基于色度差判断复合绝缘子运行寿命的方法
【专利摘要】本发明涉及一种基于色度差判断复合绝缘子运行寿命的方法，其技术特点包括以下步骤：采集复合绝缘子伞裙样品；对复合绝缘子伞裙样品进行拍照，定量获取复合绝缘子伞裙样品的RGB色彩向量；将复合绝缘子伞裙样品内侧的RGB色彩向量作为基础向量，然后用伞裙样品上表面、下表面的RGB色彩向量分别与其做差，得到差向量，并以差向量的模来表征色差值；根据色差值对复合绝缘子运行寿命进行判断。本发明采用色差分析方法，对复合绝缘子伞裙上、下表面和伞裙内侧颜色进行色度差计算分析，判断复合绝缘子材料的运行寿命，实现了对复合绝缘子运行寿命的有效判断功能，同时，对其运行寿命进一步做出分析评价，为输电线路状态检修提供决策依据。
【专利说明】基于色度差判断复合绝缘子运行寿命的方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于复合绝缘子【技术领域】，尤其是一种基于色度差判断复合绝缘子运行寿 命的方法。
【背景技术】
[0002] 复合绝缘子在电力系统中起到支撑导线和绝缘的作用，随着复合绝缘子运行时间 的积累，在高电压电磁场和紫外线等环境因素的综合作用下，复合绝缘子伞裙会发生不同 程度的老化。由于复合绝缘子伞裙材料为高温固化硅橡胶，其主要成分为有机硅氧高分子 链和无机填料，随着复合绝缘子的不断老化，伞裙材料中的硅氧高分子链断裂，有机高分子 含量逐渐减少，伴随着复合绝缘子的机械性能和电气性能逐渐下降，当老化严重到不能承 受高电压时，复合绝缘子便发生闪络击穿，造成大范围的停电事故。
[0003] 目前，对复合绝缘子进行的相关试验均是为了判断复合绝缘子是否合格，即能用 不能用的问题（如GB/T19519-2004《标称电压高于1000V的交流架空线路用复合绝缘子一 定义、试验方法及验收准则》中所涉及的试验项目），而不能对运行寿命进行判断，因此，如 何对复合绝缘子的运行寿命进行判断以保证复合证绝缘子的可靠工作是迫切需要解决的 问题。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于色度差判断复合绝缘子运 行寿命的方法，解决复合绝缘子运行寿命的判断问题。
[0005] 本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：
[0006] -种基于色度差判断复合绝缘子运行寿命的方法，包括以下步骤：
[0007] 步骤1、采集复合绝缘子伞裙样品；
[0008] 步骤2、对复合绝缘子伞裙样品进行拍照，定量获取复合绝缘子伞裙样品的RGB色 彩向量；
[0009] 步骤3、将复合绝缘子伞裙样品内侧的RGB色彩向量作为基础向量，然后用伞裙样 品上表面、下表面的RGB色彩向量分别与其做差，得到差向量，并以差向量的模来表征色差 值；
[0010] 步骤4、根据色差值对复合绝缘子运行寿命进行判断。
[0011] 而且，在采集复合绝缘子伞裙样品时，对复合绝缘子伞裙进行切块，样品从复合绝 缘子伞裙边沿开始切割，保证样品包含有伞裙上表面、下表面。
[0012] 而且，所述步骤2的采用高清相机对样品进行拍照，拍照在夜晚灯光下进行，在每 次拍照时军放置同一张白纸，用白纸的RGB色彩向量对颜色进行标定。
[0013] 而且，所述RGB色彩向量通过Matlab或Photoshop软件来读取。
[0014] 而且，所述步骤4的判断方法为：
[0015] (1)当复合绝缘子伞裙样品表面、内侧的色差小于10%时，复合绝缘子运行良好；
[0016] (2)当复合绝缘子伞裙样品表面、内侧的色差小于20%时，复合绝缘子轻度老化：
[0017] (3)当复合绝缘子伞裙样品表面、内侧的色差大于20%时，复合绝缘子严重老化。
[0018] 本发明的优点和积极效果是：
[0019] 1、本发明采用色差分析方法，对复合绝缘子伞裙上、下表面和伞裙内侧颜色进行 色度差计算分析，判断复合绝缘子材料的运行寿命，实现了对复合绝缘子运行寿命的有效 判断功能。
[0020] 2、本发明将色度差计算结果与复合绝缘子电气性能进行相关性分析，确定复合绝 缘子所处寿命周期不同阶段的色度差阈值，在复合绝缘子满足运行要求的前提下，对其运 行寿命进一步做出分析评价，给出其运行寿命的指导意见，为输电线路状态检修提供决策 依据。
【具体实施方式】
[0021] 以下对本发明实施例做进一步详述：
[0022] -种基于色度差判断复合绝缘子运行寿命的方法，是基于复合绝缘子的以下特性 来实现的：由于复合绝缘子伞裙发生老化现象后，往往会有非常明显的变色现象，绝大部分 伞裙会发生褪色、粉化现象，因此，对伞裙颜色变化程度进行定量描述即可表征伞裙材料的 色差，从而对其老化程度进行表征。在图像处理中，通常使用RGB颜色要素对颜色进行表 征，用R、G、B代表的数值就能唯一确定物体的颜色，因此，如果将物体的色彩看作一个三维 线性空间，则可以用R、G、B作为空间的一组基底，进而将物体的色彩线性表出。每种颜色都 有其唯一对应的颜色向量，不同颜色之间的色差则可以通过差向量的模表示。
[0023] 本发明通过对大量复合绝缘子伞裙样品进行颜色分析后认为，色差分析应当对每 个样品的内层颜色和表层颜色差值进行，不同样品之间的颜色差则不具有可比性。以一个 复合绝缘子伞裙不同部位的颜色标定为例，复合绝缘子伞裙上表面的颜色向量可表示为 【185. 7，143，129. 3】T，其内层颜色向量可表示为【150. 3,79,53. 7】T，其下表面的颜色向量 可表示为【185. 7,143,129. 3】Τ。
[0024] 本发明采用色差分析方法对复合绝缘子运行寿命进行判断，包括以下步骤：
[0025] 步骤1、采集复合绝缘子伞裙样品。
[0026] 在采集复合绝缘子伞裙样品时，对复合绝缘子伞裙进行切块，样品从复合绝缘子 伞裙边沿开始切割，保证所有样品均包含有伞裙上表面、下表面。
[0027] 步骤2、对复合绝缘子伞裙样品进行拍照，定量获取复合绝缘子伞裙样品的RGB色 彩向量。
[0028] 为保证复合绝缘子伞裙样品的颜色采集数据一致，使用一台尼康D90数码单反相 机对所有样品进行拍照。拍照均在夜晚灯光下进行，以保证外界光线条件的稳定。拍照参数 为：IS0640,5. 6光圈，1/35快门，默认白平衡模式。为对拍照条件进行标定，在每次拍照时 都放置同一张白纸，用白纸的RGB色彩向量对颜色进行标定。RGB色彩向量可以通过Matlab 或Photoshop程序来读取。
[0029] 步骤3、将复合绝缘子伞裙样品内侧的RGB色彩向量作为基础向量，然后用伞裙样 品上表面、下表面的RGB色彩向量分别与其做差，得到差向量，从而可用差向量的模来表征 色差。该色差的计算公式如下所示：
【权利要求】
1. 一种基于色度差判断复合绝缘子运行寿命的方法，其特征在于包括以下步骤： 步骤1、采集复合绝缘子伞裙样品； 步骤2、对复合绝缘子伞裙样品进行拍照，定量获取复合绝缘子伞裙样品的RGB色彩向 量； 步骤3、将复合绝缘子伞裙样品内侧的RGB色彩向量作为基础向量，然后用伞裙样品上 表面、下表面的RGB色彩向量分别与其做差，得到差向量，并以差向量的模来表征色差值； 步骤4、根据色差值对复合绝缘子运行寿命进行判断。
2. 根据权利要求1所述的基于色度差判断复合绝缘子运行寿命的方法，其特征在于： 在采集复合绝缘子伞裙样品时，对复合绝缘子伞裙进行切块，样品从复合绝缘子伞裙边沿 开始切割，保证样品包含有伞裙上表面、下表面。
3. 根据权利要求1所述的基于色度差判断复合绝缘子运行寿命的方法，其特征在于： 所述步骤2的采用高清相机对样品进行拍照，拍照在夜晚灯光下进行，在每次拍照时军放 置同一张白纸，用白纸的RGB色彩向量对颜色进行标定。
4. 根据权利要求1所述的基于色度差判断复合绝缘子运行寿命的方法，其特征在于： 所述RGB色彩向量通过Matlab或Photoshop软件来读取。
5. 根据权利要求1所述的基于色度差判断复合绝缘子运行寿命的方法，其特征在于： 所述步骤4的判断方法为： (1) 当复合绝缘子伞裙样品表面、内侧的色差小于10%时，复合绝缘子运行良好； (2) 当复合绝缘子伞裙样品表面、内侧的色差小于20%时，复合绝缘子轻度老化： (3) 当复合绝缘子伞裙样品表面、内侧的色差大于20%时，复合绝缘子严重老化。
【文档编号】G01N21/25GK104089894SQ201410319225
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2014年7月7日 优先权日:2014年7月7日
【发明者】吴明雷, 田明辉, 王永福, 刘宝成, 郗晓光, 满玉岩, 李隆基 申请人:国家电网公司, 国网天津市电力公司