绝缘子覆冰厚度在线测量系统快速标定装置和标定方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电力系统监测技术领域中的绝缘子覆冰厚度在线测量系统，尤其涉及 一绝缘子覆冰厚度在线测量系统的快速标定装置。
【背景技术】
[0002] 目前，在输变电系统中，输电线路的覆冰现象十分普遍，覆冰可W引起绝缘子闪 络现象，严重威胁电力系统的安全运行，开展绝缘子覆冰研究对于输电线路安全运行有积 极意义。
[0003] 目前，绝缘子覆冰的实时状态W及覆冰厚度主要依靠人工实际测量。该种方式需 要人工现场检测，测量数据不连续。绝缘子覆冰厚度在线测量系统实现了在线覆冰厚度测 量，为了使绝缘子覆冰厚度在线测量系统实现精确测量，在设备完成后需要标定系统的测 量精度、算法的可靠性和光学放大倍率。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是提供一种绝缘子覆冰厚度在线测量系统快速标定装置和标定方 法，能够实时、有效、快速、便捷地获取绝缘子覆冰厚度并标定绝缘子覆冰厚度在线测量系 统的精度和光学放大倍率。
[0005] 本发明采用下述技术方案；一种绝缘子覆冰厚度在线测量系统快速标定装置，包 括有： 绝缘子，用于设置在人工气候室； 人工气候室，用于向绝缘子淋雨、降温； 计算机，用于接收被测绝缘子覆冰厚度在线测量系统中的图像传感器的图像并计算绝 缘子覆冰厚度作为标准值；同时用于接收被测绝缘子覆冰厚度在线测量系统输出的覆冰厚 度数据作为待标定值，并将标准值和待标定值进行比较，从而得到被测绝缘子覆冰厚度在 线测量系统的测量精度。
[0006] 根据所述的绝缘子覆冰厚度在线测量系统快速标定装置实现的标定方法，包括W 下步骤： (1) 、实际测量绝缘子上下表面的距离a ; (2) 、标定出图像传感器对绝缘子成像的放大系数資； (3) 、人工气候室开始对绝缘子淋雨、并降低温度至-8C?-1(TC，使绝缘子缓慢覆冰； (4) 、绝缘子覆冰厚度在线测量系统开始采集绝缘子图像，计算覆冰厚度结果并传输至 计算机； (5) 、计算机采集图像传感器的图像并计算覆冰后绝缘子厚度;i，则覆冰厚度口'为： ^^=(^-與=*=声，此值作为标准值，根据覆冰厚度<^标定绝缘子覆冰厚度在线测量系统的处 理算法和处理精度； (6)、重复步骤（4)和（5)，得到绝缘子覆冰过程各个阶段的覆冰厚度，依次标定绝缘子 在线测量系统的覆冰厚度测量精度。
[0007] 所述的步骤（2)的放大系数,6=^，其中《为3在图像传感器输出的图像中所包 巧 含的像素个数。
[0008] 所述的步骤（1)中是通过游标卡尺测量绝缘子上下表面的距离a。
[0009] 本发明是完成绝缘子覆冰厚度在线测量系统的支撑装置，通过在人工气候室内设 置绝缘子，将绝缘子的覆冰厚度通过绝缘子覆冰厚度在线测量系统计算出发送给计算机作 为待标定值，计算机并将绝缘子的厚度计算出作为标准值，实现对绝缘子覆冰厚度在线测 量系统的测量精度的标定。本发明所述装置结构简单，实现自动测量，快速、有效、便捷、实 时获取实验数据，提高绝缘子覆冰厚度在线测量系统的标定效率。
【附图说明】
[0010] 图1为本发明的原理框图； 图2为本发明的方法流程图。
【具体实施方式】
[0011] 本发明公开了一种绝缘子覆冰厚度在线测量系统快速标定装置，如图1所示，包 括有： 绝缘子，用于设置在人工气候室； 人工气候室，用于向绝缘子淋雨、降温； 计算机，用于接收被测绝缘子覆冰厚度在线测量系统中的图像传感器的图像并计算绝 缘子覆冰厚度作为标准值；同时用于接收被测绝缘子覆冰厚度在线测量系统输出的覆冰厚 度数据作为待标定值，并将标准值和待标定值进行比较，从而得到被测绝缘子覆冰厚度在 线测量系统的测量精度。
[0012] 人工气候室是一种可人工控制光照、温度、湿度、气压和气体成分等因素的密闭隔 离设备，又称可控环境实验室。由控制室、空气处理室和环境实验室H部分组成，根据巡测 器连续不断地检测环境实验室的实际值与正定值之间的偏差，自动发出动作信号分别传递 给各种执行机构进行动作。它不受地理、季节等自然条件的限制并能缩短研究的周期，已成 为科研、教学和生产的一种重要设备。
[0013] 根据上述绝缘子覆冰厚度在线测量系统快速标定装置实现的标定方法，如图2所 示，包括W下步骤： (1 )、通过游标卡尺实际测量绝缘子上下表面的距离a ; (2)、标定出图像传感器对绝缘子成像的放大系数g，放大系数片=^，其中《为a在 户 n 图像传感器输出的图像中所包含的像素个数。
[0014] (3)、人工气候室开始对绝缘子淋雨、并降低温度至-8C?-1(TC，使绝缘子缓慢 覆冰； (4)、绝缘子覆冰厚度在线测量系统开始采集绝缘子图像，计算覆冰厚度结果并传输至 计算机； (5) 、计算机采集图像传感器的图像并计算覆冰后绝缘子厚度^，则覆冰厚度^^为： d = (a-，此值作为标准值，根据覆冰厚度^标定绝缘子覆冰厚度在线测量系统的处 理算法和处理精度； (6) 、重复步骤（4)和（5)，得到绝缘子覆冰过程各个阶段的覆冰厚度，依次标定绝缘子 在线测量系统的覆冰厚度测量精度，完成在线测量设备对绝缘子覆冰过程的实时标定。
【主权项】
1. 一种绝缘子覆冰厚度在线测量系统快速标定装置，其特征在于：包括有： 绝缘子，用于设置在人工气候室； 人工气候室，用于向绝缘子淋雨、降温； 计算机，用于接收被测绝缘子覆冰厚度在线测量系统中的图像传感器的图像并计算绝 缘子覆冰厚度作为标准值；同时用于接收被测绝缘子覆冰厚度在线测量系统输出的覆冰厚 度数据作为待标定值，并将标准值和待标定值进行比较，从而得到被测绝缘子覆冰厚度在 线测量系统的测量精度。
2. 根据权利要求1所述的绝缘子覆冰厚度在线测量系统快速标定装置实现的标定方 法，其特征在于：包括以下步骤： (1) 、实际测量绝缘子上下表面的距离^ ; (2) 、标定出图像传感器对绝缘子成像的放大系数#; (3)、人工气候室开始对绝缘子淋雨、并降低温度至-8°C?-KTC，使绝缘子缓慢覆冰； (4) 、绝缘子覆冰厚度在线测量系统开始采集绝缘子图像，计算覆冰厚度结果并传输至 计算机； (5) 、计算机采集图像传感器的图像并计算覆冰后绝缘子厚度J,则覆冰厚度d为：
，此值作为标准值，根据覆冰厚度i标定绝缘子覆冰厚度在线测量系统的处 理算法和处理精度； (6) 、重复步骤（4)和（5)，得到绝缘子覆冰过程各个阶段的覆冰厚度，依次标定绝缘子 在线测量系统的覆冰厚度测量精度。
3. 根据权利要求2所述的标定方法，其特征在于：所述的步骤（2)的放大系数
其中《为《在图像传感器输出的图像中所包含的像素个数。
4. 根据权利要求2所述的标定方法，其特征在于：所述的步骤（1)中是通过游标卡尺测 量绝缘子上下表面的距离《。
【专利摘要】本发明公开了一种绝缘子覆冰厚度在线测量系统快速标定装置和标定方法，通过在人工气候室内设置绝缘子，将绝缘子的覆冰厚度通过绝缘子覆冰厚度在线测量系统计算出发送给计算机作为待标定值，计算机将绝缘子的厚度测出作为标准值，实现对绝缘子覆冰厚度在线测量系统的测量精度的标定。本发明所述装置结构简单，实现自动测量，快速、有效、便捷、实时获取实验数据，提高绝缘子覆冰厚度在线测量系统的标定效率。
【IPC分类】G01B21-08
【公开号】CN104567780
【申请号】CN201410846081
【发明人】宋伟, 曹世康, 谢伟, 白银浩, 魏建林, 赵磊, 屈少平, 钱诗林, 张远, 曹杰, 王广周, 陈豪然, 王飞, 郭星
【申请人】国网河南省电力公司电力科学研究院, 中国科学院西安光学精密机械研究所, 国家电网公司
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2014年12月31日