架空輸電線(xiàn)路是電力系統(tǒng)的重要構(gòu)成部分,是其安全運(yùn)行的基礎(chǔ)。輸電線(xiàn)路覆冰已成為危害線(xiàn)路安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要因素,覆冰嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致導(dǎo)線(xiàn)舞動(dòng)、絕緣子閃絡(luò)甚至是斷線(xiàn)、倒塔等事故,給人們的生產(chǎn)和生活帶來(lái)不便,同時(shí)也給社會(huì)財(cái)產(chǎn)帶來(lái)巨大損失。因此研究一種監(jiān)測(cè)輸電線(xiàn)路覆冰厚度的方法對(duì)保證電網(wǎng)安全運(yùn)作具有深遠(yuǎn)的意義�；趫D像處理的輸電線(xiàn)路覆冰檢測(cè)方法,其核心思想是導(dǎo)線(xiàn)在覆冰后,它的徑向?qū)挾缺任锤脖坝兴黾?增加的寬度就反映出覆冰的厚度。覆冰厚度的測(cè)量精度直接影響著融冰裝置融冰電流和時(shí)間的設(shè)置,對(duì)線(xiàn)路除冰具有重要意義。在分析了現(xiàn)有基于圖像法的輸電線(xiàn)路覆冰厚度檢測(cè)方法之后,針對(duì)其中圖像去噪、邊緣檢測(cè)、覆冰厚度計(jì)算三個(gè)影響覆冰厚度測(cè)量精度的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了分析改進(jìn)。在圖像去噪方面,針對(duì)傳統(tǒng)去噪方法使邊緣信息變得模糊,不利于后續(xù)邊緣檢測(cè)等缺點(diǎn),提出改進(jìn)壓縮感知的圖像去噪算法。首先對(duì)基于壓縮感知的去噪重構(gòu)模型進(jìn)行了分析建模,然后提出利用最大值函數(shù)光滑化lp范數(shù)的方法改進(jìn)去噪模型,接著通過(guò)離散化光滑函數(shù)的解序列來(lái)逼近最小lp范數(shù)的最優(yōu)解。實(shí)驗(yàn)表明該方法不僅對(duì)圖像有很好的去噪效果,而且能很好地保留圖像的邊緣信息完整,為后續(xù)邊緣檢測(cè)提供了條件。在邊緣檢測(cè)方面,首先研究了基于Canny算子邊緣檢測(cè)的原理,發(fā)現(xiàn)在應(yīng)用Canny算子進(jìn)行邊緣檢測(cè)的關(guān)鍵之處在于是否能夠準(zhǔn)確獲取圖像的高、低閾值。隨后提出一種改進(jìn)Canny算子的邊緣檢測(cè)方法,該方法使用最優(yōu)閾值法計(jì)算得到Canny算子的高閾值,再利用高低閾值對(duì)應(yīng)關(guān)系確定低閾值,通過(guò)設(shè)置目標(biāo)檢測(cè)區(qū)域,可以去掉圖像背景,得到完整的覆冰導(dǎo)線(xiàn)邊緣,消除偽邊緣的影響。在覆冰厚度計(jì)算方面,提出分段式的厚度計(jì)算模型。首先考慮到架空輸電線(xiàn)路有一定懸垂弧度,將圖像中的輸電線(xiàn)路分成若干等長(zhǎng)的區(qū)段,這樣就可以看作一段直線(xiàn),求出每一小段中輸電線(xiàn)路上下輪廓之間的平均寬度,然后為了避免由于局部的誤差過(guò)大而導(dǎo)致總體結(jié)果的誤差偏大,舍棄掉那些區(qū)段平均值嚴(yán)重偏離總體平均值的區(qū)段。最后對(duì)剩下的區(qū)段求總的均值,即導(dǎo)線(xiàn)在圖像中的像素寬度。當(dāng)輸電線(xiàn)路覆冰厚度不同時(shí),通過(guò)與傳統(tǒng)檢測(cè)方法進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn),結(jié)果表明論文提出的覆冰厚度檢測(cè)方法在測(cè)量精度上有了很大提高,驗(yàn)證了此方法的有效性和可行性。
【學(xué)位單位】：長(zhǎng)沙理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類(lèi)】：TP391.41;TM75
【部分圖文】：

壓輸電線(xiàn)路往往需要跨省架設(shè)，一條線(xiàn)路要同時(shí)經(jīng)受不同的天氣影響，這對(duì)電網(wǎng)的抗災(zāi)逡逑能力是一種極大的考驗(yàn)，而輸電線(xiàn)路覆冰災(zāi)害就是其中最主要也是最常見(jiàn)的一種災(zāi)害［３］，逡逑圖１．１顯示了輸電線(xiàn)路覆冰對(duì)電網(wǎng)造成的嚴(yán)重災(zāi)害。逡逑條邋Ｉ逡逑圖１．１輸電線(xiàn)路冰災(zāi)事故圖逡逑當(dāng)輸電線(xiàn)路遭受?chē)?yán)重覆冰災(zāi)害時(shí)，會(huì)導(dǎo)致導(dǎo)線(xiàn)舞動(dòng)、絕緣子閃絡(luò)甚至是斷線(xiàn)、倒桿逡逑（塔）等問(wèn)題＾１，輸電線(xiàn)路的覆冰產(chǎn)生的嚴(yán)重后果可以分為以下三種：逡逑（１）

３圖像預(yù)處理技術(shù)介紹逡逑通過(guò)攝像機(jī)直接拍攝到的圖像可能受到外界環(huán)境的污染從而導(dǎo)致出現(xiàn)噪聲或者模糊不清等問(wèn)題，這些問(wèn)題會(huì)影響后續(xù)圖像分割和提取邊緣輪廓的精度。為了減少消除這些誤差，可以將圖像做灰度化、圖像增強(qiáng)這些預(yù)處理。其流程圖如圖２．２所示，逡逑文將分別介紹圖像預(yù)處理步驟。逡逑ｃ開(kāi)始）逡逑邐Ｊ邐逡逑圖像灰度化逡逑邐Ｊ邐逡逑圖像增強(qiáng)逡逑

邐邐１逡逑圖２．１覆冰厚度檢測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖逡逑２．３圖像預(yù)處理技術(shù)介紹逡逑通過(guò)攝像機(jī)直接拍攝到的圖像可能受到外界環(huán)境的污染從而導(dǎo)致出現(xiàn)噪聲或者圖逡逑像模糊不清等問(wèn)題，這些問(wèn)題會(huì)影響后續(xù)圖像分割和提取邊緣輪廓的精度。為了減少甚逡逑至消除這些誤差，可以將圖像做灰度化、圖像增強(qiáng)這些預(yù)處理。其流程圖如圖２．２所示，逡逑下文將分別介紹圖像預(yù)處理步驟。逡逑ｃ開(kāi)始）逡逑邐Ｊ邐逡逑圖像灰度化逡逑邐Ｊ邐逡逑圖像增強(qiáng)逡逑Ｙ逡逑（結(jié)束逡逑圖２．２圖像預(yù)處理流程圖逡逑１０逡逑

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