關(guān)于輸電線路液壓耐張線夾壓接工藝外觀自動(dòng)識(shí)別的研究

摘 要：耐張線夾壓接工藝檢測是輸電線路巡檢中的關(guān)鍵內(nèi)容?；诖?，本文探討了輸電線路液壓耐張線夾壓接工藝識(shí)別現(xiàn)狀，分析了耐張線夾壓接工藝自動(dòng)識(shí)別的優(yōu)勢，研究了輸電線路液壓耐張線夾壓接工藝外觀自動(dòng)識(shí)別。

關(guān)鍵詞：輸電線路;液壓耐張線夾;壓接工藝;自動(dòng)識(shí)別

中圖分類號(hào)：TM75 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2020）13-0108-02

0 引言

隨著人們用電需求的不斷變化，輸電線路耐張線夾壓接工藝檢查工作逐漸成為人們的關(guān)注要點(diǎn)。如未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)耐張線夾的壓接工藝問題，可能造成導(dǎo)線掉落，進(jìn)而影響輸電線路的運(yùn)行安全性。目前耐張線夾壓接工藝檢測中所應(yīng)用的傳統(tǒng)檢測方法均存在不同程度的不足。而自動(dòng)識(shí)別技術(shù)則可有效糾正上述問題。因此，探討線路耐張線夾壓接工藝的外觀自動(dòng)識(shí)別技術(shù)具有一定必要性。

1 輸電線路液壓耐張線夾壓接工藝識(shí)別現(xiàn)狀

在輸電線路耐張段中，耐張線夾的功能以承受導(dǎo)線張力為主。在輸電線路系統(tǒng)中，液壓型耐張線夾壓接工藝的選擇、連接質(zhì)量均與線路運(yùn)行安全性密切相關(guān)。如耐張線夾壓接工藝存在異常，輸電線路可能會(huì)產(chǎn)生相關(guān)安全故障[1]。基于上述狀況，加強(qiáng)液壓耐張線夾壓接工藝的檢測具有一定必要性。

目前輸電線路耐張線夾壓接工藝檢測中的常用方法為：（1）登塔出線檢測方法。該方法即由運(yùn)檢人員于耐張段開展現(xiàn)場登桿檢查。這種檢查方法雖然可準(zhǔn)確識(shí)別耐張線夾所選用的壓接工藝，但其耗時(shí)較長且運(yùn)檢人員工作壓力較大，適用范圍較小。（2）X線無損檢測法。該方法即利用X線檢查設(shè)備，獲取耐張線夾壓接管線內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖像，進(jìn)而判斷其所選壓接工藝及連接質(zhì)量[2]。目前，這種檢測方法在檢測準(zhǔn)確性、直觀性等方面的優(yōu)勢已經(jīng)得到了明確證實(shí)。此外，這種檢測方法的成本較高，推廣難度較大。

2 耐張線夾壓接工藝自動(dòng)識(shí)別的優(yōu)勢

2.1 提高檢查效率

線路耐張段壓接工藝識(shí)別、連接質(zhì)量評估工作量較大。運(yùn)用傳統(tǒng)人工登塔檢測方法進(jìn)行檢查，工作效率較低，難以滿足壓接工藝識(shí)別、檢查工作的實(shí)際要求。而推行自動(dòng)識(shí)別技術(shù)后，自動(dòng)識(shí)別技術(shù)可直接通過耐張線夾外觀的分析，確定壓接工藝類型及線路壓接質(zhì)量。該技術(shù)的自動(dòng)識(shí)別、分析優(yōu)勢，可有效提高耐張線夾壓接工藝檢查工作的效率。

2.2 節(jié)約檢測成本

耐張線夾壓接工藝檢測是輸電線路運(yùn)檢工作的重要構(gòu)成。運(yùn)用人工登塔檢查、X線無損檢查等傳統(tǒng)方法進(jìn)行檢查時(shí)，容易消耗較多資源、資金。相比之下，建立以自動(dòng)識(shí)別技術(shù)為核心的自動(dòng)識(shí)別體系后，僅需于初期開展一次投資，即可實(shí)現(xiàn)高效化、低成本的壓接工藝檢測。隨著耐張線夾壓接工藝自動(dòng)識(shí)別檢測模式的推行，輸電線路運(yùn)檢中的壓接檢測成本可得到良好控制。

2.3 保障輸電線路運(yùn)行安全性

基于自動(dòng)識(shí)別技術(shù)的自動(dòng)檢測模式，可及時(shí)發(fā)現(xiàn)耐張段各區(qū)域不符合壓接規(guī)范要求的壓接工藝，為運(yùn)檢人員的檢修維護(hù)提供依據(jù)。隨著壓接工藝規(guī)范性的提升，耐張線夾質(zhì)量、輸電線路運(yùn)行安全性均可獲得良好保障。

3 輸電線路液壓耐張線夾壓接工藝外觀自動(dòng)識(shí)別

3.1 自動(dòng)識(shí)別原理方面

液壓耐張線夾壓接工藝檢測的關(guān)鍵在于：以壓接規(guī)范為參照，評估液壓耐張線夾與接續(xù)管的壓接質(zhì)量是否符合要求[3]。基于上述要求，可將圖像匹配算法作為自動(dòng)識(shí)別技術(shù)的核心，設(shè)計(jì)一款預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)零部件標(biāo)準(zhǔn)比例模板、具備零部件比例比對檢測功能的自動(dòng)識(shí)別工具（軟件）。該工具的自動(dòng)識(shí)別原理為：預(yù)先收集液壓耐張線夾、接續(xù)管及二者壓接圖片（無缺陷）。運(yùn)用無人機(jī)針對耐張段耐張線夾進(jìn)行巡檢，自動(dòng)拍攝各區(qū)域耐張線夾、接續(xù)管等部件的圖片。將無缺陷標(biāo)準(zhǔn)圖片作為參照，經(jīng)對比自動(dòng)識(shí)別無人機(jī)巡檢所采集圖片中的耐張線夾、接續(xù)管壓接區(qū)、非壓接區(qū)尺寸比例是否符合壓接規(guī)范要求。如未識(shí)別出異常，提示壓接工藝符合壓接規(guī)范要求;如識(shí)別出零部件尺寸差異，提示壓接工藝不規(guī)范、連接質(zhì)量欠佳。

3.2 圖片采集方面

采集符合壓接工藝要求的耐張線夾關(guān)鍵部位圖片，參照上述原始資料確立標(biāo)準(zhǔn)壓接區(qū)比例關(guān)系及非壓接區(qū)比例關(guān)系，并將上述數(shù)據(jù)錄入自動(dòng)識(shí)別工具標(biāo)準(zhǔn)庫中，作為外觀識(shí)別、檢查的依據(jù)。開展耐張段巡檢工作期間，經(jīng)人員登塔巡視、地面巡視、無人機(jī)巡檢等途徑，采集接續(xù)管與耐張線夾照片，并將所采集的圖片導(dǎo)入自動(dòng)識(shí)別軟件中，以借助軟件的自動(dòng)對比、識(shí)別功能，實(shí)現(xiàn)壓接工藝的自動(dòng)識(shí)別。

3.3 自動(dòng)檢測方面

由于耐張段耐張線夾壓接工藝檢測內(nèi)容較多，為體現(xiàn)壓接工藝自動(dòng)識(shí)別檢測的便捷性，用戶可于利用自動(dòng)識(shí)別軟件開展自動(dòng)檢測前，參照壓接規(guī)范的要求及待檢測零部件，于自動(dòng)識(shí)別軟件的標(biāo)準(zhǔn)庫中自定義零部件模板。

運(yùn)用壓接工藝外觀自動(dòng)識(shí)別軟件開展自動(dòng)檢測的流程為：耐張段耐張線夾、接續(xù)管圖片（原始資料）收集完成后，運(yùn)用自動(dòng)識(shí)別軟件的導(dǎo)入圖片功能（文件-打開圖片），將耐張段待檢測零部件圖片導(dǎo)入相關(guān)圖片信息;參照圖片中零部件類型，經(jīng)自動(dòng)識(shí)別軟件的模板選擇功能（文件-打開模板文件），選定標(biāo)準(zhǔn)庫中的相應(yīng)零部件標(biāo)準(zhǔn)模板;按照耐張段壓接工藝檢測要求，以鼠標(biāo)適當(dāng)調(diào)整原始圖片大小、位置，選定檢測點(diǎn)，啟用自動(dòng)識(shí)別軟件的檢測功能（檢測-開始），正式開展零部件尺寸對比檢測;自動(dòng)識(shí)別軟件顯示檢測完成后，可通過報(bào)告導(dǎo)出功能（文件-輸出檢測報(bào)告），從自動(dòng)識(shí)別軟件中導(dǎo)出本次檢測所獲得的檢測報(bào)告。獲取自動(dòng)檢測報(bào)告后，用戶可通過報(bào)告內(nèi)容，準(zhǔn)確評估本次檢測所輸入耐張線夾、接續(xù)管圖片所顯示的壓接工藝是否符合標(biāo)準(zhǔn)。如符合標(biāo)準(zhǔn)，無需過多處理;如報(bào)告顯示不符合壓接規(guī)范，需將報(bào)告顯示工藝不合格的部位作為重點(diǎn)，要求運(yùn)檢人員加強(qiáng)對該部位的處理，以提高耐張線夾質(zhì)量。

3.4 關(guān)鍵點(diǎn)方面

（1）零部件模板。通過自動(dòng)識(shí)別軟件實(shí)現(xiàn)耐張線夾壓接工藝外觀自動(dòng)評估檢測的核心為：該軟件可通過對零部件模板、現(xiàn)場采集零部件圖片的匹配及對比，確定二者是否存在差異。為實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，需于自動(dòng)識(shí)別軟件中設(shè)置適宜的零部件模板。即用戶需根據(jù)耐張段各區(qū)域各類零部件特征（無缺陷零部件），預(yù)先于軟件標(biāo)準(zhǔn)庫中設(shè)置適宜的零部件模板（包含耐張線夾非壓接區(qū)信息、壓接區(qū)信息、接續(xù)管非壓接區(qū)信息以及壓接區(qū)信息）。（2）標(biāo)準(zhǔn)比例尺。為保障外觀自動(dòng)識(shí)別檢測效率及準(zhǔn)確性，需于自動(dòng)識(shí)別軟件中，設(shè)置耐張線夾壓區(qū)、非壓區(qū)的標(biāo)準(zhǔn)比例尺。利用標(biāo)準(zhǔn)的零部件尺寸參數(shù)，判斷來自無人機(jī)巡檢、人員現(xiàn)場登塔檢查圖片所顯示零部件尺寸的合理性、準(zhǔn)確性。（3）檢測點(diǎn)選擇。自動(dòng)識(shí)別軟件的自動(dòng)檢測功能適用范圍有限。為保障零部件自動(dòng)檢測的準(zhǔn)確性，在實(shí)踐檢查評估工作中，用戶需參照自動(dòng)檢測、識(shí)別要求，于圖片中選擇適宜數(shù)量的檢測點(diǎn)，以便自動(dòng)識(shí)別軟件，利用圖像匹配算法判斷其與壓接規(guī)范有無差異。

3.5 成效評估方面

某供電局自2019年中旬運(yùn)用外觀自動(dòng)識(shí)別軟件替代傳統(tǒng)X線無損檢測方法開展為期半年的自動(dòng)識(shí)別后，經(jīng)評估分析確定，該技術(shù)主要取得的成效：（1）充分發(fā)現(xiàn)耐張線夾壓接施工質(zhì)量隱患。半年內(nèi)，該供電局運(yùn)檢人員共運(yùn)用自動(dòng)識(shí)別技術(shù)發(fā)現(xiàn)6處壓接工藝不規(guī)范問題，隱患識(shí)別率較2018年同期增長33.33%。（2）降低耐張線夾壓接工藝檢測成本。推行自動(dòng)識(shí)別技術(shù)后，該供電局耐張段耐張線夾壓接工藝檢測、隱患排查方面的成本較2018年降低19.25%左右。

4 結(jié)語

綜上所述，加強(qiáng)耐張線夾壓接工藝自動(dòng)識(shí)別技術(shù)的分析具有一定現(xiàn)實(shí)意義。為了實(shí)現(xiàn)壓接工藝的自動(dòng)識(shí)別，可按照耐張線夾壓接工藝的評估、檢測工藝要求，運(yùn)用圖像匹配算法設(shè)計(jì)自動(dòng)識(shí)別軟件。此外，為促進(jìn)輸電線路運(yùn)行安全性及連接質(zhì)量的提升，需加強(qiáng)壓接工藝外觀自動(dòng)識(shí)別軟件的推廣，借助這種自動(dòng)識(shí)別方法的優(yōu)勢實(shí)現(xiàn)高效、高質(zhì)量識(shí)別檢測目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)

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Abstract：The detection of crimping process of strain clamp is the key content of transmission line inspection. Based on this， This paper discusses the status quo of the identification of the crimping process of the hydraulic strain clamp of the transmission line， analyzes the advantages of the automatic identification of the process， and studies the automatic identification of the appearance of the crimping process of the hydraulic strain clamp of the transmission line.

Key words：transmission line;hydraulic strain clamp;crimping process;automatic identification

收稿日期：2020-06-02

作者簡介：叢磊（1985—），男，內(nèi)蒙古赤峰人，本科，工程師，研究方向：輸電線路。