[发明专利]基于图像处理的复合绝缘子疲劳破坏检测方法

说明书

本发明公开了一种基于图像处理的复合绝缘子疲劳破坏检测方法，具体按照以下步骤实施：步骤1，获取强风时复合绝缘子振动的视频；步骤2，提取复合绝缘子所在矩形区域图像，步骤3，对步骤2中提取的图像进行灰度化处理并去除图像中的噪声后，进行自适应阈值操作提取复合绝缘子所在区域并做边缘提取获取图像P；步骤4，定义并计算参数弯曲角θ，求取局部极小值；步骤5，计算大伞裙的形变参数σ；步骤6，对材料的疲劳累计损伤D进行计算，判断绝缘子是否破坏。解决了现有技术未曾涉及的强风下运行的复合绝缘子形变量的测量方法，对构成复合绝缘子大伞裙根部的疲劳情况进行定量分析，对整串复合绝缘子大伞裙根部的疲劳状态的在线评估奠定良好基础。

技术领域

本发明属于电力设备监测技术领域，涉及一种基于图像处理的复合绝缘子疲劳破坏检测方法。

背景技术

随着复合绝缘子相关技术的研究与进步，我国特高压输电线路的建设和发展不断提升，对复合绝缘子的制造工艺、材料、试验方法、老化问题、机械性能、脆断、伞裙结构等方面的研究一直是高电压绝缘领域的重点，其中复合绝缘子的伞裙疲劳破坏问题是强风灾害下出现的新问题，在IEC和国家标准中尚未有针对性的条项。由于输电线路上的复合绝缘子伞裙在强风下会出现形变，形变导致伞裙根部应力集中，长期存在的应力集中会引起伞裙根部疲劳断裂，又因这方面内容涉及到橡胶材料疲劳断裂过程，在研究中具有一定难度。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于图像处理的复合绝缘子疲劳破坏检测方法，解决了现有技术未曾涉及的强风下运行的复合绝缘子形变量的测量方法，对构成复合绝缘子大伞裙根部的疲劳情况进行定量分析，对整串复合绝缘子大伞裙根部的疲劳状态的在线评估奠定良好基础。

本发明所采用的技术方案是，一种基于图像处理的复合绝缘子疲劳破坏检测方法，具体按照以下步骤实施：

步骤1，获取强风时复合绝缘子振动的视频；

步骤2，针对步骤1中获取的复合绝缘子振动的视频中的各帧图像，提取复合绝缘子所在矩形区域图像，其中矩形区域的长度为芯棒长度，宽略大于复合绝缘子大伞裙直径；

步骤3，对步骤2中提取的图像进行灰度化处理并去除图像中的噪声后，进行自适应阈值操作提取复合绝缘子所在区域并做边缘提取获取图像P；

步骤4，结合步骤3获取的复合绝缘子边缘灰度图像P，定义并计算参数弯曲角θ，求取局部极小值；

步骤5，根据步骤4的处理结果，计算大伞裙的形变参数σ；

步骤6，对材料的疲劳累计损伤D进行实时计算，从而判断绝缘子是否破坏。

本发明的特点还在于，

所述的步骤4具体为，

步骤4.1，设边缘上任意坐标点的坐标为A(x₀,y₀)，边缘上其左右相隔10个连续边缘坐标点的坐标点的坐标分别为C(x₁,y₁)和B(x₂,y₂)，此时，弯曲角θ即为AC与AB之间的夹角，

步骤4.2，步骤4.1中定义的弯曲角θ具体计算公式如下：