1.一种劣化绝缘子的诊断方法,其特征在于,包括:对待测绝缘子进行带电劣化诊断,依据诊断得到的电场分布曲线对绝缘子串中的劣化绝缘子进行识别;获取待测绝缘子的红外图像,将所述红外图像与标准绝缘子的红外图像进行对比,识别劣化绝缘子;当基于电场分布曲线识别的劣化绝缘子与基于红外图像识别的劣化绝缘子为同一个劣化绝缘子时,对该劣化绝缘子进行标记;将标记的劣化绝缘子的红外图像与标准绝缘子的红外图像进行对比,确定标记的劣化绝缘子的劣化程度;将不同污秽程度的绝缘子的图像与光谱数据输入到卷积神经网络模型进行训练,构建污秽诊断模型;利用标记的劣化绝缘子的图像和光谱数据,依据污秽诊断模型确定标记的劣化绝缘子的污秽程度;所述标记的劣化绝缘子的污秽程度的确定方法为:高光谱成像仪通过无人机搭载对劣化绝缘子进行空中扫描,采集图像和光谱数据,将所述图像和光谱数据输入到污秽诊断模型中,对标记的劣化绝缘子的污秽程度进行诊断;基于劣化绝缘子的劣化程度、劣化绝缘子的污秽程度、劣化绝缘子的台账数据、劣化绝缘子所处地域环境数据、劣化绝缘子的所有劣化原因以及各个劣化原因对应的解决方案,构建知识图谱模型;依据知识图谱模型对每个标记的劣化绝缘子进行分析,得到每个标记的劣化绝缘子的劣化原因和对应的解决方案。
2.根据权利要求1所述的一种劣化绝缘子的诊断方法,其特征在于:所述待测绝缘子进行带电劣化诊断方法为:电场传感器通过无人机搭载并飞行至待测绝缘子的伞裙边缘外侧,对待测绝缘子进行高电位至低电位的带电劣化诊断,获取电场分布曲线,通过电场分布曲线中电场发生畸变的区域判断出劣化绝缘子所在位置。
3.根据权利要求2所述的一种劣化绝缘子的诊断方法,其特征在于:所述待测绝缘子的红外图像的获取方法为:红外热像仪通过无人机搭载并对待测绝缘子进行拍摄得到红外图像,依据拍摄得到的红外图像与正常绝缘子的红外图像表面温度的差异,识别劣化绝缘子;所述标记的劣化绝缘子的劣化程度的确定方法为:将标记的劣化绝缘子的红外图像与正常绝缘子的红外图像的温度进行对比,当标记的劣化绝缘子温度高于正常绝缘子温度,该标记的劣化绝缘子为低值绝缘子,当标记的劣化绝缘子温度低于正常绝缘子温度,该标记的劣化绝缘子为零值绝缘子。
4.根据权利要求3所述的一种劣化绝缘子的诊断方法,其特征在于:所述污秽诊断模型的构建过程包括:收集输电线路上不同污秽程度的绝缘子,并通过高光谱成像仪采集绝缘子的图像与光谱数据;对图像与光谱数据进行包括去噪、黑白矫正、多元散射校正在内的图像预处理,得到预处理后的数据;运用分段主成分分析法对预处理后的数据进行分析,提取污秽特征;结合污秽特征和不同污秽程度的绝缘子数据对卷积神经网络数学模型进行训练和验证,对不同污秽程度的绝缘子进行识别;所述黑白矫正的计算公式为: ,式中, 表示校正后的反射率, 表示原始反射率, 表示像素值的最大值,也即全黑标定高光谱图像的平均反射率, 表示像素值的最小值,也即全白标定高光谱图像的平均反射率;所述多元散射校正的具体步骤如下:假设所有光谱数据的平均值为“理想光谱”: ,式中, 为单个样本的光谱矢量,n为选取的样本谱线数,m为光谱波段数; 为所有样本的光谱数据在各个波段处求平均值所得到的平均光谱矢量,也即“理想光谱”;再将每组的光谱数据 与理想光谱进行一元线性回归计算,可得到各光谱的相对偏移量 及基线平移量 : ;最后,得到基线平移量及偏移量后,在每组样本光谱数据中减去基线平移量,并除以偏移量修正光谱数据的基线相对倾斜,从而每个光谱的基线平移和偏移都在标准光谱的参考下予以修正; ,式中, 为经多元散射校正处理后的单个样本的光谱矢量。
5.根据权利要求4所述的一种劣化绝缘子的诊断方法,其特征在于:将劣化绝缘子按照污秽程度分类为存在污秽劣化绝缘子和不存在污秽劣化绝缘子。
6.根据权利要求5所述的一种劣化绝缘子的诊断方法,其特征在于:所述知识图谱模型的构建过程包括:收集劣化绝缘子的台账数据,得到劣化绝缘子的安装时间、生产日期、使用年限,利用命名实体识别技术构建劣化绝缘子图谱;获取劣化绝缘子所处地域环境数据,得到劣化绝缘子所处的环境气候和空气湿度,利用命名实体识别技术构建地域环境图谱;基于劣化绝缘子的劣化程度和劣化绝缘子的污秽程度,结合劣化绝缘子图谱,利用时间抽取算法识别劣化绝缘子的时间信息,获取劣化绝缘子的使用时间及劣化趋势,构建时间序列图谱;基于劣化绝缘子的劣化程度和劣化绝缘子的污秽程度,结合劣化绝缘子图谱、地域环境图谱、时间序列图谱以及所有劣化原因,构建劣化原因图谱;基于各个劣化原因对应的解决方案,构建解决方案图谱;通过基于事件抽取算法和TranSE算法对劣化绝缘子图谱、地域环境图谱、劣化原因图谱和解决方案图谱进行图谱融合、图谱补全以及图谱推理,获得知识图谱。
7.一种劣化绝缘子的诊断系统,其特征在于:包括劣化绝缘子电场识别模块、劣化绝缘子红外识别模块、劣化绝缘子标记模块、劣化程度确定模块、污秽诊断模型构建模块、污秽程度确定模块、知识图谱模型构建模块、劣化绝缘子分析模块;所述劣化绝缘子电场识别模块,用于对待测绝缘子进行带电劣化诊断,依据诊断得到的电场分布曲线对绝缘子串中的劣化绝缘子进行识别;所述劣化绝缘子红外识别模块,用于获取待测绝缘子的红外图像,将所述红外图像与标准绝缘子的红外图像进行对比,识别劣化绝缘子;所述劣化绝缘子标记模块,用于在当基于电场分布曲线识别的劣化绝缘子与基于红外图像识别的劣化绝缘子为同一个劣化绝缘子时,对该劣化绝缘子进行标记;所述劣化程度确定模块,用于将标记的劣化绝缘子的红外图像与标准绝缘子的红外图像进行对比,确定标记的劣化绝缘子的劣化程度;所述污秽诊断模型构建模块,用于将不同污秽程度的绝缘子的图像与光谱数据输入到卷积神经网络模型进行训练,构建污秽诊断模型;所述污秽程度确定模块,用于利用标记的劣化绝缘子的图像和光谱数据,依据污秽诊断模型确定标记的劣化绝缘子的污秽程度;所述标记的劣化绝缘子的污秽程度的确定方法为:高光谱成像仪通过无人机搭载对劣化绝缘子进行空中扫描,采集图像和光谱数据,将所述图像和光谱数据输入到污秽诊断模型中,对标记的劣化绝缘子的污秽程度进行诊断;所述知识图谱模型构建模块,用于基于劣化绝缘子的劣化程度、劣化绝缘子的污秽程度、劣化绝缘子的台账数据、劣化绝缘子所处地域环境数据、劣化绝缘子的所有劣化原因以及各个劣化原因对应的解决方案,构建知识图谱模型;所述劣化绝缘子分析模块,用于依据知识图谱模型对每个标记的劣化绝缘子进行分析,得到劣化绝缘子的劣化原因和对应的解决方案。
8.根据权利要求7所述的一种劣化绝缘子的诊断系统,其特征在于:所述劣化绝缘子电场识别模块中,电场传感器通过无人机搭载并飞行至待测绝缘子的伞裙边缘外侧,对待测绝缘子进行高电位至低电位的带电劣化诊断,获取电场分布曲线,通过电场分布曲线中电场发生畸变的区域判断出劣化绝缘子所在位置。
9.根据权利要求8所述的一种劣化绝缘子的诊断系统,其特征在于:所述劣化绝缘子红外识别模块中,红外热像仪通过无人机搭载并对待测绝缘子进行拍摄得到红外图像,依据拍摄得到的红外图像与正常绝缘子的红外图像表面温度的差异,识别劣化绝缘子;所述劣化程度确定模块中,将标记的劣化绝缘子的红外图像与正常绝缘子的红外图像的温度进行对比,当标记的劣化绝缘子温度高于正常绝缘子温度,该标记的劣化绝缘子为低值绝缘子,当标记的劣化绝缘子温度低于正常绝缘子温度,该标记的劣化绝缘子为零值绝缘子。
10.根据权利要求9所述的一种劣化绝缘子的诊断系统,其特征在于:所述污秽诊断模型构建模块中,污秽诊断模型的构建过程包括:收集输电线路上不同污秽程度的绝缘子,并通过高光谱成像仪采集绝缘子的图像与光谱数据;对图像与光谱数据进行包括去噪、黑白矫正、多元散射校正在内的图像预处理,得到预处理后的数据;运用分段主成分分析法对预处理后的数据进行分析,提取污秽特征;结合污秽特征和不同污秽程度的绝缘子数据对卷积神经网络数学模型进行训练和验证,对不同污秽程度的绝缘子进行识别;所述黑白矫正的计算公式为: ,式中, 表示校正后的反射率, 表示原始反射率, 表示像素值的最大值,也即全黑标定高光谱图像的平均反射率, 表示像素值的最小值,也即全白标定高光谱图像的平均反射率;所述多元散射校正的具体步骤如下:假设所有光谱数据的平均值为“理想光谱”: ,式中, 为单个样本的光谱矢量,n为选取的样本谱线数,m为光谱波段数; 为所有样本的光谱数据在各个波段处求平均值所得到的平均光谱矢量,也即“理想光谱”;再将每组的光谱数据 与理想光谱进行一元线性回归计算,可得到各光谱的相对偏移量 及基线平移量 : ;最后,得到基线平移量及偏移量后,在每组样本光谱数据中减去基线平移量,并除以偏移量修正光谱数据的基线相对倾斜,从而每个光谱的基线平移和偏移都在标准光谱的参考下予以修正; ,式中, 为经多元散射校正处理后的单个样本的光谱矢量。
11.根据权利要求10所述的一种劣化绝缘子的诊断系统,其特征在于:所述污秽程度确定模块中,高光谱成像仪通过无人机搭载对劣化绝缘子进行空中扫描,采集图像和光谱数据;将所述图像和光谱数据输入到污秽诊断模型中,对标记的劣化绝缘子的污秽程度进行诊断,将劣化绝缘子按照污秽程度分类为存在污秽劣化绝缘子和不存在污秽劣化绝缘子。
12.根据权利要求11所述的一种劣化绝缘子的诊断系统,其特征在于:所述知识图谱模型构建模块中,收集劣化绝缘子的台账数据,得到劣化绝缘子的安装时间、生产日期、使用年限,利用命名实体识别技术构建劣化绝缘子图谱;获取劣化绝缘子所处地域环境数据,得到劣化绝缘子所处的环境气候和空气湿度,利用命名实体识别技术构建地域环境图谱;基于劣化绝缘子的劣化程度和劣化绝缘子的污秽程度,结合劣化绝缘子图谱,利用时间抽取算法识别劣化绝缘子的时间信息,获取劣化绝缘子的使用时间及劣化趋势,构建时间序列图谱;基于劣化绝缘子的劣化程度和劣化绝缘子的污秽程度,结合劣化绝缘子图谱、地域环境图谱、时间序列图谱以及所有劣化原因,构建劣化原因图谱;基于各个劣化原因对应的解决方案,构建解决方案图谱;通过基于事件抽取算法和TranSE算法对劣化绝缘子图谱、地域环境图谱、劣化原因图谱和解决方案图谱进行图谱融合、图谱补全以及图谱推理,获得知识图谱。
13.一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,其特征在于:所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求 1-6任一项所述的一种劣化绝缘子的诊断方法。