本發(fā)明屬于零值絕緣子檢測，具體涉及一種基于全波段反射光譜的零值絕緣子檢測方法及相關設備。

背景技術：

1、在電力系統(tǒng)中，絕緣子扮演著舉足輕重的角色；它們不僅是輸電線路的重要支撐和固定結構，更是確保電力傳輸安全、穩(wěn)定和高效的關鍵元素。絕緣子的主要功能在于隔離輸電線路與外部環(huán)境，以防止電荷泄漏和電弧閃絡，從而確保電流能夠順暢地從發(fā)電廠傳輸至終端用戶的電力設備。然而，絕緣子的運行狀況直接關系到整個電力系統(tǒng)的安全運行，一旦絕緣子出現(xiàn)問題，將可能引發(fā)嚴重的電力事故。在電力系統(tǒng)的實際運行中，絕緣子長期暴露在復雜的自然環(huán)境中，如高溫、低溫、強風、雨雪等惡劣天氣條件，以及工業(yè)污染、化學腐蝕等多種因素作用下，這些環(huán)境因素可能導致絕緣子表面受到污染、腐蝕、機械損傷等，進而使其絕緣性能下降，甚至產(chǎn)生零值絕緣子。零值絕緣子意味著其絕緣性能已完全喪失，無法再起到隔離電荷的作用，這將極大地增加電力系統(tǒng)發(fā)生短路、電弧閃絡等事故的風險。

2、為了及時發(fā)現(xiàn)并處理零值絕緣子，傳統(tǒng)的檢測方法主要依賴于視覺檢查和人工巡檢。首先，人工巡檢需要投入大量的人力物力，成本高昂且效率低下；其次，由于巡檢人員的經(jīng)驗、技能水平以及工作狀態(tài)的差異，檢測結果往往存在主觀性和不確定性；此外，對于高空、偏遠地區(qū)的絕緣子，人工巡檢的難度和風險也大大增加。隨著科技的發(fā)展，基于紫外成像和紅外成像的零值絕緣子檢測技術逐漸得到應用，但是上述方法均通過捕捉絕緣子表面的特定電磁波波段信號，來分析其絕緣性能，具有一定的局限性，具體表現(xiàn)在：采用上述方式只局限于特定的電磁波波段，由于環(huán)境因素(如天氣、光照、污染等)的影響，檢測結果可能受到干擾，導致精度下降；此外，這兩種方法還需要專業(yè)的設備和操作技術，對人員的技術水平要求較高。

3、由此可見，針對零值絕緣子現(xiàn)有檢測措施，由于僅依賴于特定電磁波波段信號，容易受到環(huán)境的影響，導致檢測結果不精準。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明目的在于提供一種基于全波段反射光譜的零值絕緣子檢測方法及相關設備，以解決針對零值絕緣子現(xiàn)有檢測措施，由于僅依賴于特定電磁波波段信號，容易受到環(huán)境的影響，導致檢測結果不精準的技術問題。

2、為了達到上述目的，本發(fā)明采用技術方案如下：

3、一種基于全波段反射光譜的零值絕緣子檢測方法，包括：

4、s1：獲取待檢測絕緣子的全波段反射光譜；

5、s2：將全波段反射光譜進行特征提取，得到電壓特征信息；

6、s3：將電壓特征信息與參考絕緣子的預設電壓進行差異特征對比，并根據(jù)對比結果判斷待檢測絕緣子是否屬于零值絕緣子。

7、進一步地，s1中，獲取待檢測絕緣子的全波段反射光譜具體的光譜采集步驟：

8、利用無人機帶動光譜儀靠近待測絕緣子，調(diào)整光譜儀與待測絕緣子之間的距離，直至光譜儀能夠完整地捕捉到待測絕緣子的全貌；采集待測絕緣子表面的全波段反射光譜。

9、進一步地，在s2前，對待檢測絕緣子的全波段反射光譜進行預處理，具體包括：

10、將全波段反射光譜中的反射光譜的反射光強度數(shù)據(jù)調(diào)節(jié)為相對反射光強度數(shù)據(jù)，具體計算公式如下：

11、

12、其中，l表示相對反射光強度數(shù)據(jù)，l0表示反射光譜的反射光強度數(shù)據(jù)，l0％表示無反射的反射光強度數(shù)據(jù)，l100％表示全反射的反射光強度數(shù)據(jù)。

13、進一步地，在s2前，對待檢測絕緣子的全波段反射光譜進行預處理，具體包括：

14、基于各個全波段反射光譜中所有采樣點，得到各自對應的標準光譜；

15、全波段反射光譜與對應的標準光譜進行一元線性回歸運算，完成預處理。

16、進一步地，s2中，所述電壓特征信息具體包括：相對反射光強度小特征、參考譜線整體平緩特征和異常特征。

17、進一步地，將電壓特征信息與參考絕緣子的預設電壓進行差異特征對比，具體步驟包括：

18、基于電壓特征信息建立參考譜線，其中所述參考譜線用于表征相對反射光強度與對應的電壓特性之間的關系；

19、基于參考譜線，得到待檢測絕緣子的耐受電壓，并與參考絕緣子的預設電壓進行對比，得到對比結果。

20、進一步地，所述預設電壓為50v；當待檢測絕緣子的耐受電壓小于50v，判斷待檢測絕緣子為零值絕緣子。

21、一種基于全波段反射光譜的零值絕緣子檢測系統(tǒng)，用于實現(xiàn)上述基于全波段反射光譜的零值絕緣子檢測方法的步驟，包括：

22、圖譜采集模塊，用于獲取待檢測絕緣子的全波段反射光譜；

23、電壓特征提取模塊，用于將全波段反射光譜進行特征提取，得到電壓特征信息；

24、特征比對分析模塊，用于將電壓特征信息與參考絕緣子的預設電壓進行差異特征對比，并根據(jù)對比結果判斷待檢測絕緣子是否屬于零值絕緣子。

25、一種設備，包括：

26、存儲器，用于存儲計算機程序；

27、處理器，用于執(zhí)行所述計算機程序時實現(xiàn)上述基于全波段反射光譜的零值絕緣子檢測方法的步驟。

28、一種計算機可讀存儲介質(zhì)，所述計算機可讀存儲介質(zhì)存儲有計算機程序，所述計算機程序被處理器執(zhí)行時用于實現(xiàn)上述基于全波段反射光譜的零值絕緣子檢測方法的步驟。

29、相比于現(xiàn)有技術，本發(fā)明具有有益效果如下：

30、本發(fā)明提供一種基于全波段反射光譜的零值絕緣子檢測方法，本方法首先通過獲取待檢測絕緣子的全波段反射光譜；再將全波段反射光譜進行特征提取，得到電壓特征信息；將電壓特征信息與參考絕緣子的預設電壓進行差異特征對比，最終根據(jù)對比結果對是否屬于零值絕緣子進行判斷，實現(xiàn)了零值絕緣子的檢測；本方法通過特征提取技術，精確地提煉出電壓特征信息，進而與預設的參考絕緣子電壓進行對比，從而實現(xiàn)對零值絕緣子的快速、準確識別；利用的全波段反射光譜具備抗干擾能力，能夠有效地應對環(huán)境因素的干擾，提高檢測結果的準確性；采用本檢測方法提高了絕緣子檢測的效率和準確性，為電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行提供了強有力的技術保障。

31、優(yōu)選地，本發(fā)明中，利用無人機帶動光譜儀靠近待測絕緣子，調(diào)整光譜儀與待測絕緣子之間的距離，直至光譜儀能夠完整地捕捉到待測絕緣子的全貌，同時進行全波段反射光譜采集，

32、優(yōu)選地，本發(fā)明中，利用無人機帶動光譜儀進行光譜采集，保證了光譜采集的準確性和安全性，無人機的使用降低了人工操作的風險，同時提高了工作效率；并且在光譜儀能夠完整地捕捉到待測絕緣子的全貌后開始采集，這樣保證數(shù)據(jù)的完整性，提高了最終檢測的準確度。

33、優(yōu)選地，本發(fā)明中，由于光譜儀所捕捉到的光譜信息不僅包括待測絕緣子表面的全波段反射光譜，還包括有環(huán)境背景以及桿塔等全波段反射光譜信息，因此在對待測絕緣子表面的全波段反射光譜進行特征提取前，需要對全波段反射光譜進行預處理；將反射光強度數(shù)據(jù)轉換為相對反射光強度數(shù)據(jù)，有助于消除光譜采集過程中的噪聲和干擾，提高后續(xù)特征提取的準確性。

34、優(yōu)選地，本發(fā)明中，通過將每個樣品的全波段反射光譜與其各自標準光譜進行一元線性回歸運算，這樣，能夠強化所有全波段反射光譜相較于標準光譜的線性平移參數(shù)和斜率參數(shù)，并用這些數(shù)據(jù)來校正每條光譜的基線平移和斜率，從而提高各個全波段反射光譜的數(shù)據(jù)清晰度。

35、優(yōu)選地，本發(fā)明中，電壓特征信息包括相對反射光強度小特征、參考譜線整體平緩特征和異常特征，這些特征信息能夠更全面地反映絕緣子的電壓特性，為后續(xù)的對比判斷提供了更準確的依據(jù)。

36、優(yōu)選地，本發(fā)明中，通過建立參考譜線來表征電壓特性與反射光強度之間的關系，并基于參考譜線得到待檢測絕緣子的耐受電壓，使得對比結果更加準確可靠。

37、優(yōu)選地，本發(fā)明中，本方法的預設電壓的值為50v，并給出了判斷零值絕緣子的具體標準(耐受電壓小于50v)，使得檢測結果更加明確、易于操作；這種明確的判斷標準有利于在實際應用中推廣和應用。