本發(fā)明涉及絕緣子檢測(cè)，尤其涉及一種基于多模塊融合的絕緣子檢測(cè)系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

1、絕緣子作為電網(wǎng)系統(tǒng)中大量使用的絕緣器件，主要用于支撐導(dǎo)線和線路桿塔。目前常見的絕緣子按材質(zhì)劃分的話，可分為陶瓷、塑料、玻璃這三類，因?yàn)殚L(zhǎng)期暴露在自然環(huán)境中，絕緣子表面容易堆積污穢，一旦遇到潮濕環(huán)境，污穢便會(huì)溶于水膜中附在絕緣子表面，形成通電表面，一般會(huì)降低絕緣子性能，甚至出現(xiàn)污穢閃絡(luò)現(xiàn)象，引起電力系統(tǒng)運(yùn)行故障，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。

2、相關(guān)技術(shù)中，絕緣子檢測(cè)通常采用泄漏電流法、微波輻射法、高光譜和紅外融合檢測(cè)法以及紅外和紫外融合檢測(cè)法，然而，泄漏電流法現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量耗時(shí)較長(zhǎng)，測(cè)試設(shè)備造價(jià)高，報(bào)警電流的確定需要大量現(xiàn)場(chǎng)記錄和統(tǒng)計(jì)計(jì)算，測(cè)量過程效率較低。微波輻射法對(duì)專業(yè)性要求較高，需要專業(yè)的設(shè)備和技術(shù)支持，普適性較差。高光譜和紅外融合檢測(cè)法以及紅外和紫外融合檢測(cè)法只能反應(yīng)污穢有限的信息，檢測(cè)結(jié)果不夠準(zhǔn)確和全面。

3、不難發(fā)現(xiàn)，目前傳統(tǒng)的絕緣子檢測(cè)方案存在檢測(cè)效率低、普適性差、檢測(cè)結(jié)果不夠準(zhǔn)確和全面的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供一種基于多模塊融合的絕緣子檢測(cè)系統(tǒng)及方法，用以解決傳統(tǒng)的絕緣子檢測(cè)方案存在檢測(cè)效率低、普適性差、檢測(cè)結(jié)果不夠準(zhǔn)確和全面的缺陷。

2、一方面，本發(fā)明提供一種基于多模塊融合的絕緣子檢測(cè)系統(tǒng)，包括：檢測(cè)子系統(tǒng)、運(yùn)行子系統(tǒng)以及處理子系統(tǒng)；

3、所述檢測(cè)子系統(tǒng)和所述運(yùn)行子系統(tǒng)均與所述處理子系統(tǒng)相連；

4、所述檢測(cè)子系統(tǒng)包括缺陷檢測(cè)模塊、污穢成分含量檢測(cè)模塊以及污穢狀態(tài)檢測(cè)模塊；所述缺陷檢測(cè)模塊用于采集待檢絕緣子的表面圖像數(shù)據(jù)和內(nèi)部超聲波數(shù)據(jù)，所述污穢成分含量檢測(cè)模塊用于采集待檢絕緣子的高光譜圖像數(shù)據(jù)，所述污穢狀態(tài)檢測(cè)模塊用于采集待檢絕緣子的紫外光斑圖像數(shù)據(jù)；

5、所述運(yùn)行子系統(tǒng)用于在接收到所述處理子系統(tǒng)發(fā)送的檢測(cè)指令信號(hào)后，根據(jù)所述檢測(cè)指令信號(hào)控制所述缺陷檢測(cè)模塊、污穢成分含量檢測(cè)模塊以及污穢狀態(tài)檢測(cè)模塊中至少一個(gè)到達(dá)指定檢測(cè)位置；

6、所述處理子系統(tǒng)用于接收所述表面圖像數(shù)據(jù)、內(nèi)部超聲波數(shù)據(jù)、高光譜圖像數(shù)據(jù)以及紫外光斑圖像數(shù)據(jù)中至少部分?jǐn)?shù)據(jù)，并對(duì)接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后，輸出絕緣子檢測(cè)結(jié)果。

7、根據(jù)本發(fā)明提供的基于多模塊融合的絕緣子檢測(cè)系統(tǒng)，所述缺陷檢測(cè)模塊包括：表面缺陷檢測(cè)組件和內(nèi)部缺陷檢測(cè)組件；

8、所述表面缺陷檢測(cè)組件包括：高清攝像頭和照明光源，所述高清攝像頭用于拍攝在所述照明光源照射下待檢絕緣子的表面圖像數(shù)據(jù)；

9、所述內(nèi)部缺陷檢測(cè)組件包括：超聲波發(fā)射探頭和超聲波接收器，所述超聲波發(fā)射探頭和所述超聲波接收器分別設(shè)于待檢絕緣子的兩側(cè)，且所述超聲波發(fā)射探頭與所述超聲波接收器相對(duì)布置；

10、所述超聲波發(fā)射探頭用于發(fā)射超聲波信號(hào)，所述超聲波接收器用于接收經(jīng)過待檢絕緣子后包含內(nèi)部超聲波數(shù)據(jù)的超聲波信號(hào)。

11、根據(jù)本發(fā)明提供的基于多模塊融合的絕緣子檢測(cè)系統(tǒng)，所述內(nèi)部缺陷檢測(cè)組件還包括：信號(hào)分析儀和波長(zhǎng)計(jì)；

12、所述信號(hào)分析儀和所述波長(zhǎng)計(jì)均設(shè)于所述超聲波接收器內(nèi)部，所述信號(hào)分析儀和所述波長(zhǎng)計(jì)均分別與所述超聲波接收器和所述處理系子系統(tǒng)相連；

13、所述信號(hào)分析儀用于測(cè)量所述超聲波接收器接收到的超聲波信號(hào)的信號(hào)強(qiáng)度，所述波長(zhǎng)計(jì)用于測(cè)量所述超聲波接收器接收到的超聲波信號(hào)的信號(hào)波長(zhǎng)；

14、所述處理子系統(tǒng)還用于在接收到所述信號(hào)強(qiáng)度和信號(hào)波長(zhǎng)后，根據(jù)所述信號(hào)強(qiáng)度和所述信號(hào)波長(zhǎng)，計(jì)算得到所述超聲波接收器的位置距離，以確定所述超聲波接收器的指定檢測(cè)位置。

15、根據(jù)本發(fā)明提供的基于多模塊融合的絕緣子檢測(cè)系統(tǒng)，所述污穢成分含量檢測(cè)模塊包括：補(bǔ)光燈、光敏傳感器以及高光譜儀；

16、所述補(bǔ)光燈用于根據(jù)所述光敏傳感器檢測(cè)到的環(huán)境亮度數(shù)據(jù)，按照補(bǔ)償亮度照射待檢絕緣子；

17、所述高光譜儀用于拍攝在所述補(bǔ)光燈照射下待檢絕緣子的高光譜圖像數(shù)據(jù)。

18、根據(jù)本發(fā)明提供的基于多模塊融合的絕緣子檢測(cè)系統(tǒng)，所述污穢狀態(tài)檢測(cè)模塊包括：至少一個(gè)紫外成像儀；

19、所述至少一個(gè)紫外成像儀用于拍攝待檢絕緣子的紫外光斑圖像數(shù)據(jù)。

20、根據(jù)本發(fā)明提供的基于多模塊融合的絕緣子檢測(cè)系統(tǒng)，所述運(yùn)行子系統(tǒng)包括：控制器以及多個(gè)機(jī)械臂；

21、所述控制器分別與所述多個(gè)機(jī)械臂相連，所述缺陷檢測(cè)模塊、污穢成分含量檢測(cè)模塊以及污穢狀態(tài)檢測(cè)模塊安裝于所述多個(gè)機(jī)械臂中至少一個(gè)上；

22、所述控制器用于控制所述多個(gè)機(jī)械臂中至少一個(gè)運(yùn)行，以使所述缺陷檢測(cè)模塊、污穢成分含量檢測(cè)模塊以及污穢狀態(tài)檢測(cè)模塊中至少一個(gè)到達(dá)指定檢測(cè)位置。

23、根據(jù)本發(fā)明提供的基于多模塊融合的絕緣子檢測(cè)系統(tǒng)，所述機(jī)械臂包括底座、支撐柱、連接件、第一臂體以及第二臂體；

24、所述支撐柱設(shè)于所述底座上，所述連接件的一端與所述支撐柱固定連接，所述連接件的另一端與所述第一臂體轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述第二臂體與所述第一臂體轉(zhuǎn)動(dòng)連接。

25、根據(jù)本發(fā)明提供的基于多模塊融合的絕緣子檢測(cè)系統(tǒng)，所述處理子系統(tǒng)包括：信號(hào)接收器和數(shù)據(jù)處理設(shè)備；

26、所述信號(hào)接收器的一端分別與所述缺陷檢測(cè)模塊、污穢成分含量檢測(cè)模塊以及污穢狀態(tài)檢測(cè)模塊相連，所述信號(hào)接收器的另一端與所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備相連。

27、另一方面，本發(fā)明還提供一種基于多模塊融合的絕緣子檢測(cè)方法，所述方法基于上述任一種所述的基于多模塊融合的絕緣子檢測(cè)系統(tǒng)，所述方法包括：

28、通過所述處理子系統(tǒng)發(fā)出檢測(cè)指令信號(hào)，其中，所述檢測(cè)指令信號(hào)包括絕緣子缺陷檢測(cè)指令、絕緣子污穢成分含量檢測(cè)指令以及絕緣子污穢狀態(tài)檢測(cè)指令中至少一個(gè)；

29、通過所述運(yùn)行子系統(tǒng)接收所述檢測(cè)指令信號(hào)，并根據(jù)所述檢測(cè)指令信號(hào)控制所述缺陷檢測(cè)模塊、污穢成分含量檢測(cè)模塊以及污穢狀態(tài)檢測(cè)模塊中至少一個(gè)到達(dá)指定檢測(cè)位置；

30、通過所述缺陷檢測(cè)模塊采集待檢絕緣子的表面圖像數(shù)據(jù)和內(nèi)部超聲波數(shù)據(jù)，和/或，通過所述污穢成分含量檢測(cè)模塊采集待檢絕緣子的高光譜圖像數(shù)據(jù)，和/或，通過所述污穢狀態(tài)檢測(cè)模塊采集待檢絕緣子的紫外光斑圖像數(shù)據(jù)；

31、通過所述處理子系統(tǒng)對(duì)所述表面圖像數(shù)據(jù)、內(nèi)部超聲波數(shù)據(jù)、高光譜圖像數(shù)據(jù)以及紫外光斑圖像數(shù)據(jù)中至少部分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行處理后，輸出絕緣子檢測(cè)結(jié)果。

32、根據(jù)本發(fā)明提供的基于多模塊融合的絕緣子檢測(cè)方法，對(duì)所述表面圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，包括：

33、對(duì)所述表面圖像數(shù)據(jù)分別進(jìn)行線性濾波處理、表面缺陷邊緣檢測(cè)、圖像閾值分割、特征提取、圖像配準(zhǔn)以及圖像融合，得到待檢絕緣子的表面缺陷信息；

34、對(duì)所述內(nèi)部超聲波數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，包括：

35、通過多個(gè)級(jí)聯(lián)的數(shù)字陷波器對(duì)所述內(nèi)部超聲波數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波處理，得到濾波后信號(hào)；

36、通過小波分析算法對(duì)所述濾波后信號(hào)進(jìn)行處理，得到內(nèi)部缺陷信息；

37、對(duì)所述高光譜圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，包括：

38、分別對(duì)所述高光譜圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行黑白校正和多元散射校正，得到校正后圖像；

39、將所述校正后圖像輸入預(yù)先建立并訓(xùn)練好的污穢成分含量預(yù)測(cè)模型，得到待測(cè)絕緣子的污穢成分含量；

40、對(duì)所述紫外光斑圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，包括：

41、分別對(duì)所述紫外光斑圖像數(shù)據(jù)分別進(jìn)行顏色空間轉(zhuǎn)換、圖像分割處理、去噪和空洞填充處理以及特征提取，得到污穢狀態(tài)信息。

42、本發(fā)明提供的基于多模塊融合的絕緣子檢測(cè)系統(tǒng)及方法，通過設(shè)置檢測(cè)子系統(tǒng)、運(yùn)行子系統(tǒng)以及處理子系統(tǒng)，且檢測(cè)子系統(tǒng)包括缺陷檢測(cè)模塊、污穢成分含量檢測(cè)模塊以及污穢狀態(tài)檢測(cè)模塊，能夠采集待檢絕緣子的表面圖像數(shù)據(jù)、內(nèi)部超聲波數(shù)據(jù)、高光譜圖像數(shù)據(jù)以及紫外光斑圖像數(shù)據(jù)，經(jīng)過處理子系統(tǒng)對(duì)接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后，得到的絕緣子檢測(cè)結(jié)果綜合考慮了待檢絕緣子的表面污穢、內(nèi)部污穢、污穢成分含量以及污穢狀態(tài)等多種信息，能夠從多個(gè)維度反映待檢絕緣子的污穢附著情況，提高了絕緣子檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性和全面性，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了對(duì)絕緣子的多環(huán)境、多角度以及多維度檢測(cè)，檢測(cè)效率更高，且更具普適性。