基于稀疏光谱成像的线路复合绝缘子积污状态可视化评估

作     者：任明 李乾宇 夏昌杰 董明 

作者机构：电力设备电气绝缘国家重点实验室(西安交通大学) 

出 版 物：《中国电力》 (Electric Power)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：080801[工学-电机与电器] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 080203[工学-机械设计及理论] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 0802[工学-机械工程] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(六氟化硫气体中局部放电的多光谱检测与诊断技术研究 51877171) 

主　　题：复合绝缘子 稀疏光谱成像技术 污秽状态评估 图像配准 迁移学习 

摘      要：对线路复合绝缘子的污秽状态进行及时、准确的在线评估，可以有效防止污闪事故的发生。提出一种线路复合绝缘子污秽状态可视化评估方法。首先，结合图像配准算法和目标区域框选构建多源反射光谱图像半自动化配准方法，解决多目相机固有的图像配准难题；其次，利用低成本、轻量化、高成像质量的多目式稀疏光谱成像设备拍摄人工染污样品并进行模型预训练，进一步通过真实自然积污样品进行迁移训练，构建出复合绝缘材料表面污秽等级诊断模型；最后，借助无人机平台，在不同拍摄条件下对线路复合绝缘子污秽状态进行了实测分析。结果表明，该方法对于人工染污和自然积污样品污秽等级的划分准确率分别为95.3%和87.8%，实际线路复合绝缘子污秽等级划分准确率可达90%，污秽分布区域显示清晰。通过无人机实测分析验证了基于稀疏光谱成像技术的线路绝缘子污秽等级评估和污秽分布可视化诊断的可行性，为线路绝缘子状态巡视和检修决策提供了新的技术手段。