深度学习目标检测算法在架空输电线路绝缘子缺陷检测中的应用研究综述

传统架空输电线路绝缘子缺陷检测一般通过人工巡检方式进行。架空输电线路的数量增长使巡检规模更加庞大、巡检环境更加复杂,放大了传统绝缘子缺陷检测方法人力成本高、检测效率低的不足。无人机(unmanned aerial vehicle,UAV)等新型巡线方式依靠深度学习目标检测算法识别架空输电线路绝缘子缺陷,能够有效应对人工巡检的不足,是绝缘子缺陷检测的发展趋势。鉴于此,围绕架空输电线路绝缘子缺陷检测场景,首先梳理常用的深度学习目标检测算法,比较不同算法的检测策略、检测精度与检测速度;然后结合云–边–端协同架构说明算法的改进需求与相应改进方法;最后针对现有绝缘子检测方面的不足,展望了输电线路绝缘子中多类型缺陷的识别问题,并在这一研究趋势下进一步探讨了模型边缘端轻量化与针对小样本数据下的算法研究价值。

基于改进YOLOv7的输电线路绝缘子识别检测研究

针对绝缘子目标尺寸小导致检测精度低、误检漏检率高的问题,提出一种基于YOLOv7改进的输电线路绝缘子检测模型。首先,将双支路融合通道注意力机制与主干部分的ELAN模块进行融合,强调重要的通道信息,抑制噪声等无用信息的干扰;其次,在特征融合部分加入局部自注意力机制,使得局部微小区域局部关注度增强;同时,在Neck部分融入BiFPN跨层连接,在增加部分计算量的同时,使得边缘信息得到更好的保留,更利于小目标的检测;最后,以精确度、召回率、平均精度均值等作为评价指标,对采集的数据集进行了消融实验和对比实验。实验结果表明,改进后的网络模型对输电线路绝缘子检测精度为92.1%,相比于传统的YOLOv7网络模型提高3%,并且其平均检测均值、召回率分别提高3.1%、3.6%;同时,改进的模型在各个评估指标上相比YOLOv5-ECA和Faster-R-CNN等均有显著优势,针对输电线路绝缘子检测具有良好效果。

基于微调式结构化剪枝的架空输电线路绝缘子检测算法

针对现行架空输电线路绝缘子检测算法存在的复杂度高和实时性差等问题,文章提出基于结构化剪枝的检测算法。首先引入HardSwish激活函数,加速模型收敛;其次,使用K-means++算法对锚框聚类,使锚框更贴合目标;在训练过程中利用归一化层缩放因子γ进行L1正则化稀疏训练,优化滤波器以及卷积核权重,剪除信息量较少的通道。对于剪枝后的模型,通过知识蒸馏进行微调,恢复精度。采用DIOU-NMS算法进行后处理,优化模型实际检测结果。实验表明:文章模型浮点数运算量减小至8.2GFLOPs,有效降低了模型的复杂度;m AP0.5高达96.8%,性能优于其他模型;检测速度可达21.23fps,可以较好地满足实时性检测需求。

基于循环神经网络的输电线路绝缘子缺陷检测研究

传统输电线路绝缘子缺陷检测方法在应用过程中容易受外界因素干扰,导致缺陷检测速度慢,为此提出基于循环神经网络的输电线路绝缘子缺陷检测方法。对采集的输电线路绝缘子图像预处理,根据处理后的图像利用循环神经网络确定绝缘子缺陷特征,以此对绝缘子缺陷位置进行定位,从而实现输电线路绝缘子缺陷检测。实验结果表明,与实验对比方法相比,基于循环神经网络的输电线路绝缘子缺陷检测方法在绝缘子缺陷检测过程中的速度更快,实际应用效果较好。

沙漠区域输电线路绝缘子风偏运动分析

为研究沙漠区域输电线路绝缘子风偏的灾害机理,采用视频图像分析和光纤光栅位移传感器获得绝缘子风偏振动运动过程.研究结果表明:绝缘子风偏整个运动过程包含无规律的风偏运动和抖振运动,风偏幅度与风速值之间强相联,风偏值为1~3 m/s,抖动值为-400~400 mm;风的垂直分量引起绝缘子风偏向上运动,风的水平分量导致导线水平运动,运动过程直接加剧连接金具的磨损.研究结果为沙漠区域绝缘子风偏的灾害防治提供参考.

13．2kV输电线路绝缘子电场强度的彩色显示器

１３．２ｋＶ输电线路绝缘子电场强度的彩色显示器通过模拟试验认为，线路中绝缘子的脱落是由绝缘子型号、固定结构及在线路中所处的位置决定的。利用终端元件和新型计算机显示器进行电场计算，所得结果精确度很高，而且兼顾了绝缘子外形和导线弯曲的情况，模拟了绝缘子表...

输电线路绝缘子的技术性能和运行性能综合比较

文章主要对输电线路瓷绝缘子、玻璃绝缘子及合成绝缘子三类线路绝缘子的技术性能和运行性能进行了综合比较 ,并分析材料、工艺、结构与污秽、雷电等内外因素对三类不同材质绝缘子的技术性能和运行性能的影响 。

高压输电线路绝缘子防污闪对策分析

高压输电线路绝缘体常年处于自然环境中,必然受到自然因素的干扰。如果绝缘子部分发生污闪现象,很容易使高压输电线路发生问题。在分析高压输电线路污闪原因的基础上,提出了有效地防污闪对策,保障高压输电线路的正常运转。

浅析输电线路绝缘子污秽监测与防污措施

介绍了输电线路绝缘子污闪的定义及成因,总结了污秽类型,分析了污秽监测的监测点设置、采样方法和污秽度测试方法,并结合实际提出了切实有效的防污措施,以保障电网系统的安全运行。

输电线路绝缘子故障分析与检测方法

目前我国输电线路中所使用的绝缘子类型很多,主要涉及采用玻璃材料、陶瓷材料与合成材料等生产的绝缘子部件,使用性能很容易受到温度差异性因素、雷电因素、冰雹因素与高温因素的影响出现问题,也可能会受到电气因素和机械类因素的影响发生故障,对输电线路运行的稳定性会造成不利危害。基于此,进行输电线路绝缘子故障分析与检测方法的综述,旨在增强绝缘子使用性能和效果。

输电线路污闪及绝缘子选用探讨

输电线路因线路污闪而跳闸的事故日益上升,线路污闪引发输电线路事故的威胁越来越严重了。事故发生时,往往造成多条线路、多个变电所失电,甚至引起系统振荡,从而引起解裂,造成输电线路大面积停电,后果严重。防止线路污闪事故发生,从线路输电线路绝缘子选型用开始,提高输电线路绝缘程度,减少并杜绝线路污闪跳闸,确保输电线路安全可靠运行。

输电线路绝缘子在线监测方案

绝缘子作为输电线路起机械固定和绝缘作用的重要器件,在电力系统中得到了广泛的应用,其运行状态直接影响到电力系统的安全可靠运行。据统计,由于污秽而引起的绝缘子闪络事故目前在电网总事故中已经占到第二位。基于上述背景,本文提出的输电线路绝缘子在线监测系统可以减少检测人员上杆塔带电检测的次数,缩短检测周期,及时消除由于绝缘子闪络造成的事故,还可以为运行部门制订合理的检修计划提供科学依据。

瓷质绝缘子检测技术的探讨

1输电线路绝缘子种类瓷质绝缘子。瓷质绝缘子分盘式和棒式两种,最常用的是盘式,优点是：组装灵活,耐热性和耐寒性强以及绝缘性好等优点。缺点是：常规方法无法检测出损伤的绝缘子,潮湿的环境中,其绝缘性明显下降,因为潮湿环境中的水分能够降低亲水性瓷质物质的绝缘性能。玻璃绝缘子。玻璃绝缘子分为普通和钢化两种。玻璃绝缘子机械强度高,约为瓷质绝缘子的三倍,而且一旦发生损坏,容易发现,具有良好的透明性。

广西贵港供电局开展年度盐密值取样,严防"污闪",确保线路安全稳定

“分工完毕,各小组出发……”随着工作负责人一声令下,贵港供电局工作人员分组前往供电辖区内的输电线路各个监测点进行盐密值取样。盐密值取样工作是在线路带电的情况下进行的,在杆塔上稍有不慎就有可能因安全距离不足而触电,为保证安全地完成该工作,该局此次上杆工作的均为有经验的人员。近日来,该局带电测量人员按照环境、自然气候等诸多因素对输电线路绝缘子污秽程度的影响,

新型线路杆塔反光装置的研制与应用

针对输电线路巡视人员在地面对线路绝缘子串及其附属设施进行检查时,无法看到其背面和上面存在的缺陷,研制出线路绝缘子串反光装置,为相关人员减轻劳动强度,降低登高作业的危险性。

绝缘子表面积污规律的数值模拟研究

为了研究输电线路悬挂绝缘子表面的积污规律，本文以XWP2—160型绝缘子为研究对象，利用计算流体力学方法，对大气中的污染物颗粒在绝缘子周边的运动和沉积进行数值模拟，分析了风速、质量浓度、颗粒粒径对绝缘子表面积污速率和区域的影响。研究结果表明，模拟结果与实验结果具有较好的一致性，所建立的数学模型能够较好地反映绝缘子表面的积污规律；绝缘子表面积污密度随风速的增加而增加并且增速逐渐增大，上表面与下表面积污密度的比值随风速的增加逐渐减小；绝缘子表面积污密度与质量浓度呈线性增加关系；不同粒径的颗粒在绝缘子表面的沉积区域呈现出不同的规律；绝缘子上表面，0～20μm颗粒的沉积数目几乎不受粒径影响，大于20μm颗粒的沉积数目随着粒径的增加而增加并且增速逐渐增大；绝缘子下表面，0～20μm颗粒的沉积数目随粒径增加迅速下降，20～50μm颗粒沉积数目回升，50～100μm颗粒沉积数目下降，一直100μm时接近于零。

勘误声明

对下述论文进行勘误:出版信息:2021年第54卷第10期,页码为79-83论文标题:基于有限元的110kV瓷绝缘子劣化对输电线路绝缘子串轴向电场分布影响研究作者:周吉刚,李希元,徐中凯,朱元成,李锡忠,马洪峰DOI:10.16790/j.cnki.1009-9239.im.2021.10.012勘误内容:标题由《基于有限元的110kV瓷绝缘子劣化对输电线路绝缘子串轴向电场分布影响研究》更正为《基于有限元的瓷绝缘子劣化对输电线路绝缘子串轴向电场分布影响研究》.

浅谈合成绝缘子

综述合成绝缘子的广泛采用,介绍其结构特点、优良性能,特别是优良的抗污特性,使其大量应用于防污闪,并对使用中应注意的方面进行说明。

多功能托瓶架及防坠滑车的研发

目前,220kV输电线路更换绝缘子使用的拖瓶架只能更换固定片数的绝缘子串,影响线路检修的效率,且配合使用的滑车无防坠装置,导致使用过程中存在安全隐患。为此,研发了用于220kV输电线路绝缘子串更换的多功能托瓶架及防坠滑车,可以解决单串绝缘子更换时自由调节更换绝缘子片数的问题,并且能消除配套滑车无防坠装置的隐患。对研发完成的装置进行了各种典型工况下的力学强度校验,计算结果表明其力学强度满足设计要求;采用Ansoft软件对用于带电更换220kV输电线路耐张绝缘子串的托瓶架及防坠滑车的空间电场进行了仿真校验,计算结果表明其不会发生放电现象,能够满足绝缘的要求。