本发明涉及架空输电线巡检技术领域，具体公开一种基于物联网的架空输电线路智能监测巡检系统，在对架空输电线上的绝缘子进行巡检时采用巡检机器人巡检，并在巡检机器人上设置巡检采集设备和巡检处理设备，进而在巡检机器人巡检过程中，由巡检采集设备对架空输电线上的绝缘子进行运行状态巡检，其在巡检过程中不仅对绝缘子的表观缺陷和表面附着物进行巡检，还对绝缘子的运行电阻进行检测，实现了绝缘子的全方面巡检，大大满足了当前对架空输电线上绝缘子的多维度巡检需求，与此同时对检测出的异常绝缘子由巡检处理设备进行处理，实现了架空输电线上绝缘子的巡检和处理双重操作，进而不仅降低了电力工人的操作危险性，同时提高了处理效率。
1.一种基于物联网的架空输电线路智能监测巡检系统，其特征在于，包括：
指定输电线巡检设备设置模块，用于将待进行巡检的架空输电线记为指定输电线，并在巡检机器人上设置巡检采集设备和巡检处理设备，进而由巡检机器人对指定输电线进行巡检；
指定输电线绝缘子安装位置提取模块，用于从指定输电线的建造设计图纸中提取指定输电线上存在的绝缘子数量，并将各绝缘子依次编号为1,2,...,i,...,n，同时定位各绝缘子对应的安装位置；
指定输电线绝缘子巡检识别模块，用于根据指定输电线的长度设定巡检路线，由巡检机器人按照设定的巡检路线在指定输电线上进行巡检，并在巡检过程中对指定输电线上存在的绝缘子进行识别；
指定输电线绝缘子图像采集模块，用于由巡检机器人利用巡检采集设备的高清摄像仪对识别的绝缘子进行图像采集，得到各绝缘子对应的表观图像；
指定输电线绝缘子运行电阻检测模块，用于由巡检机器人利用巡检采集设备的绝缘子电阻测试仪对识别的绝缘子进行运行电阻检测；
巡检数据库，用于存储各种外观缺陷类型对应的异常权重因子，存储各种附着物类别对应的粘附度、标准导电温度、标准导电湿度及单位附着面积的导电系数，并存储各绝缘子对应的标准运行电阻；
指定输电线绝缘子安装区域大气环境检测模块，用于由巡检机器人利用巡检采集设备中的环境采集终端对识别的绝缘子进行安装区域的大气环境参数检测；
指定输电线绝缘子运行状态分析模块，用于对各绝缘子对应的表观图像、运行电阻和安装区域大气环境参数进行分析，评估各绝缘子对应的运行电阻异常系数、表观缺陷度和绝缘效果异常系数；
异常绝缘子筛选处理终端，用于基于各绝缘子对应的运行电阻异常系数、表观缺陷度和绝缘效果异常系数筛选出异常绝缘子，并由巡检机器人利用巡检处理设备对异常绝缘子进行处理。
2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的架空输电线路智能监测巡检系统，其特征在于：所述巡检采集设备包括GPS定位仪、高清摄像仪、绝缘子电阻测试仪和环境采集终端。
3.根据权利要求1所述的一种基于物联网的架空输电线路智能监测巡检系统，其特征在于：所述巡检处理设备包括绝缘擦拭杆和绝缘子更换装置。
4.根据权利要求2所述的一种基于物联网的架空输电线路智能监测巡检系统，其特征在于：在巡检过程中对指定输电线上存在的绝缘子进行识别的具体识别方式为：由巡检机器人利用巡检采集设备中的GPS定位仪实时对其在指定输电线上的巡检位置进行定位，并将定位的巡检位置与各绝缘子对应的安装位置进行匹配，若某巡检位置匹配成功，则通过巡检采集设备中的高清摄像头对该巡检位置进行图像采集，进而从采集的图像中识别出该巡检位置是否存在绝缘子。
5.根据权利要求1所述的一种基于物联网的架空输电线路智能监测巡检系统，其特征在于：所述大气环境参数包括温度和湿度。
6.根据权利要求1所述的一种基于物联网的架空输电线路智能监测巡检系统，其特征在于：所述指定输电线绝缘子运行状态分析模块包括指定输电线绝缘子表观图像分析单元和指定输电线绝缘子运行电阻分析单元。
7.根据权利要求6所述的一种基于物联网的架空输电线路智能监测巡检系统，其特征在于：所述指定输电线绝缘子表观图像分析单元用于基于各绝缘子对应的表观图像和安装区域的大气环境参数分析各绝缘子对应的表观缺陷度和绝缘效果异常系数，具体分析步骤如下：（1）从各绝缘子对应的表观图像中提取外观缺陷参数和表面附着参数，其中外观缺陷参数包括外观缺陷类型和外观缺陷面积，表面附着参数包括附着物类别和附着面积；
（2）将各绝缘子对应的外观缺陷类型与巡检数据库中存储的各种外观缺陷类型对应的异常权重因子进行匹配，从中匹配出各绝缘子对应的异常权重因子；
（3）从各绝缘子对应的表观图像中提取各绝缘子对应的外形轮廓，从而获取各绝缘子对应的表面积；
（4）根据各绝缘子对应的外观缺陷面积、表面积和异常权重因子计算各绝缘子对应的表观缺陷度，其计算公式为 ， 表示为第i个绝缘子对应的表观缺陷度， 表示为第i个绝缘子对应的外观缺陷面积，表示为第i个绝缘子对应的表面积， 表示为第i个绝缘子对应的异常权重因子；
（5）将各绝缘子对应的附着物类别分别与巡检数据库中存储的各种附着物类别对应的标准导电温度、标准导电湿度及单位附着面积的导电系数进行匹配，从中筛选出各绝缘子所属附着物对应的标准导电温度、标准导电湿度及单位附着面积的导电系数；
（6）将各绝缘子对应安装区域的大气环境参数和各绝缘子所属附着物对应的标准导电温度和标准导电湿度代入导电性能环境影响因子计算公式， 表示为第i个绝缘子所属附着物的导电性能环境
影响因子，、 分别表示为第i个绝缘子对应安装区域的温度、湿度， 、 分别表示为第i个绝缘子所属附着物对应的标准导电温度、标准导电湿度，e表示为自然常数,a、b分别表示为设置的温度、湿度对应的占比系数；
（7）根据各绝缘子对应的附着面积、各绝缘子所属附着物对应单位附着面积的导电系数及导电性能环境影响因子评估各绝缘子对应的绝缘效果异常系数，其评估公式为， 、 、 分别表示为第i个绝缘子对应的绝缘效果异常系数、附着面积、所属附着物对应单位附着面积的导电系数。
8.根据权利要求6所述的一种基于物联网的架空输电线路智能监测巡检系统，其特征在于：所述指定输电线绝缘子运行电阻分析单元用于基于各绝缘子对应的运行电阻分析各绝缘子对应的运行电阻异常系数，具体分析方法为：将各绝缘子对应的运行电阻与巡检数据库中存储的各绝缘子对应的标准运行电阻进行对比，计算各绝缘子对应的运行电阻异常系数，其计算公式为 ， 表示为第i个绝缘子对应的运行电阻异常系数， 、分别表示为第i个绝缘子对应的运行电阻、标准运行电阻。
9.根据权利要求1所述的一种基于物联网的架空输电线路智能监测巡检系统，其特征在于：所述基于各绝缘子对应的运行电阻异常系数、表观缺陷度和绝缘效果异常系数筛选出异常绝缘子对应的具体筛选方法如下：将各绝缘子对应的运行电阻异常系数与预设的绝缘子运行电阻允许异常系数进行对比，若某绝缘子对应的运行电阻异常系数大于绝缘子运行电阻允许异常系数，则将该绝缘子作为异常绝缘子，且该绝缘子对应的异常类别为运行电阻异常；
将各绝缘子对应的表观缺陷度与预设的绝缘子表观允许缺陷度进行对比，若某绝缘子对应的表观缺陷度大于绝缘子表观允许缺陷度，则将该绝缘子作为异常绝缘子，且该绝缘子对应的异常类别为表观缺陷异常；
将各绝缘子对应的绝缘效果异常系数与预设的绝缘效果允许异常系数进行对比，若某绝缘子对应的绝缘效果异常系数大于绝缘效果允许异常系数，则将该绝缘子作为异常绝缘子，且该绝缘子对应的异常类别为绝缘效果异常。
10.根据权利要求9所述的一种基于物联网的架空输电线路智能监测巡检系统，其特征在于：所述由巡检机器人利用巡检处理设备对异常绝缘子进行处理对应的具体处理方式参见如下步骤：步骤1：统计指定输电线上存在的异常绝缘子数量，并获取各异常绝缘子对应的异常类别；
步骤2：若某异常绝缘子对应的异常类别为运行电阻异常或表观缺陷异常，则由巡检机器人利用巡检处理设备中的绝缘子更换装置对该绝缘子进行更换处理；
步骤3：若某异常绝缘子对应的异常类别为绝缘效果异常，此时从该异常绝缘子对应的表面附着参数中提取附着物类别，并将其与巡检数据库中存储的各种附着物类别对应的粘附度进行匹配，从中筛选出该异常绝缘子所属附着物的粘附度；
步骤4：从该异常绝缘子对应安装区域的大气环境参数中提取湿度，进而基于该异常绝缘子所属附着物的粘附度和该异常绝缘子对应安装区域的湿度计算该异常绝缘子对应的附着物处理需求指数，其计算公式为 , 表示为该异常绝缘子对应的附着物处理需求指数，、 分别表示为该异常绝缘子所属附着物的粘附度、该异常绝缘子对应安装区域的湿度， 表示为预定义的参考湿度，进而将该异常绝缘子对应的附着物处理需求指数与设定的附着物处理需求指数阈值进行对比，若该异常绝缘子对应的附着物处理需求指数大于附着物处理需求指数阈值，则表明该异常绝缘子需要进行附着物处理，从而由巡检机器人利用巡检处理设备中的绝缘擦拭杆对该绝缘子上的附着物进行清除处理。
一种基于物联网的架空输电线路智能监测巡检系统
技术领域
[0001] 本发明涉及架空输电线巡检技术领域，具体而言，是一种基于物联网的架空输电线路智能监测巡检系统。
背景技术
[0002] 架空输电线路覆盖面广且暴露在环境复杂多变的室外，容易遭受恶劣天气的危害。对架空输电线进行巡检是预防和排查电力线故障的有效方式，通过巡检可以掌握线路状态情况并快速定位异常或者故障位置，对保障电力系统的安全和稳定运行具有重要的现实意义。
[0003] 当前架空输电线的巡检范围包括输电导线、绝缘子、杆塔等，其中绝缘子作为架空输电线上的重要组成部分，其运行状态将直接影响架空输电线的安全性，因此对架空输电线上的绝缘子进行巡检显得尤为重要。
[0004] 传统对架空输电线上绝缘子的巡检多采用无人机巡检，这种方式虽然能保证最大的检测能力，但其无法对检测异常的绝缘子进行处理，只能定位检测异常的绝缘子所处位置，进而由电力工人对检测异常的绝缘子进行相应处理，这在无形之中增加了电力工人的操作危险性，并且操作难度较大，对电力工人的职业水平有着较高的要求，同时也降低了处理效率。
[0005] 传统由无人机对架空输电线上的绝缘子进行巡检时，由于不能实地接近绝缘子，导致其只能对绝缘子的表观缺陷和表面附着物进行巡检，无法对绝缘子的运行电阻进行检测，而绝缘子的运行电阻在一定程度上反映了绝缘子的运行状况，绝缘子的运行电阻一旦过低，就容易出现闪络或跳闸事故，进而影响架空输电线的正常运行，然而传统的无人机巡检方式无法实现对绝缘子的运行电阻检测，导致其存在检测局限，无法满足当前对架空输电线上绝缘子的多维度巡检需求。
发明内容
[0006] 为解决上述技术问题，本发明针对架空输电线上的绝缘子巡检，提出以下技术方案：一种基于物联网的架空输电线路智能监测巡检系统，包括：指定输电线巡检设备设置模块，用于将待进行巡检的架空输电线记为指定输电线，并在巡检机器人上设置巡检采集设备和巡检处理设备，进而由巡检机器人对指定输电线进行巡检。
[0007] 指定输电线绝缘子安装位置提取模块，用于从指定输电线的建造设计图纸中提取指定输电线上存在的绝缘子数量，并将各绝缘子依次编号为1，2，...，i，...，n，同时定位各绝缘子对应的安装位置。
[0008] 指定输电线绝缘子巡检识别模块，用于根据指定输电线的长度设定巡检路线，由巡检机器人按照设定的巡检路线在指定输电线上进行巡检，并在巡检过程中对指定输电线上存在的绝缘子进行识别。
[0009] 指定输电线绝缘子图像采集模块，用于由巡检机器人利用巡检采集设备的高清摄像仪对识别的绝缘子进行图像采集，得到各绝缘子对应的表观图像。
[0010] 指定输电线绝缘子运行电阻检测模块，用于由巡检机器人利用巡检采集设备的绝缘子电阻测试仪对识别的绝缘子进行运行电阻检测。
[0011] 巡检数据库，用于存储各种外观缺陷类型对应的异常权重因子，存储各种附着物类别对应的粘附度、标准导电温度、标准导电湿度及单位附着面积的导电系数，并存储各绝缘子对应的标准运行电阻。
[0012] 指定输电线绝缘子安装区域大气环境检测模块，用于由巡检机器人利用巡检采集设备中的环境采集终端对识别的绝缘子进行安装区域的大气环境参数检测。
[0013] 指定输电线绝缘子运行状态分析模块，用于对各绝缘子对应的表观图像、运行电阻和安装区域大气环境参数进行分析，评估各绝缘子对应的运行电阻异常系数、表观缺陷度和绝缘效果异常系数。
[0014] 异常绝缘子筛选处理终端，用于基于各绝缘子对应的运行电阻异常系数、表观缺陷度和绝缘效果异常系数筛选出异常绝缘子，并由巡检机器人利用巡检处理设备对异常绝缘子进行处理。
[0015] 对于一种可独立实施的技术方案而言，所述巡检采集设备包括GPS定位仪、高清摄像仪、绝缘子电阻测试仪和环境采集终端。
[0016] 对于一种可独立实施的技术方案而言，所述巡检处理设备包括绝缘擦拭杆和绝缘子更换装置。
[0017] 对于一种可独立实施的技术方案而言，在巡检过程中对指定输电线上存在的绝缘子进行识别的具体识别方式为：由巡检机器人利用巡检采集设备中的GPS定位仪实时对其在指定输电线上的巡检位置进行定位，并将定位的巡检位置与各绝缘子对应的安装位置进行匹配，若某巡检位置匹配成功，则通过巡检采集设备中的高清摄像头对该巡检位置进行图像采集，进而从采集的图像中识别出该巡检位置是否存在绝缘子。
[0018] 对于一种可独立实施的技术方案而言，所述大气环境参数包括温度和湿度。
[0019] 对于一种可独立实施的技术方案而言，所述指定输电线绝缘子运行状态分析模块包括指定输电线绝缘子表观图像分析单元和指定输电线绝缘子运行电阻分析单元。
[0020] 对于一种可独立实施的技术方案而言，所述指定输电线绝缘子表观图像分析单元用于基于各绝缘子对应的表观图像和安装区域的大气环境参数分析各绝缘子对应的表观缺陷度和绝缘效果异常系数，具体分析步骤如下：（1）从各绝缘子对应的表观图像中提取外观缺陷参数和表面附着参数，其中外观缺陷参数包括外观缺陷类型和外观缺陷面积，表面附着参数包括附着物类别和附着面积。
[0021] （2）将各绝缘子对应的外观缺陷类型与巡检数据库中存储的各种外观缺陷类型对应的异常权重因子进行匹配，从中匹配出各绝缘子对应的异常权重因子。
[0022] （3）从各绝缘子对应的表观图像中提取各绝缘子对应的外形轮廓，从而获取各绝缘子对应的表面积。
[0023] （4）根据各绝缘子对应的外观缺陷面积、表面积和异常权重因子计算各绝缘子对应的表观缺陷度，其计算公式为 ， 表示为第i个绝缘子对应的表观缺陷度，表示为第i个绝缘子对应的外观缺陷面积， 表示为第i个绝缘子对应的表面积， 表示为第i个绝缘子对应的异常权重因子。
[0024] （5）将各绝缘子对应的附着物类别分别与巡检数据库中存储的各种附着物类别对应的标准导电温度、标准导电湿度及单位附着面积的导电系数进行匹配，从中筛选出各绝缘子所属附着物对应的标准导电温度、标准导电湿度及单位附着面积的导电系数。
[0025] （6）将各绝缘子对应安装区域的大气环境参数和各绝缘子所属附着物对应的标准导电温度和标准导电湿度代入导电性能环境影响因子计算公式， 表示为第i个绝缘子所属附着物的导电性能环境
影响因子， 、 分别表示为第i个绝缘子对应安装区域的温度、湿度， 、 分别表示为第i个绝缘子所属附着物对应的标准导电温度、标准导电湿度，e表示为自然常数，a、b分别表示为设置的温度、湿度对应的占比系数。
[0026] （7）根据各绝缘子对应的附着面积、各绝缘子所属附着物对应单位附着面积的导电系数及导电性能环境影响因子评估各绝缘子对应的绝缘效果异常系数，其评估公式为， 、 、 分别表示为第i个绝缘子对应的绝缘效果异常系数、附着面积、所属附着物对应单位附着面积的导电系数。
[0027] 对于一种可独立实施的技术方案而言，所述指定输电线绝缘子运行电阻分析单元用于基于各绝缘子对应的运行电阻分析各绝缘子对应的运行电阻异常系数，具体分析方法为：将各绝缘子对应的运行电阻与巡检数据库中存储的各绝缘子对应的标准运行电阻进行对比，计算各绝缘子对应的运行电阻异常系数，其计算公式为 ， 表示为第i个绝缘子对应的运行电阻异常系数， 、 分别表示为第i个绝缘子对应的运行电阻、标准运行电阻。
[0028] 对于一种可独立实施的技术方案而言，所述基于各绝缘子对应的运行电阻异常系数、表观缺陷度和绝缘效果异常系数筛选出异常绝缘子对应的具体筛选方法如下：将各绝缘子对应的运行电阻异常系数与预设的绝缘子运行电阻允许异常系数进行对比，若某绝缘子对应的运行电阻异常系数大于绝缘子运行电阻允许异常系数，则将该绝缘子作为异常绝缘子，且该绝缘子对应的异常类别为运行电阻异常。
[0029] 将各绝缘子对应的表观缺陷度与预设的绝缘子表观允许缺陷度进行对比，若某绝缘子对应的表观缺陷度大于绝缘子表观允许缺陷度，则将该绝缘子作为异常绝缘子，且该绝缘子对应的异常类别为表观缺陷异常。
[0030] 将各绝缘子对应的绝缘效果异常系数与预设的绝缘效果允许异常系数进行对比，若某绝缘子对应的绝缘效果异常系数大于绝缘效果允许异常系数，则将该绝缘子作为异常绝缘子，且该绝缘子对应的异常类别为绝缘效果异常。
[0031] 对于一种可独立实施的技术方案而言，所述由巡检机器人利用巡检处理设备对异常绝缘子进行处理对应的具体处理方式参见如下步骤：步骤1：统计指定输电线上存在的异常绝缘子数量，并获取各异常绝缘子对应的异常类别。
[0032] 步骤2：若某异常绝缘子对应的异常类别为运行电阻异常或表观缺陷异常，则由巡检机器人利用巡检处理设备中的绝缘子更换装置对该绝缘子进行更换处理。
[0033] 步骤3：若某异常绝缘子对应的异常类别为绝缘效果异常，此时从该异常绝缘子对应的表面附着参数中提取附着物类别，并将其与巡检数据库中存储的各种附着物类别对应的粘附度进行匹配，从中筛选出该异常绝缘子所属附着物的粘附度。
[0034] 步骤4：从该异常绝缘子对应安装区域的大气环境参数中提取湿度，进而基于该异常绝缘子所属附着物的粘附度和该异常绝缘子对应安装区域的湿度计算该异常绝缘子对应的附着物处理需求指数，其计算公式为 ， 表示为该异常绝缘子对应的附着物处理需求指数， 、 分别表示为该异常绝缘子所属附着物的粘附度、该异常绝缘子对应安装区域的湿度， 表示为预定义的参考湿度，进而将该异常绝缘子对应的附着物处理需求指数与设定的附着物处理需求指数阈值进行对比，若该异常绝缘子对应的附着物处理需求指数大于附着物处理需求指数阈值，则表明该异常绝缘子需要进行附着物处理，从而由巡检机器人利用巡检处理设备中的绝缘擦拭杆对该绝缘子上的附着物进行清除处理。
[0035] 与现有技术相比，本发明具有以下优点：1.本发明在对架空输电线上的绝缘子进行巡检时采用巡检机器人巡检，并在巡检机器人上设置巡检采集设备和巡检处理设备，进而在巡检机器人巡检过程中，由巡检采集设备对架空输电线上的绝缘子进行运行状态巡检，与此同时对检测出的异常绝缘子由巡检处理设备进行处理，实现了架空输电线上绝缘子的巡检和处理双重操作，不需要由电力工人进行处理，弥补了传统无人机巡检方式存在的不足，进而不仅降低了电力工人的操作危险性，还减少了人力成本，同时最大程度提高了处理效率。
[0036] 2.本发明在由巡检机器人对架空输电线上的绝缘子进行巡检过程中不仅对绝缘子的表观缺陷和表面附着物进行巡检，还对绝缘子的运行电阻进行检测，实现了绝缘子的全方面巡检，打破了传统无人机巡检对绝缘子巡检存在的检测局限，大大满足了当前对架空输电线上绝缘子的多维度巡检需求，有利于提升绝缘子的巡检水平和训练力度，同时还有效地规避了绝缘子的运行安全隐患。
[0037] 3.本发明在对架空输电线上的绝缘子进行表面附着物巡检监测过程中，考虑到大气环境对表面附着物导电性能的影响，由此增加了绝缘子安装位置的大气环境检测，从而实现了绝缘子表面附着物的深度巡检，提高了绝缘子表面附着物监测的准确度，进而间接提高了巡检效果。
[0038] 4.本发明在由巡检机器人上设置的巡检处理设备对检测异常的绝缘子进行处理时，首先对异常绝缘子的异常类别进行识别，进而据此对异常绝缘子进行针对性处理，避免了盲目对其进行更换处理造成的成本加剧，一方面提高了异常绝缘子的处理适配度，另一方面提高了处理效率，进一步提高了处理及时度，在一定程度上提高了异常绝缘子的处理效果。
附图说明
[0039] 利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。
[0040] 图1为本发明系统连接示意图。
[0041] 图2为本发明的指定输电线绝缘子运行状态分析模块连接示意图。
具体实施方式
[0042] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0043] 参照图1所示，一种基于物联网的架空输电线路智能监测巡检系统，包括指定输电线巡检设备设置模块、指定输电线绝缘子安装位置提取模块、指定输电线绝缘子巡检识别模块、指定输电线绝缘子图像采集模块、指定输电线绝缘子运行电阻检测模块、巡检数据库、指定输电线绝缘子安装区域大气环境检测模块、指定输电线绝缘子运行状态分析模块和异常绝缘子筛选处理终端。
[0044] 上述中指定输电线巡检设备设置模块和指定输电线绝缘子安装位置提取模块均与指定输电线绝缘子巡检识别模块连接，指定输电线巡检设备设置模块和指定输电线绝缘子巡检识别模块均与指定输电线绝缘子图像采集模块、指定输电线绝缘子运行电阻检测模块和指定输电线绝缘子安装区域大气环境检测模块连接，指定输电线绝缘子图像采集模块、指定输电线绝缘子运行电阻检测模块和指定输电线绝缘子安装区域大气环境检测模块均与指定输电线绝缘子运行状态分析模块连接，指定输电线绝缘子运行状态分析模块和指定输电线巡检设备设置模块均与异常绝缘子筛选处理终端连接，巡检数据库与指定输电线绝缘子运行状态分析模块连接。
[0045] 所述指定输电线巡检设备设置模块用于将待进行巡检的架空输电线记为指定输电线，并在巡检机器人上设置巡检采集设备和巡检处理设备，进而由巡检机器人对指定输电线进行巡检，其中巡检采集设备包括GPS定位仪、高清摄像仪、绝缘子电阻测试仪和环境采集终端，所述环境采集终端包括温度传感器和湿度传感器，其中巡检处理设备包括绝缘擦拭杆和绝缘子更换装置。
[0046] 上述中GPS定位仪用于对巡检机器人的巡检位置进行定位，高清摄像仪用于对识别到的绝缘子进行图像采集，绝缘子电阻测试仪用于对识别到的绝缘子进行运行电阻检测，环境采集终端用于对识别到的绝缘子进行安装位置的大气环境检测，绝缘擦拭杆上携带有毛刷，用于对异常绝缘子的表面附着物进行擦拭，绝缘子更换装置用于对异常绝缘子进行更换。
[0047] 基于上述实施例，本发明在对架空输电线上的绝缘子进行巡检时采用巡检机器人巡检，并在巡检机器人上设置巡检采集设备和巡检处理设备，进而在巡检机器人巡检过程中，由巡检采集设备对架空输电线上的绝缘子进行运行状态巡检，与此同时对检测出的异常绝缘子由巡检处理设备进行处理，实现了架空输电线上绝缘子的巡检和处理双重操作，不需要由电力工人进行处理，弥补了传统无人机巡检方式存在的不足，进而不仅降低了电力工人的操作危险性，还减少了人力成本，同时最大程度提高了处理效率。
[0048] 所述指定输电线绝缘子安装位置提取模块用于从指定输电线的建造设计图纸中提取指定输电线上存在的绝缘子数量，并将各绝缘子依次编号为1，2，...，i，...，n，同时定位各绝缘子对应的安装位置。
[0049] 所述指定输电线绝缘子巡检识别模块用于根据指定输电线的长度设定巡检路线，由巡检机器人按照设定的巡检路线在指定输电线上进行巡检，并在巡检过程中对指定输电线上存在的绝缘子进行识别，其具体识别方式为：由巡检机器人利用巡检采集设备中的GPS定位仪实时对其在指定输电线上的巡检位置进行定位，并将定位的巡检位置与各绝缘子对应的安装位置进行匹配，若某巡检位置匹配成功，则通过巡检采集设备中的高清摄像头对该巡检位置进行图像采集，进而从采集的图像中识别出该巡检位置是否存在绝缘子，其中若采集的图像中能够捕捉到绝缘子的外形轮廓，则识别该巡检位置存在绝缘子。
[0050] 需要说明的是，上述提到的绝缘子识别方法中还需要利用高清摄像头对匹配成功的巡检位置进行图像采集，其目的在于为了避免某些绝缘子在安装之后实际脱落造成对绝缘子识别的影响。
[0051] 所述指定输电线绝缘子图像采集模块用于由巡检机器人利用巡检采集设备的高清摄像仪对识别的绝缘子进行图像采集，得到各绝缘子对应的表观图像。
[0052] 所述指定输电线绝缘子运行电阻检测模块用于由巡检机器人利用巡检采集设备的绝缘子电阻测试仪对识别的绝缘子进行运行电阻检测。
[0053] 所述巡检数据库用于存储各种外观缺陷类型对应的异常权重因子，存储各种附着物类别对应的粘附度、标准导电温度、标准导电湿度及单位附着面积的导电系数，并存储各绝缘子对应的标准运行电阻。
[0054] 所述指定输电线绝缘子安装区域大气环境检测模块用于由巡检机器人利用巡检采集设备中的环境采集终端对识别的绝缘子进行安装区域的大气环境参数检测，其中大气环境参数包括温度和湿度。
[0055] 所述指定输电线绝缘子运行状态分析模块用于对各绝缘子对应的表观图像、运行电阻和安装区域大气环境参数进行分析，评估各绝缘子对应的运行电阻异常系数、表观缺陷度和绝缘效果异常系数。
[0056] 在一种可能实施的方式中，参照图2所示，指定输电线绝缘子运行状态分析模块包括指定输电线绝缘子表观图像分析单元和指定输电线绝缘子运行电阻分析单元。
[0057] 其中指定输电线绝缘子表观图像分析单元用于基于各绝缘子对应的表观图像和安装区域的大气环境参数分析各绝缘子对应的表观缺陷度和绝缘效果异常系数，具体分析步骤如下：（1）从各绝缘子对应的表观图像中提取外观缺陷参数和表面附着参数，其中外观缺陷参数包括外观缺陷类型和外观缺陷面积，表面附着参数包括附着物类别和附着面积。
[0058] 需要说明的是，上述提到的外观缺陷类型包括但不限于破损、裂纹、锈蚀，附着物类别包括粉尘、鸟粪等。
[0059] （2）将各绝缘子对应的外观缺陷类型与巡检数据库中存储的各种外观缺陷类型对应的异常权重因子进行匹配，从中匹配出各绝缘子对应的异常权重因子。
[0060] （3）从各绝缘子对应的表观图像中提取各绝缘子对应的外形轮廓，从而获取各绝缘子对应的表面积。
[0061] （4）根据各绝缘子对应的外观缺陷面积、表面积和异常权重因子计算各绝缘子对应的表观缺陷度，其计算公式为 ， 表示为第i个绝缘子对应的表观缺陷度，表示为第i个绝缘子对应的外观缺陷面积， 表示为第i个绝缘子对应的表面积， 表示为第i个绝缘子对应的异常权重因子，其中某绝缘子对应的外观缺陷面积越大、异常权重因子越大，该绝缘子对应的表观缺陷度越大。
[0062] （5）将各绝缘子对应的附着物类别分别与巡检数据库中存储的各种附着物类别对应的标准导电温度、标准导电湿度及单位附着面积的导电系数进行匹配，从中筛选出各绝缘子所属附着物对应的标准导电温度、标准导电湿度及单位附着面积的导电系数。
[0063] （6）将各绝缘子对应安装区域的大气环境参数和各绝缘子所属附着物对应的标准导电温度和标准导电湿度代入导电性能环境影响因子计算公式， 表示为第i个绝缘子所属附着物的导电性能环境
影响因子， 、 分别表示为第i个绝缘子对应安装区域的温度、湿度， 、 分别表示为第i个绝缘子所属附着物对应的标准导电温度、标准导电湿度，e表示为自然常数，a、b分别表示为设置的温度、湿度对应的占比系数，其中某绝缘子对应安装区域的温度、湿度与该绝缘子所属附着物对应的标准导电温度、标准导电湿度差距越大，该绝缘子所属附着物的导电性能环境影响因子越大，表明该绝缘子所属附着物的导电性能环境影响力越大。
[0064] （7）根据各绝缘子对应的附着面积、各绝缘子所属附着物对应单位附着面积的导电系数及导电性能环境影响因子评估各绝缘子对应的绝缘效果异常系数，其评估公式为， 、 、 分别表示为第i个绝缘子对应的绝缘效果异常系数、附着面积、所属附着物对应单位附着面积的导电系数。
[0065] 在一种优选的方案中，本发明在对架空输电线上的绝缘子进行表面附着物巡检监测过程中，考虑到大气环境对表面附着物导电性能的影响，绝缘子对应的导电性能环境影响力越大，绝缘子的绝缘水平就会大幅降低，绝缘子之间形成短路，易出现闪络事故，进而影响电力系统安全，在这种影响基础上增加了绝缘子安装位置的大气环境检测，从而实现了绝缘子表面附着物的深度巡检，提高了绝缘子表面附着物监测的准确度，进而间接提高了巡检效果。
[0066] 其中指定输电线绝缘子运行电阻分析单元用于基于各绝缘子对应的运行电阻分析各绝缘子对应的运行电阻异常系数，具体分析方法为：将各绝缘子对应的运行电阻与巡检数据库中存储的各绝缘子对应的标准运行电阻进行对比，计算各绝缘子对应的运行电阻异常系数，其计算公式为 ， 表示为第i个绝缘子对应的运行电阻异常系数， 、分别表示为第i个绝缘子对应的运行电阻、标准运行电阻。
[0067] 在一种优选的方案中，本发明在由巡检机器人对架空输电线上的绝缘子进行巡检过程中不仅对绝缘子的表观缺陷和表面附着物进行巡检，还对绝缘子的运行电阻进行检测，实现了绝缘子的全方面巡检，打破了传统无人机巡检对绝缘子巡检存在的检测局限，大大满足了当前对架空输电线上绝缘子的多维度巡检需求，有利于提升绝缘子的巡检水平和训练力度，同时还有效地规避了绝缘子的运行安全隐患。
[0068] 所述异常绝缘子筛选处理终端用于基于各绝缘子对应的运行电阻异常系数、表观缺陷度和绝缘效果异常系数筛选出异常绝缘子，并由巡检机器人利用巡检处理设备对异常绝缘子进行处理。
[0069] 上述中基于各绝缘子对应的运行电阻异常系数、表观缺陷度和绝缘效果异常系数筛选出异常绝缘子对应的具体筛选方法如下：将各绝缘子对应的运行电阻异常系数与预设的绝缘子运行电阻允许异常系数进行对比，若某绝缘子对应的运行电阻异常系数大于绝缘子运行电阻允许异常系数，则将该绝缘子作为异常绝缘子，且该绝缘子对应的异常类别为运行电阻异常。
[0070] 将各绝缘子对应的表观缺陷度与预设的绝缘子表观允许缺陷度进行对比，若某绝缘子对应的表观缺陷度大于绝缘子表观允许缺陷度，则将该绝缘子作为异常绝缘子，且该绝缘子对应的异常类别为表观缺陷异常。
[0071] 将各绝缘子对应的绝缘效果异常系数与预设的绝缘效果允许异常系数进行对比，若某绝缘子对应的绝缘效果异常系数大于绝缘效果允许异常系数，则将该绝缘子作为异常绝缘子，且该绝缘子对应的异常类别为绝缘效果异常。
[0072] 上述中由巡检机器人利用巡检处理设备对异常绝缘子进行处理对应的具体处理方式参见如下步骤：步骤1：统计指定输电线上存在的异常绝缘子数量，并获取各异常绝缘子对应的异常类别。
[0073] 步骤2：若某异常绝缘子对应的异常类别为运行电阻异常或表观缺陷异常，则由巡检机器人利用巡检处理设备中的绝缘子更换装置对该绝缘子进行更换处理。
[0074] 步骤3：若某异常绝缘子对应的异常类别为绝缘效果异常，此时从该异常绝缘子对应的表面附着参数中提取附着物类别，并将其与巡检数据库中存储的各种附着物类别对应的粘附度进行匹配，从中筛选出该异常绝缘子所属附着物的粘附度。
[0075] 步骤4：从该异常绝缘子对应安装区域的大气环境参数中提取湿度，进而基于该异常绝缘子所属附着物的粘附度和该异常绝缘子对应安装区域的湿度计算该异常绝缘子对应的附着物处理需求指数，其计算公式为 ， 表示为该异常绝缘子对应的附着物处理需求指数， 、 分别表示为该异常绝缘子所属附着物的粘附度、该异常绝缘子对应安装区域的湿度， 表示为预定义的参考湿度，其中异常绝缘子所属附着物的粘附度对附着物处理需求指数的影响为正影响，异常绝缘子对应安装区域的湿度对附着物处理需求指数的影响为负影响，进而将该异常绝缘子对应的附着物处理需求指数与设定的附着物处理需求指数阈值进行对比，若该异常绝缘子对应的附着物处理需求指数大于附着物处理需求指数阈值，则表明该异常绝缘子需要进行附着物处理，从而由巡检机器人利用巡检处理设备中的绝缘擦拭杆对该绝缘子上的附着物进行清除处理。
[0076] 进一步优化本技术方案，本发明在由巡检机器人上设置的巡检处理设备对检测异常的绝缘子进行处理时，首先对异常绝缘子的异常类别进行识别，进而据此对异常绝缘子进行针对性处理，避免了盲目对其进行更换处理造成的成本加剧，一方面提高了异常绝缘子的处理适配度，另一方面提高了处理效率，进一步提高了处理及时度，在一定程度上提高了异常绝缘子的处理效果。
[0077] 需要说明的是，上述在由巡检机器人对绝缘效果异常的绝缘子进行处理前，考虑到并不是所有的绝缘效果异常绝缘子都需要进行附着物清除，有些附着物粘附度不高，不需要主动进行清除，首先对该异常绝缘子进行附着物处理需求指数分析，进而根据分析结果选择性进行清除处理，实现了附着物的按需处理，体现了附着物的灵活化、针对性清除处理，一方面有效避免了清除处理资源的浪费，另一方面提高了需要进行附着物清除处理的绝缘子的处理及时性。
[0078] 进一步需要说明的是，上述在对绝缘效果异常的绝缘子进行附着物处理需求指数分析过程中，从实际出发，综合了附着物的粘附度和绝缘子安装区域的湿度对附着物处理需求指数的影响，由此进行全面分析，避免了单一依据附着物的粘附度进行附着物处理需求指数分析造成分析结果的片面性，为判断绝缘效果异常的绝缘子是否需要进行附着物清除处理提供了可靠的判断依据。
[0079] 以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
