本發(fā)明涉及懸式線夾缺陷檢測(cè)技術(shù)，具體為懸式線夾缺陷檢測(cè)方法。

背景技術(shù)：

1、懸式線夾是將導(dǎo)線懸掛至懸垂絕緣子串或金具串上的金具，其性能的穩(wěn)定對(duì)于輸電線路的安全運(yùn)行起著關(guān)鍵作用。

2、在傳統(tǒng)的線夾缺陷檢測(cè)過程中，技術(shù)人員對(duì)線夾的外觀缺陷進(jìn)行觀測(cè)后，根據(jù)自身經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行線夾損壞程度的判斷，人為因素干擾較大，存在判斷不準(zhǔn)確的情況，且僅能對(duì)線夾的外觀進(jìn)行判斷，無法準(zhǔn)確的對(duì)線夾內(nèi)部損傷程度進(jìn)行預(yù)測(cè)，此外，對(duì)于線夾的缺陷程度進(jìn)行檢測(cè)后，沒有考慮缺陷程度對(duì)線夾剩余使用壽命的影響，從而對(duì)線夾的剩余使用壽命進(jìn)行預(yù)測(cè)，導(dǎo)致對(duì)線夾更換的判斷不準(zhǔn)確，需更換的未及時(shí)進(jìn)行更換，造成線纜下落彎折損傷，無需更換的進(jìn)行更換，造成用戶的經(jīng)濟(jì)損失；

3、在評(píng)估線夾損壞對(duì)線纜懸掛影響方面，沒有綜合考慮多個(gè)關(guān)鍵因素，這種不全面的評(píng)估方式導(dǎo)致難以準(zhǔn)確判斷線纜是否會(huì)發(fā)生脫落現(xiàn)象，也無法精確地確定兩側(cè)線夾的受力情況，增加了線纜在運(yùn)行過程中因線夾損壞而脫落的風(fēng)險(xiǎn)，還會(huì)因?yàn)榫€夾間距不合理而引發(fā)線纜受力不均、局部應(yīng)力過大等問題，嚴(yán)重影響輸電線路的穩(wěn)定性和可靠性，同時(shí)也會(huì)縮短線纜和線夾的使用壽命；

4、針對(duì)上述技術(shù)問題，本技術(shù)提出一種解決方案。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的就在于通過外觀形變檢測(cè)和腐蝕老化檢測(cè)全面獲取線夾的狀態(tài)信息，更精準(zhǔn)地判斷腐蝕老化的位置和程度；計(jì)算基于面積和深度的線夾損傷程度數(shù)據(jù)，綜合計(jì)算得到線夾損傷比例數(shù)據(jù)，并預(yù)估線夾剩余使用壽命，綜合考慮線夾形變比例、損傷比例、線纜自重等因素，更加全面的分析線纜懸掛的穩(wěn)定性，保障線纜在運(yùn)行過程中的安全，降低因線夾損壞導(dǎo)致線纜脫落事故的風(fēng)險(xiǎn)，解決傳統(tǒng)檢測(cè)方法初期微小的缺陷難以察覺，不能準(zhǔn)確的定位缺陷和判斷缺陷程度，導(dǎo)致?lián)p傷線夾繼續(xù)使用，影響輸電線路的穩(wěn)定性和可靠性的問題，而提出懸式線夾缺陷檢測(cè)方法。

2、本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

3、懸式線夾缺陷檢測(cè)方法，包括以下步驟：

4、步驟一：外觀及形變檢測(cè)，將掃描得到的外圍輪廓圖與無損線夾對(duì)應(yīng)方向的外圍輪廓圖對(duì)比，計(jì)算未重合面積的占比，并與預(yù)設(shè)形變閾值比較，若六個(gè)拍攝面中有線夾形變比例大于預(yù)設(shè)形變閾值，則判定需更換線夾；若小于形變閾值，則進(jìn)行下一步腐蝕老化程度判斷；

5、步驟二：腐蝕老化檢測(cè)，對(duì)灰度處理后的圖像按有無未重合面積分類，將分類后的圖像分割成相同尺寸的圖像方塊，計(jì)算每個(gè)圖像方塊的平均灰度值，判斷線夾位置腐蝕老化情況；

6、步驟三：綜合評(píng)估線夾使用壽命，分類計(jì)算腐蝕老化面積和深度變化數(shù)據(jù)，結(jié)合腐蝕老化面積和深度變化數(shù)據(jù)計(jì)算線夾損傷數(shù)據(jù)，進(jìn)而得到單位時(shí)間內(nèi)腐蝕老化變化值，計(jì)算達(dá)到預(yù)設(shè)老化閾值的時(shí)間，大于維護(hù)周期則進(jìn)行線夾損壞對(duì)線纜懸掛影響的判斷；

7、步驟四：線纜懸掛影響評(píng)估，計(jì)算基于損壞程度和線纜自重的線夾夾持力度數(shù)據(jù)，根據(jù)計(jì)算得到的剩余夾持力度數(shù)據(jù)，判斷線纜是否脫落及兩側(cè)線夾受力情況，確定相鄰線夾間距合理范圍。

8、作為本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式，未重合面積占比的計(jì)算步驟如下：

9、步驟一：將通過拍攝獲取的圖像數(shù)據(jù)按照拍攝角度大小的順序進(jìn)行排列，取前后左右和上下六個(gè)方向的圖像數(shù)據(jù)，對(duì)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行灰度處理，在灰度處理后的圖像數(shù)據(jù)上進(jìn)行線夾外圍輪廓的掃描，并將外圍輪廓圖像數(shù)據(jù)與無損線夾的外圍輪廓圖進(jìn)行對(duì)比，若兩個(gè)外圍輪廓圖未完全重合，則判定線夾的外形發(fā)生損傷，并對(duì)未完全重合位置處進(jìn)行標(biāo)記；

10、步驟二：記錄未重合位置的最大長度，并在最大長度線上向兩側(cè)作垂線至兩側(cè)最大寬度位置處，以最大長度為底邊，垂線為高度計(jì)算重合位置處的面積，記為未重合面積，將對(duì)應(yīng)圖像數(shù)據(jù)上各標(biāo)記位置處的未重合面積進(jìn)行求和，并與整個(gè)圖像中外圍輪廓圖像的面積進(jìn)行比較，得到未重合總面積占外圍輪廓圖像總面積的占比比例，將占比比例作為線夾形變比例，為拍攝方向的序號(hào)；

11、步驟三：對(duì)六個(gè)拍攝面對(duì)應(yīng)圖像數(shù)據(jù)的線夾形變比例與預(yù)設(shè)形變比例閾值進(jìn)行比較，若六個(gè)拍攝面對(duì)應(yīng)的外圍輪廓圖像中，存在線夾形變比例大于預(yù)設(shè)形變比例閾值，則判定對(duì)形變線夾進(jìn)行更換操作；反之，則對(duì)線夾的腐蝕老化程度進(jìn)行判斷。

12、作為本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式，線夾的腐蝕老化程度判斷步驟如下：

13、步驟一：去除外圍輪廓圖像之外的所有圖像數(shù)據(jù)，選取相同拍攝角度下，無未重合面積的圖像數(shù)據(jù)與有未重合面積的圖像數(shù)據(jù)，將無未重合面積的圖像數(shù)據(jù)和有未重合面積的圖像數(shù)據(jù)均分割成個(gè)尺寸相同的圖像方塊，對(duì)每個(gè)圖像方塊的平均灰度值大小進(jìn)行計(jì)算，將無未重合面積圖像數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的圖像方塊灰度值總值和灰度值均值分別記為無重灰總值和無重灰均值，將有未重合面積的圖像數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的圖像方塊灰度值總值和灰度值均值分別記為有重灰總值和有重灰均值；若，則判定有重灰均值對(duì)應(yīng)圖像方塊的線夾位置處存在腐蝕老化的情況；

14、步驟二：取對(duì)應(yīng)圖像方塊上像素塊的灰度值極值，按照相鄰像素塊灰度值差值的最小值進(jìn)行灰度值極值范圍的劃分，將對(duì)應(yīng)圖像方塊上像素塊的灰度值與對(duì)應(yīng)圖像方塊上像素塊的灰度值進(jìn)行差值計(jì)算，取計(jì)算得到差值的絕對(duì)值除以，后再乘以所對(duì)應(yīng)的高度差，得到對(duì)應(yīng)像素塊位置處線夾的坑洼深度數(shù)據(jù)；預(yù)設(shè)坑洼深度閾值為，若坑洼深度數(shù)據(jù)大于，則判定線夾的內(nèi)部存在損傷，對(duì)判定存在內(nèi)部損傷的像素塊數(shù)量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，若像素塊數(shù)量大于預(yù)設(shè)損傷數(shù)量值，則判定內(nèi)部損傷線夾需進(jìn)行更換。

15、作為本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式，基于腐蝕老化的線夾損傷面積和損傷深度計(jì)算的步驟如下：

16、步驟一：對(duì)線夾的外圍輪廓圖上坑洼占據(jù)的像素塊總數(shù)量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，計(jì)算得到外圍輪廓圖的像素塊總數(shù)與坑洼占據(jù)像素塊總數(shù)的比值，記為面損值；將每個(gè)坑洼對(duì)應(yīng)在線夾上的位置處進(jìn)行標(biāo)記，對(duì)標(biāo)記位置處的線夾厚度數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄，后將每個(gè)坑洼深度數(shù)據(jù)除以坑洼對(duì)應(yīng)線夾位置處的線夾厚度數(shù)據(jù)，得到坑洼深度占線夾厚度的比例，記為深損值；

17、步驟二：對(duì)線夾面積損傷和深度損傷的權(quán)重系數(shù)進(jìn)行預(yù)設(shè)，將面損值和深損值分別與對(duì)應(yīng)預(yù)設(shè)的權(quán)重系數(shù)相乘，然后求和得到線夾的損傷比例數(shù)據(jù)；

18、步驟三：將線夾六個(gè)拍攝面的線夾損傷比例數(shù)據(jù)與預(yù)設(shè)線夾損傷比例閾值進(jìn)行比較，若線夾損傷比例數(shù)據(jù)大于預(yù)設(shè)線夾損傷比例閾值，則判定對(duì)腐蝕老化線夾進(jìn)行更換操作；反之，則對(duì)線夾達(dá)到更換要求所需的時(shí)間進(jìn)行預(yù)估。

19、作為本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式，線夾更換時(shí)間的預(yù)估步驟如下：

20、步驟一：調(diào)取同一位置處不同損傷比例線夾在不同時(shí)間段的歷史損傷比例數(shù)據(jù)，將歷史損傷比例數(shù)據(jù)按照不同腐蝕老化面積和腐蝕老化深度進(jìn)行分類，對(duì)每個(gè)分類中的腐蝕老化面積數(shù)據(jù)和腐蝕老化深度數(shù)據(jù)按照時(shí)間順序進(jìn)行排列，將對(duì)應(yīng)時(shí)間段內(nèi)的腐蝕老化面積數(shù)據(jù)和腐蝕老化深度數(shù)據(jù)除以時(shí)間段所對(duì)應(yīng)的時(shí)間數(shù)據(jù)，得到線夾在單位時(shí)間內(nèi)的腐蝕老化面積變化數(shù)據(jù)和腐蝕老化深度變化數(shù)據(jù)；

21、步驟二：線夾的損傷比例數(shù)據(jù)分別乘以線夾隨時(shí)間變化的腐蝕老化面積變化數(shù)據(jù)和腐蝕老化深度變化數(shù)據(jù)，再將得到的兩個(gè)結(jié)果分別乘以線夾面積損傷和深度損傷的權(quán)重系數(shù)然后求和，將求和結(jié)果記為線夾損傷數(shù)據(jù)；基于線夾單位時(shí)間內(nèi)腐蝕老化面積和腐蝕老化深度的變化值，后預(yù)設(shè)腐蝕老化面積閾值和預(yù)設(shè)腐蝕老化深度閾值，計(jì)算線夾達(dá)到預(yù)設(shè)腐蝕老化面積閾值和預(yù)設(shè)腐蝕老化深度閾值的所需時(shí)間，取兩個(gè)時(shí)間中的最小值記為到達(dá)閾值時(shí)間；

22、步驟三：將到達(dá)閾值時(shí)間數(shù)據(jù)與維護(hù)周期所對(duì)應(yīng)的時(shí)間數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，若到達(dá)閾值時(shí)間大于維護(hù)周期，則對(duì)線夾損壞程度對(duì)線纜懸掛的影響進(jìn)行判斷。

23、作為本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式，線夾損壞程度對(duì)線纜懸掛的影響，判斷步驟如下：

24、步驟一：預(yù)設(shè)線夾形變比例與線夾的損傷比例的權(quán)重系數(shù)，將線夾形變比例和線夾的損傷比例分別與對(duì)應(yīng)預(yù)設(shè)權(quán)重系數(shù)相乘，然后求和，得到線夾損壞程度數(shù)據(jù)；

25、步驟二：預(yù)設(shè)線夾損壞程度數(shù)據(jù)的取值范圍為[0,1]，當(dāng)線夾損壞程度數(shù)據(jù)取值為0時(shí)，表示線夾未受到損壞，將未損壞的線夾對(duì)懸掛線纜的夾持力度記為初始夾持力；當(dāng)線夾損壞程度數(shù)據(jù)取值為1時(shí)，表示線夾已損壞；則將數(shù)據(jù)1與線夾損壞程度數(shù)據(jù)的差值，再乘以初始夾持力數(shù)據(jù)得到基于損壞程度的線夾夾持力度數(shù)據(jù)；

26、步驟三：計(jì)算單位長度下的線纜重量數(shù)據(jù)，將單位長度下的線纜重量數(shù)據(jù)乘以相鄰線夾在懸掛線纜上的間隔距離數(shù)據(jù)，再乘以懸掛線纜位置處的重力加速度數(shù)據(jù)，得到線纜自重作用力數(shù)據(jù)，將線夾的最大夾持力數(shù)據(jù)減去線纜自重作用力數(shù)據(jù)和線夾預(yù)設(shè)重量敏感系數(shù)的乘積，得到結(jié)果值記為基于線纜自重的線夾夾持力度數(shù)據(jù)；計(jì)算基于損壞程度的線夾夾持力度數(shù)據(jù)與基于線纜自重的線夾夾持力度數(shù)據(jù)的差值，得到線夾剩余夾持力度數(shù)據(jù)；

27、步驟四：若線夾剩余夾持力度數(shù)據(jù)小于線纜自重作用力數(shù)據(jù)，則判定線纜將從線夾上發(fā)生脫落，對(duì)兩側(cè)線夾的剩余夾持力度數(shù)據(jù)進(jìn)行獲取，若兩側(cè)線夾中存在一個(gè)線夾的剩余夾持力度數(shù)據(jù)小于線纜自重作用力數(shù)據(jù)的1.5倍，則判定對(duì)中間線夾進(jìn)行更換。

28、作為本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式，確定相鄰線夾間距合理范圍的步驟如下：

29、步驟一：調(diào)取線夾的歷史維護(hù)數(shù)據(jù)，獲取對(duì)同一位置處線夾的更換周期，將獲取的若干個(gè)周期數(shù)據(jù)組成更換周期數(shù)據(jù)組，對(duì)更換周期數(shù)據(jù)組內(nèi)的周期數(shù)據(jù)進(jìn)行均值和標(biāo)準(zhǔn)差的計(jì)算，設(shè)定異常值的判斷范圍為，對(duì)不在異常值判斷范圍內(nèi)的更換周期數(shù)據(jù)進(jìn)行刪除，后更新更換周期數(shù)據(jù)組；

30、步驟二：對(duì)更新后的更換周期數(shù)據(jù)組內(nèi)的更換周期數(shù)據(jù)進(jìn)行均值的計(jì)算，以均值為維護(hù)周期，計(jì)算對(duì)應(yīng)位置處線夾的損壞程度數(shù)據(jù)的剩余夾持力度數(shù)據(jù)；當(dāng)中間線夾發(fā)生損壞時(shí)，兩側(cè)線夾的剩余夾持力度數(shù)據(jù)需滿足：，推導(dǎo)出，即懸掛線纜上相鄰線夾之間距離應(yīng)設(shè)置在合理范圍內(nèi)。

31、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

32、1、本發(fā)明通過將掃描得到的線夾外圍輪廓圖與無損線夾對(duì)應(yīng)方向的外圍輪廓圖對(duì)比，計(jì)算未重合面積占比來量化線夾形變程度，從而精準(zhǔn)判斷線夾外形是否發(fā)生損傷及形變程度，根據(jù)判斷的結(jié)果進(jìn)一步計(jì)算坑洼深度數(shù)據(jù)，并結(jié)合預(yù)設(shè)坑洼深度閾值判斷內(nèi)部損傷，統(tǒng)計(jì)內(nèi)部損傷像素塊數(shù)量，從而準(zhǔn)確判斷線夾內(nèi)部腐蝕老化及損傷情況，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)檢測(cè)方法無法準(zhǔn)確判斷線夾內(nèi)部損傷程度的不足；

33、2、本發(fā)明基于損壞程度的線夾夾持力度數(shù)據(jù)，同時(shí)計(jì)算線纜自重作用力數(shù)據(jù)及基于線纜自重的線夾夾持力度數(shù)據(jù)，兩者差值為線夾剩余夾持力度數(shù)據(jù)，通過與線纜自重作用力數(shù)據(jù)比較判斷線纜是否脫落，全面評(píng)估了線夾損壞對(duì)線纜懸掛的影響；

34、3、本發(fā)明通過調(diào)取歷史損傷比例數(shù)據(jù)，并分類計(jì)算腐蝕老化面積和深度變化數(shù)據(jù)，同時(shí)結(jié)合當(dāng)前線夾損傷比例數(shù)據(jù)，通過計(jì)算線夾達(dá)到預(yù)設(shè)腐蝕老化閾值的時(shí)間來預(yù)估剩余使用壽命，考慮了環(huán)境因素對(duì)線夾損傷比例的影響，使預(yù)估更加科學(xué)準(zhǔn)確，解決了傳統(tǒng)檢測(cè)方法無法根據(jù)線夾缺陷程度預(yù)估線夾剩余使用壽命的問題。