[01030922]基于红外热像和人工智能的瓷质绝缘子检测技术设备及应用

绝缘子是电网的重要绝缘支撑设备，运行过程中易积累污秽或产生零值、低值等劣化情况，导致污秽闪络或掉串，对电力系统的安全稳定运行构成严重威胁。电力公司采用的瓷质绝缘子检测措施均存在作业危险、效率低下、需要停电等缺陷。该项目主要解决带电状态下智能、便捷地对瓷质绝缘子劣化情况和污秽程度进行状态检测和管理的问题。 十三年来，项目团队针对现有绝缘子检测方法存在的问题：①创建了湿污绝缘子盘面和钢帽的发热模型，为绝缘子劣化及污秽度等级的红外检测奠定了理论基础；②提出了以绝缘子的盘面及钢帽温升作为表征盘形绝缘子劣化的特征量等，解决了绝缘子劣化检测红外检测盲区的问题；③提出了基于径向基概率神经网络、灰色综合关联度等人工智能算法的绝缘子现场污秽度等级识别方法；④提出了适用于绝缘子红外图像去噪、分割、特征提取的图像处理算法，降低了绝缘子热像特征不明显对检测的影响；⑤结合WebGIS、数据库等技术手段，研发了适用于绝缘子劣化或现场污秽度等级检测的成套装置或平台。 2002年起，项目团队累计申请发明专利6项，授权2项，软著6项，出版相关学术专著3本，发表学术论文50余篇，其中SCI、EI检索共17篇。项目成果获得国家重点新产品证书及长沙市知识产权转化优秀项目称号。2015年，由桂卫华院士任主任的评价小组评价为 “项目思路新颖，理论先进，创造性强” （湘电机评【2015】第005号）。2017年2月，中电联在北京组织召开了由中国电科院、重庆大学和武汉大学等单位多个专家参加的“基于红外热像和人工智能的绝缘子检测技术及应用”项目鉴定会，鉴定结论为“项目成果整体达到了国际领先水平” （中电联鉴字【2017】第20号）。 项目成果已在江西、浙江、湖南、河北等地的110kV～500kV电网大规模推广应用，效果良好。将绝缘子劣化检测成本由16元/片降至1元/片，检测效率由20～30分钟/串提高至1～2分钟/串，检测准确率由15～30%提高至85%以上，共节约相关开支5925万元，仅江西省即减少停电经济损失2800余万元，推广至全国每年可减少损失5.2亿元。为电网排查重大安全隐患，避免绝缘子污闪、掉串等事故的发生，提高了电网安全稳定运行水平，保障了人民生活和工农业生产的可靠供电，取得了显著的经济和社会效益。