一種基于無人機負載DR數字成像的金具壓接缺陷評價系統以及評價方法技術方案

一種基于無人機負載DR數字成像的金具壓接缺陷評價系統以及評價方法，該系統包括智能評價子系統、無人機飛行子系統以及X射線數字成像子系統，無人機飛行子系統上搭載有X射線數字成像子系統，用于控制X射線數字成像子系統在作業期間移動；X射線數字成像子系統用于采集金具壓接狀態圖像；智能評價子系統用于分析數字成像子系統采集的金具壓接狀態圖像，并對金具壓接狀態進行評價。通過無人機飛行子系統以及X射線數字成像子系統配合解決壓接圖像采集人工作業風險高、勞動強度大的問題，通過智能評價子系統解決人工缺陷評判效率低、準確性差的問題。性差的問題。性差的問題。

【技術實現步驟摘要】
一種基于無人機負載DR數字成像的金具壓接缺陷評價系統以及評價方法


[0001]本專利技術涉及輸電線路連接金具缺陷檢測
，具體涉及一種基于無人機負載DR數字成像的金具壓接缺陷評價系統。

技術介紹

[0002]連接金具作為輸電線路三大核心部件之一，是導線與鐵塔之間連接的“關節”，是輸電線路結構穩定性和能量傳輸連續性的前提保證。
[0003]國內施工單位一般通過人工方式對導地線耐張線夾、接續管壓接后的外觀尺寸進行對邊距檢測，此方法不能評判金具內部的實際壓接情況。檢測機構一般對導地線耐張線夾、接續管采用握力試驗的檢測方法，但此方法只能作為一種抽查檢測，因為試驗會帶來導地線金具的損耗。近年來，部分施工單位和科研院所曾研究過導線壓接質量無損檢測方法，利用X射線作為輻射源的工業計算機層析照相，去檢測鋼芯鋁絞線耐張線夾的壓接質量，但目前輸電線路耐張線夾X射線檢測主要通過人工登塔作業進行，這種方式在一些條件惡劣如跨江跨河或高山峻嶺地區難度很大，不僅勞動強度大、工作條件艱苦，而且檢測效率極其低下。另外因為射線具有強烈的輻射性，檢驗人員必須穿著特殊的防輻射服進行登高作業，具有相當的危險性。且在缺陷評價方面，后期壓接評判主要依賴人工，且缺少評判標準作為支撐，評判的效率和準確性都不甚理想。

技術實現思路

[0004]本專利技術的目的是為解決解決金具壓接圖像采集人工作業風險高、勞動強度大，人工缺陷評判效率低、準確性差的問題，提供一種基于無人機負載DR數字成像的金具壓接缺陷評價系統。
[0005]本專利技術為解決上述技術問題的不足，所采用的技術方案是：一種基于無人機負載DR數字成像的金具壓接缺陷評價系統，包括智能評價子系統、無人機飛行子系統以及X射線數字成像子系統，所述無人機飛行子系統上搭載有X射線數字成像子系統，用于控制X射線數字成像子系統在作業期間移動；X射線數字成像子系統用于采集金具壓接狀態圖像；智能評價子系統用于分析數字成像子系統采集的金具壓接狀態圖像，并對金具壓接狀態進行評價。
[0006]作為本專利技術一種基于無人機負載DR數字成像的金具壓接缺陷評價系統的進一步優化，所述無人機飛行子系統包括無人機機身以及設置在無人機機身上的動力組件和控制組件，所述無人機機身底部兩端均設有起落支架，無人機機身底部設有第一視角攝像頭，且第一視角攝像頭位于兩個起落支架之間。
[0007]作為本專利技術一種基于無人機負載DR數字成像的金具壓接缺陷評價系統的進一步優化，所述X射線數字成像子系統包括脈沖式X射線機、平板探測器以及輔助工裝，所述脈沖式X射線機的射線端朝向平板探測器，脈沖式X射線機與平板探測器通過輔助工裝連接。
[0008]作為本專利技術一種基于無人機負載DR數字成像的金具壓接缺陷評價系統的進一步優化，所述X射線數字成像子系統通過繩索掛設在無人機飛行子系統上。
[0009]一種基于無人機負載DR數字成像的金具壓接缺陷評價方法，基于上述金具壓接缺陷評價系統，評價方法具體包括以下步驟：
[0010]1)無人機飛行子系統將X射線數字成像子系統移動至金具壓接處，使X射線數字成像子系統采集金具壓接狀態圖像；
[0011]2)智能評價子系統獲取多個帶標識的X射線圖；
[0012]3)對帶標識的X射線圖像進行預處理，并將預處理后的X射線圖像分成訓練集和測試集；
[0013]4)利用訓練集對預先構建的基于卷積神經網絡的圖像識別模型進行訓練，利用測試集對訓練后的圖像識別模型進行測試；
[0014]5)最后智能評價子系統利用測試后的圖像識別模型對X射線數字成像子系統采集的金具壓接狀態圖像進行識別，并評價金具壓接的狀態。
[0015]作為本專利技術一種基于無人機負載DR數字成像的金具壓接缺陷評價方法的進一步優化，所述1)中多個帶標識的X射線圖像包括正常壓接圖像、凹凸槽漏壓缺陷圖像、凹凸槽欠壓缺陷圖像、鋁管過壓缺陷圖像、錨管與芯線漏壓缺陷圖像以及鋼錨彎曲缺陷圖像。
[0016]作為本專利技術一種基于無人機負載DR數字成像的金具壓接缺陷評價方法的進一步優化，所述3)中圖像識別模型包括多個通道特征權重提取模塊，通道特征權重提取模塊用于獲取圖像特征提取過程中每個通道的權重系數，放大權重靠前的通道特征、抑制權重靠后的通道特征。
[0017]作為本專利技術一種基于無人機負載DR數字成像的金具壓接缺陷評價方法的進一步優化，所述3)中的卷積神經網絡基于YOLOv4算法構建。
[0018]本專利技術具有以下有益效果：
[0019]一、通過無人機飛行子系統以及X射線數字成像子系統配合解決壓接圖像采集人工作業風險高、勞動強度大的問題；
[0020]二、通過智能評價子系統代替人工缺陷評判效率低、準確性差的問題。
附圖說明
[0021]圖1為無人機飛行子系統的結構示意圖；
[0022]圖2為X射線數字成像子系統的結構示意圖；
[0023]圖3為載有X射線數字成像子系統的無人機飛行子系統示意圖；
[0024]圖4為評價系統工作狀態示意圖；
[0025]圖5為YOLOv4算法原理圖的結構示意圖；
[0026]圖6為YOLOv4算法的網絡模型結構示意圖；
[0027]圖7為壓接無缺陷圖譜；
[0028]圖8為壓接凹凸槽漏壓缺陷圖譜；
[0029]圖9為壓接鋁管過壓缺陷圖譜；
[0030]圖10為壓接錨管和芯線漏壓缺陷圖譜；
[0031]圖11為鋼錨彎曲缺陷圖譜。
[0032]附圖標記：1、無人機飛行子系統，101、動力組件，102、第一視角攝像頭，103、控制組件，104、起落支架104，105、無人機機身，2、X射線數字成像子系統，201、脈沖式X射線機，202、平板探測器，203、輔助工裝。
具體實施方式
[0033]下面將結合本專利技術實施例中的附圖，對本專利技術實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述。
[0034]如圖1
?
6所示，一種基于無人機負載DR數字成像的金具壓接缺陷評價系統，包括無人機飛行子系統1以及設置在無人機飛行子系統1上的X射線數字成像子系統2和智能評價子系統，無人機飛行子系統1通過吊繩裝載X射線數字成像子系統2，并將X射線數字成像子系統2送至金具壓接處，并通過X射線數字成像子系統2對金具壓接處進行壓接質量圖像的采集，最后通過智能評價子系統對采集的壓接質量圖像進行評價分析。
[0035]無人機飛行子系統1包括無人機機身105以及設置在無人機機身105上的動力組件101和控制組件103，無人機機身105底部兩端均設有起落支架104，無人機機身105底部設有第一視角攝像頭102，且第一視角攝像頭102位于兩個起落支架104之間。
[0036]X射線數字成像子系統2包括脈沖式X射線機201、平板探測器202以及輔助工裝203，脈沖式X射線機201的射線端與平板探測器202對應，脈沖式X射線機201與平板探測器202通過輔助工裝203連接。
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【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種基于無人機負載DR數字成像的金具壓接缺陷評價系統，其特征在于：包括智能評價子系統、無人機飛行子系統(1)以及X射線數字成像子系統(2)，所述無人機飛行子系統(1)上搭載有X射線數字成像子系統(2)，用于控制X射線數字成像子系統(2)在作業期間移動；X射線數字成像子系統(2)用于采集金具壓接狀態圖像；智能評價子系統用于分析數字成像子系統(2)采集的金具壓接狀態圖像，并對金具壓接狀態進行評價。2.根據權利要求1所述一種基于無人機負載DR數字成像的金具壓接缺陷評價系統，其特征在于：所述無人機飛行子系統(1)包括無人機機身(105)以及設置在無人機機身(105)上的動力組件(101)和控制組件(103)，所述無人機機身(105)底部兩端均設有起落支架(104)，無人機機身(105)底部設有第一視角攝像頭(102)，且第一視角攝像頭(102)位于兩個起落支架(104)之間。3.根據權利要求1所述一種基于無人機負載DR數字成像的金具壓接缺陷評價系統，其特征在于：所述X射線數字成像子系統(2)包括脈沖式X射線機(201)、平板探測器(202)以及輔助工裝(203)，所述脈沖式X射線機(201)的射線端朝向平板探測器(202)，脈沖式X射線機(201)與平板探測器(202)通過輔助工裝(203)連接。4.根據權利要求1所述一種基于無人機負載DR數字成像的金具壓接缺陷評價系統，其特征在于：所述X射線數字成像子系統(2)通過繩索掛設在無人機飛行子系統(1)上。5.一種基于無人機負...

【專利技術屬性】
技術研發人員：陳瑞斌，譚興華，王方芳，張明磊，陳曉朋，楊紅旗，仝海龍，李旭，劉巖，劉禮琴，李萬波，從鵬松，李付磊，張輝，牛鵬濤，李云，呂若冰，賀旭東，呂金勇，
申請(專利權)人：河南四達電力設備股份有限公司，
類型：發明
國別省市：