一种用于导线缺陷定位的方法及装置
技术领域
本发明涉及导线缺陷检测领域，尤其涉及一种用于导线缺陷定位的方法及装置。
背景技术
近年来，中国高压工程建设进入高峰期，电网规模变得越来越大，导线架设距离也越来越远。那么导线作为连接电网和传输电能的部件，是电网系统中至关重要的一环。输电导线所处环境恶劣，导线缺陷类型有钢芯断股、钢芯表面划伤、夹杂、断股、压接深度不足等，这些缺陷的存在不仅会降低导线的机械性能，而且会影响电路的安全运行。导线内部缺陷的检测成为电网架设、检修的一大课题，而缺陷的准确定位则更加重要。
输电导线通常安装在偏远地区，所处环境、气候恶劣，运行工况差，导线内部微小缺陷会逐渐扩展形成大的缺陷。这就要求人们要及时发现这些缺陷并维修养护。在查找缺陷时需要对缺陷进行准确定位，让检修人员能够对症下药，提高工作效率。
X射线能够对压接导线进行成像。通过X射线影像可以发现导线内部缺陷，缺陷位置可以通过数学计算精确找出，当前架空导线X射线检测实践中，当发现导线存在内部缺陷，通常采用在导线外部做标记或者测量缺陷到特征部位(如耐张线夹、绝缘子等)的距离来定位缺陷，这些过程都需要人工在导线上移动来完成，存在工作效率低、工作强度大、高空作业人员安全问题，特别是带电作业时，其作业安全风险更为突出。
因此，如何设计一种导线缺陷定位准确、安全的用于导线缺陷定位的方法及装置成为亟待解决的问题。
发明内容
本发明提供了一种用于导线缺陷定位的方法及装置，以解决现有用于导线缺陷定位方法定位不准确、不安全的问题。
第一方面，本发明提供一种用于导线缺陷定位的方法，其特征在于，所述方法包括：
S1：通过X射线对导线的缺陷部分进行成像，得到导线缺陷区域和导线缺陷区域投影；
S2：通过导线缺陷区域和导线缺陷区域投影，计算得到导线缺陷尺寸和导线缺陷区域投影末端至X射线源的垂直距离；
S3：获取标记物，通过X射线对标记物进行成像，得到标记物区域和标记物区域投影；
S4：通过标记物区域和标记物区域投影，计算得到标记物区域尺寸和标记物区域投影末端至X射线源的垂直距离；
S5：通过标记物区域尺寸、标记物区域投影末端至X射线源的垂直距离、导线缺陷区域投影末端至X射线源的垂直距离以及导线缺陷尺寸，计算得到标记物至导线缺陷的距离，即可得到导线缺陷的位置。
可选择的，所述通过X射线对导线的缺陷部分进行成像，得到导线缺陷区域和导线缺陷区域投影包括：
S11：将成像板设置于导线的后侧，通过X射线对导线的缺陷部分进行扫描，得到导线缺陷区域，然后测量X射线源至成像板的垂直距离以及导线的直径为；
S12：通过X射线将导线的缺陷部分投射至X射线源的另一端，得到导线缺陷区域投影。
可选择的，所述通过导线缺陷区域和导线缺陷区域投影，计算得到导线缺陷尺寸和导线缺陷区域投影末端至X射线源的垂直距离包括：
S21：以导线缺陷区域为底，得到第一三角形；
S22：以导线缺陷区域投影为底，得到第二三角形，第一三角形与第二三角形相似；
S23：通过第一三角形和第二三角形，计算得到导线缺陷尺寸和导线缺陷区域投影末端至X射线源的垂直距离。
可选择的，所述通过第一三角形和第二三角形，计算得到导线缺陷尺寸和导线缺陷区域投影末端至X射线源的垂直距离包括：
S231：通过第一三角形和第二三角形，计算得到导线缺陷投影尺寸；
S232：通过导线缺陷投影尺寸、X射线源至成像板的垂直距离和导线的直径，计算得到导线缺陷尺寸；
S233:通过导线缺陷尺寸、X射线源至成像板的垂直距离和导线的直径，计算得到导线缺陷区域投影末端至X射线源的垂直距离。
可选择的，所述获取标记物，通过X射线对标记物进行成像，得到标记物区域和标记物区域投影包括：
S31：将成像板设置于导线后侧，移动成像板和X射线，在导线的中心获取标记物，得到标记物区域，然后测量X射线源至成像板的垂直距离以及导线的直径；
S32：通过X射线将标记物投射至X射线源的另一端，得到标记物区域投影。
可选择的，所述通过标记物区域和标记物区域投影，计算得到标记物区域尺寸和标记物区域投影末端至X射线源的垂直距离包括：
S41：以标记物区域为底，得到第三三角形；
S42：以标记物区域投影为底，得到第四三角形，第三三角形与第四三角形相似；
S43：通过第三三角形和第四三角形，计算得到标记物区域尺寸和标记物区域投影末端至X射线源的垂直距离。
可选择的，所述通过第三三角形和第四三角形，计算得到标记物区域尺寸和标记物区域投影末端至X射线源的垂直距离包括：
S431：通过第三三角形和第四三角形，计算得到标记物区域尺寸；
S432：通过标记物区域尺寸、X射线源至成像板的垂直距离和导线的直径，计算得到标记物区域投影末端至X射线源的垂直距离。
第二方面，本发明提供一种用于导线缺陷定位的装置，其特征在于，所述用于导线缺陷定位的装置包括X射线成像仪和架空线路机器人，所述X射线成像仪与所述架空线路机器人配合工作，用于对标记物和导线进行成像，还用于对标记物和导线进行投影；
所述架空线路机器人上设置有里程计，所述里程计用于对架空线路机器人的运动距离进行测量。
本发明提供一种用于导线缺陷定位的方法及装置，本发明提供的方法通过对导线的缺陷部分进行成像和投影，然后计算得到导线缺陷尺寸和导线缺陷区域投影末端至X射线源的垂直距离，再获取标记物，对标记物进行成像和投影，计算得到标记物区域尺寸和标记物区域投影末端至X射线源的垂直距离，最后通过标记物区域尺寸、标记物区域投影末端至X射线源的垂直距离、导线缺陷区域投影末端至X射线源的垂直距离以及导线缺陷尺寸，计算得到标记物至导线缺陷的距离，即可得到导线缺陷的位置，能够准确的计算出导线缺陷的位置，相对于现有的方法，本发明的方法更安全。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的一种用于导线缺陷定位的方法的流程图；
图2为本发明提供的X射线源垂足处于投影之内的测量示意图；
图3为本发明提供的X射线源垂足处于投影之外的测量示意图。
具体实施方式
下面结合本发明中的附图，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的一部分实施例，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。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于再次描述的其他方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
参见图1，第一方面，本发明提供一种用于导线缺陷定位的方法，其特征在于，所述方法包括：
S1：通过X射线对导线的缺陷部分进行成像，得到导线缺陷区域和导线缺陷区域投影；
结合架空线路机器人，用X射线仪对导线进行扫描，得到导线缺陷区域。
S2：通过导线缺陷区域和导线缺陷区域投影，计算得到导线缺陷尺寸和导线缺陷区域投影末端至X射线源的垂直距离；
S3：获取标记物，通过X射线对标记物进行成像，得到标记物区域和标记物区域投影；
S4：通过标记物区域和标记物区域投影，计算得到标记物区域尺寸和标记物区域投影末端至X射线源的垂直距离；
S5：通过标记物区域尺寸、标记物区域投影末端至X射线源的垂直距离、导线缺陷区域投影末端至X射线源的垂直距离以及导线缺陷尺寸，计算得到标记物至导线缺陷的距离，即可得到导线缺陷的位置。
可选择的，所述通过X射线对导线的缺陷部分进行成像，得到导线缺陷区域和导线缺陷区域投影包括：
S11：将成像板设置于导线的后侧，通过X射线对导线的缺陷部分进行扫描，得到导线缺陷区域，然后测量X射线源至成像板的垂直距离以及导线的直径为；
S12：通过X射线将导线的缺陷部分投射至X射线源的另一端，得到导线缺陷区域投影。
可选择的，所述通过导线缺陷区域和导线缺陷区域投影，计算得到导线缺陷尺寸和导线缺陷区域投影末端至X射线源的垂直距离包括：
S21：以导线缺陷区域为底，得到第一三角形；
S22：以导线缺陷区域投影为底，得到第二三角形，第一三角形与第二三角形相似；
S23：通过第一三角形和第二三角形，计算得到导线缺陷尺寸和导线缺陷区域投影末端至X射线源的垂直距离。
可选择的，所述通过第一三角形和第二三角形，计算得到导线缺陷尺寸和导线缺陷区域投影末端至X射线源的垂直距离包括：
S231：通过第一三角形和第二三角形，计算得到导线缺陷投影尺寸；
S232：通过导线缺陷投影尺寸、X射线源至成像板的垂直距离和导线的直径，计算得到导线缺陷尺寸；
S233:通过导线缺陷尺寸、X射线源至成像板的垂直距离和导线的直径，计算得到导线缺陷区域投影末端至X射线源的垂直距离。
X射线扫描导线缺陷区域并投射到X射线源另一端，这样形成一个三角形。实际上，以导线缺陷区域为底，得到一个小三角形，即第一三角形，而以导线缺陷区域投影为底，能得到另一个三角形，即第二三角形，这两个三角形相似，导线缺陷尺寸为S1，导线缺陷投影尺寸为L1，导线直径为R。另外，缺陷投影末端至X射线源垂直距离记为S3，则两个三角形高之比等于对应底之比，即
可选择的，所述获取标记物，通过X射线对标记物进行成像，得到标记物区域和标记物区域投影包括：
S31：将成像板设置于导线后侧，移动成像板和X射线，在导线的中心获取标记物，得到标记物区域，然后测量X射线源至成像板的垂直距离以及导线的直径；
S32：通过X射线将标记物投射至X射线源的另一端，得到标记物区域投影。
可选择的，所述通过标记物区域和标记物区域投影，计算得到标记物区域尺寸和标记物区域投影末端至X射线源的垂直距离包括：
S41：以标记物区域为底，得到第三三角形；
S42：以标记物区域投影为底，得到第四三角形，第三三角形与第四三角形相似；
S43：通过第三三角形和第四三角形，计算得到标记物区域尺寸和标记物区域投影末端至X射线源的垂直距离。
可选择的，所述通过第三三角形和第四三角形，计算得到标记物区域尺寸和标记物区域投影末端至X射线源的垂直距离包括：
S431：通过第三三角形和第四三角形，计算得到标记物区域尺寸；
S432：通过标记物区域尺寸、X射线源至成像板的垂直距离和导线的直径，计算得到标记物区域投影末端至X射线源的垂直距离。
同时移动X射线成像仪和成像板，寻找一个标记物，该标记物处于导线中心。成像板置于导线背面。X射线源距成像板垂直距离h，导线直径R；
同样地，X射线扫描标记物区域并投射到X射线源另一端，这样形成一个三角形。实际上，以标记物区域为底，得到一个小三角形，即第三三角形，而以标记物区域投影为底，能得到另一个三角形，即第四三角形，这两个三角形相似，标记物区域尺寸为S2，标记物区域尺寸为L2，导线直径为R。另外，标记物区域投影末端至X射线源垂直距离记为S4；
两三角形相似，则两个三角形高之比等于对应底之比，即
通过标记物区域尺寸、标记物区域投影末端至X射线源的垂直距离、导线缺陷区域投影末端至X射线源的垂直距离以及导线缺陷尺寸，计算得到标记物至导线缺陷的距离，即可得到导线缺陷的位置。
导线缺陷与标记物间的距离为
参见图2和图3，可选地，如若X射线源垂足处于投影之内上式取正号，即缺陷与标记物间的距离为
第二方面，本发明提供一种用于导线缺陷定位的装置，其特征在于，所述用于导线缺陷定位的装置包括X射线成像仪和架空线路机器人，所述X射线成像仪与所述架空线路机器人配合工作，用于对标记物和导线进行成像，还用于对标记物和导线进行投影；
所述架空线路机器人上设置有里程计，所述里程计用于对架空线路机器人的运动距离进行测量。
本发明提供一种用于导线缺陷定位的方法及装置，本发明提供的方法通过对导线的缺陷部分进行成像和投影，然后计算得到导线缺陷尺寸和导线缺陷区域投影末端至X射线源的垂直距离，再获取标记物，对标记物进行成像和投影，计算得到标记物区域尺寸和标记物区域投影末端至X射线源的垂直距离，最后通过标记物区域尺寸、标记物区域投影末端至X射线源的垂直距离、导线缺陷区域投影末端至X射线源的垂直距离以及导线缺陷尺寸，计算得到标记物至导线缺陷的距离，即可得到导线缺陷的位置，能够准确的计算出导线缺陷的位置，相对于现有的方法，本发明的方法更安全。
以上仅是本发明的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
