在温度变化时，会产生不同程度的红外辐射。

因此，通过红外检测可以有效地了解架空线路复合绝缘子的状态。

三、架空线路复合绝缘子无人机红外检测方法2.1 无人机的选择与配置在进行架空线路复合绝缘子无人机红外检测时，首先要选择合适的无人机。

一般来说，应选择具有较长航时、较高飞行高度和较大载荷能力的无人机。

还需要为无人机配备红外探测器、遥控器等设备，以便进行精确的红外检测。

2.2 检测区域的划分与定位在进行架空线路复合绝缘子无人机红外检测时，需要事先确定检测区域，并对检测区域进行精确的定位。

这可以通过GPS定位系统、激光测距仪等设备实现。

还需要注意避免检测区域中有其他障碍物，以免影响检测结果。

2.3 红外检测参数的设定与调整在进行架空线路复合绝缘子无人机红外检测时，需要根据实际情况设定适当的红外检测参数。

这些参数包括探测器的工作模式、灵敏度、触发阈值等。

在实际操作过程中，还需要不断地对这些参数进行调整，以获得最佳的检测效果。

四、架空线路复合绝缘子无人机红外检测注意事项4.1 安全第一在进行架空线路复合绝缘子无人机红外检测时，必须严格遵守安全规定，确保操作人员的生命安全。