CN110554049A - 基于太赫兹波的复合绝缘子缺陷检测装置、方法及介质 - Google Patents
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Abstract
一种基于太赫兹波的复合绝缘子缺陷检测方法、装置及计算机可读存储介质，所述方法包括：采集入射至复合绝缘子的太赫兹时域入射波及经过复合绝缘子反射回的太赫兹时域反射波；将太赫兹时域入射波转换为太赫兹频域入射波及将太赫兹时域反射波转换为太赫兹频域反射波；基于太赫兹频域入射波、复合绝缘子的传递函数及预设校正项构建太赫兹频域反射波的频域表达式；对频域表达式进行求解得到该传递函数的频域最优解；将传递函数的频域最优解转换为时域波形；及基于传递函数的时域波形分析得到所述复合绝缘子的缺陷检测结果。本发明利用去卷积算法对波形进行分析，降低太赫兹脉冲重叠的可能性，提升复合绝缘子缺陷检测精度。
Description
技术领域
本发明涉及产品检测技术领域，尤其涉及一种基于太赫兹波的复合绝缘子缺陷检测装置、方法及计算机可读存储介质。
背景技术
复合绝缘子相比于传统绝缘子，具有重量轻、生产工艺简单、维护成本较低以及憎水性和憎水迁移性能强等优点，自投入商业运行以来，其使用数量就不断增加。复合绝缘子在我国电力***中地位举足轻重，其工作状态影响着电网的安全稳定运行。复合绝缘子因其结构、形状复杂，工作环境恶劣，对无损检测技术要求更高，现有的无损检测方法在应用于复合绝缘材料内部缺陷检测具有局限性，例如，传统超声波检测法操作较繁琐，不太适用于结构复杂的复合绝缘子的检测；传统红外检测法仅适用于带电检测，无法在复合绝缘子上网运行前进行检测；X射线检测法设备昂贵，且对人体有害。且复合绝缘子早期形成的内部缺陷，因为其具有隐蔽性、尺寸较小、可能出现在较深位置，常规检测方法难以识别。
太赫兹检测波方法可以同时保证操作方便、安全和对尺寸较小缺陷检测等多个要求。现有的太赫兹波检测方法主要是利用脉冲个数判断复合绝缘子内部界面情况，从而识别缺陷的有无。但是由于太赫兹脉冲通常为双极性脉冲，且存在一定的宽度，约为20ps。当复合绝缘子的缺陷尺寸较小、界面较多时，可能会出现脉冲部分/全部重叠，进而影响到缺陷检测精度。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种基于太赫兹波的复合绝缘子缺陷检测装置、方法及计算机可读存储介质，对复合绝缘子界面反射回的太赫兹反射波进行去卷积处理，可降低太赫兹脉冲重叠的可能性，提升复合绝缘子缺陷检测精度。
本发明一实施方式提供一种基于太赫兹波的复合绝缘子缺陷检测方法，所述方法包括：
采集入射至复合绝缘子的太赫兹时域入射波及经过所述复合绝缘子反射回的太赫兹时域反射波；
将所述太赫兹时域入射波转换为太赫兹频域入射波及将所述太赫兹时域反射波转换为太赫兹频域反射波；
基于所述太赫兹频域入射波、所述复合绝缘子的传递函数及预设校正项构建所述太赫兹频域反射波的频域表达式；
对所述频域表达式进行求解得到所述传递函数的频域最优解；
将所述传递函数的频域最优解转换为所述传递函数的时域波形；及
基于所述传递函数的时域波形分析得到所述复合绝缘子的缺陷检测结果。
优选地，所述方法还包括：
采集经过金属板反射回的太赫兹时域反射波；及
将经过所述金属板反射回的太赫兹时域反射波作为入射至所述复合绝缘子的太赫兹时域入射波。
优选地，所述将所述太赫兹时域入射波转换为太赫兹频域入射波及将所述太赫兹时域反射波转换为太赫兹频域反射波的步骤包括：
利用傅里叶变换算法将所述太赫兹时域入射波转换为所述太赫兹频域入射波及将所述太赫兹时域反射波转换为所述太赫兹频域反射波。
优选地，所述频域表达式为：Y(w)＝H(w)*X(w)+e，其中，Y(w)为所述太赫兹频域反射波，X(w)为所述太赫兹频域入射波，H(w)为所述传递函数，e为所述预设校正项。
优选地，所述对所述频域表达式进行求解得到所述传递函数的频域最优解的步骤包括：
利用Tikhonov正则化算法对所述频域表达式进行正则化转化；及
对转化后的表达式进行求解得到所述传递函数的频域最优解。
优选地，所述传递函数的频域最优解H为：H＝[X(w)]T*Y(w)/[(X(w)]T*X(w)+λI)，其中，[X(w)]T为X(w)的转置矩阵，I为单位矩阵，λ为预设系数。
优选地，所述传递函数的时域波形由多个单极性脉冲组成，所述基于所述传递函数的时域波形得到所述复合绝缘子的缺陷检测结果的步骤包括：
分析每一所述单极性脉冲的时域位置及幅值得到所述复合绝缘子的缺陷检测结果。
优选地，所述对所述频域表达式进行求解得到所述传递函数的频域最优解的步骤之后还包括：
利用三次样条插值算法对所述传递函数的频域最优解进行插值处理。
本发明一实施方式提供一种基于太赫兹波的复合绝缘子缺陷检测装置，所述装置包括处理器及存储器，所述存储器上存储有若干计算机程序，所述处理器用于执行存储器中存储的计算机程序时实现上述的基于太赫兹波的复合绝缘子缺陷检测方法的步骤。
本发明一实施方式还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有多条指令，多条所述指令可被一个或者多个处理器执行，以实现上述的基于太赫兹波的复合绝缘子缺陷检测方法的步骤。
与现有技术相比，上述基于太赫兹波的复合绝缘子缺陷检测装置、方法及计算机可读存储介质，通过对太赫兹入射信号与反射信号做离散去卷积处理求解得到表征复合绝缘子界面信息的传递函数波形，再分析该传递函数波形中每个脉冲的时域位置与幅值，实现对复合绝缘子界面进行评估，从而对复合绝缘子缺陷进行诊断，去卷积算法处理可降低太赫兹脉冲重叠的可能性，提升复合绝缘子缺陷检测精度，可以实现对尺寸较小的缺陷进行诊断。
附图说明
图1是本发明一实施方式的复合绝缘子缺陷检测***的架构示意图。
图2是本发明一实施方式的复合绝缘子缺陷检测装置的功能模块图。
图3是本发明一实施方式的复合绝缘子缺陷检测程序的功能模块图。
图4是本发明一实施方式的太赫兹波产生装置的架构示意图。
图5(a)-5(d)是本发明一实施方式的复合绝缘子采用现有太赫兹检测方法得到的检测波形的波形图。
图6(a)-6(d)是本发明一实施方式的复合绝缘子采用去卷积处理的太赫兹检测方法得到的检测波形的波形图。
图7是本发明一实施方式的复合绝缘子缺陷检测方法的流程图。
主要元件符号说明
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。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。
进一步需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
请参阅图1，为本发明基于太赫兹波的复合绝缘子缺陷检测***较佳实施例的架构示意图。
所述复合绝缘子缺陷检测***1包括复合绝缘子缺陷检测装置100及复合绝缘子200。所述复合绝缘子缺陷检测装置100用于产生太赫兹波入射至所述复合绝缘子200，并采集经由所述复合绝缘子200反射回来的太赫兹反射波，所述复合绝缘子缺陷检测装置100还用于对所述太赫兹反射波进行分析得到所述复合绝缘子200的缺陷检测结果。
在一实施方式中，所述复合绝缘子200主要组成部分可以包括伞裙、护套、芯棒、金具和均压环等部件。因复合绝缘子200具有多种电介质材料，界面处容易因长时间在户外恶劣条件下带电运行产生各种缺陷，包括但不限于护套内部存在气泡、脱粘、芯棒出现裂纹甚至断裂等缺陷，缺陷产生后可能会在复合绝缘子200继续运行过程中逐渐扩大，最终导致复合绝缘子200断串、设备击穿等电力事故。因此，在复合绝缘子200内部缺陷形成初期及时发现尤为重要，而复合绝缘子200界面情况较复杂，其内部早期形成的较小尺寸缺陷采用现有检测方法存在一定的检测困难。本发明一实施方式示例出了在传统太赫兹波无损检测方法基础上，利用去卷积算法对检测到的时域波形进行变换处理，进而可适用于复合绝缘子200尺寸较小缺陷的检测。
可以理解的，在本发明的其他实施方式中，本发明示出的去卷积太太赫兹波检测方法也可以用在其他产品检测中。
请同时参阅图2，为本发明基于太赫兹波的复合绝缘子缺陷检测装置较佳实施例的示意图。
所述复合绝缘子缺陷检测装置100包括存储器10、处理器20、存储在所述存储器10中并可在所述处理器20上运行的复合绝缘子缺陷检测程序30及太赫兹波产生装置40。所述处理器20执行所述复合绝缘子缺陷检测程序30时实现复合绝缘子缺陷检测方法实施例中的步骤，例如图7所示的步骤S700～S710。或者，所述处理器20执行所述复合绝缘子缺陷检测程序30时实现复合绝缘子缺陷检测程序实施例中各模块的功能，例如图3中的模块101～106。
所述复合绝缘子缺陷检测程序30可以被分割成一个或多个模块，所述一个或者多个模块被存储在所述存储器10中，并由所述处理器20执行，以完成本发明。所述一个或多个模块可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，所述指令段用于描述所述复合绝缘子缺陷检测程序30在所述复合绝缘子缺陷检测装置100中的执行过程。例如，所述复合绝缘子缺陷检测程序30可以被分割成图3中的采集模块101、第一转换模块102、构建模块103、计算模块104、第二转换模块105及分析模块106。各模块具体功能参见下图3中各模块的功能。
本领域技术人员可以理解，所述示意图仅是复合绝缘子缺陷检测装置100的示例，并不构成对复合绝缘子缺陷检测装置100的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述复合绝缘子缺陷检测装置100还可以包括显示设备、总线等。
所述太赫兹波产生装置40可产生太赫兹波，所述太赫兹波优选为双极性太赫兹脉冲波，当所述复合绝缘子200放置在载物台(图未示)上进行检测时，所述太赫兹波产生装置40产生的太赫兹波优选垂直入射至所述复合绝缘子200。
可以理解的，在本发明的其他实施方式中，所述太赫兹波产生装置40也可以独立设置于复合绝缘子缺陷检测装置100。
所称处理器20可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者所述处理器20也可以是任何常规的处理器等，所述处理器20可以利用各种接口和总线连接复合绝缘子缺陷检测装置100的各个部分。
所述存储器10可用于存储所述复合绝缘子缺陷检测程序30和/或模块，所述处理器20通过运行或执行存储在所述存储器10内的计算机程序和/或模块，以及调用存储在存储器10内的数据，实现所述复合绝缘子缺陷检测装置100的各种功能。所述存储器10可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。
图3为本发明复合绝缘子缺陷检测程序较佳实施例的功能模块图。
参阅图3所示，复合绝缘子缺陷检测程序30可以包括采集模块101、第一转换模块102、构建模块103、计算模块104、第二转换模块105及分析模块106。在一实施方式中，上述模块可以为存储于所述存储器10中且可被所述处理器20调用执行的可程序化软件指令。可以理解的是，在其他实施方式中，上述模块也可为固化于所述处理器20中的程序指令或固件(firmware)。
所述采集模块101用于采集入射至所述复合绝缘子200的太赫兹时域入射波及经过所述复合绝缘子200反射回的太赫兹时域反射波。
在一实施方式中，当太赫兹波产生装置40发射出的太赫兹波入射至所述复合绝缘子200时，将会在所述复合绝缘子200的界面发生反射，进而所述采集模块101可以采集到经过所述复合绝缘子200反射回的太赫兹时域反射波。
在一实施方式中，通过所述采集模块101直接采集入射至所述复合绝缘子200的太赫兹时域入射波较困难，而金属对太赫兹波具有全反射作用，进而可以使用金属板的反射波作等效替代。具体地，所述采集模块101可以采集经过金属板反射回的太赫兹时域反射波，该将经过所述金属板反射回的太赫兹时域反射波可作为入射至所述复合绝缘子200的太赫兹时域入射波的等效波形。
如图4所示，太赫兹波产生装置40包括飞秒激光源401、偏振分光镜402、光电导天线403、电源404及时间延迟控制***405。电源404用于为光电导天线403提供电场偏置，飞秒激光源401产生飞秒激光，照射到偏振分光镜402后被分为用于产生太赫兹脉冲的泵浦光和用于太赫兹波检测的探测光。泵浦光可在反射镜与透镜的作用下照射到GaAs材料制成的光电导天线403上，产生大量光生载流子，光电导天线403的特性及泵浦光脉冲宽度共同决定了光生载流子产生的电磁波频段在太赫兹频段，光生载流子产生的电磁波可在抛物面镜作用下得到聚焦与校准，并在时间延迟控制***405的作用下转化为实际发射的双极性太赫兹脉冲波。时间延迟控制***405的最大延迟时间约为300ps，飞秒激光源401可以采用钛宝石飞秒激光源，中心波长为980nm，脉宽为80fs，重复频率为100MHz，输出功率为20mW，最终产生的太赫兹波的频率范围是：0.02～5THz。由于太赫兹探测器(图未示)输出的信号非常弱，探测得到的电流一般在nA级，较容易湮没在噪声信号中，因此复合绝缘子缺陷检测装置100还需借助锁相放大器(图未示)实现信号提取。具体地，所述采集模块101可以采集经过锁相放大器放大后的波形。
在本发明的其他实施方式中，所述采集模块101也可以集成在所述太赫兹波产生装置40中。
所述第一转换模块102用于将所述太赫兹时域入射波转换为太赫兹频域入射波及将所述太赫兹时域反射波转换为太赫兹频域反射波。
在一实施方式中，所述第一转换模块102可以利用傅里叶变换算法将所述太赫兹时域入射波转换为所述太赫兹频域入射波及将所述太赫兹时域反射波转换为所述太赫兹频域反射波。
所述构建模块103用于基于所述太赫兹频域入射波、所述复合绝缘子200的传递函数及预设校正项构建所述太赫兹频域反射波的频域表达式。
在一实施方式中，所述预设校正项用于对测量过程中仪器和/或测量环境所造成的误差进行拟合，所述复合绝缘子200的传递函数可以用来表征复合绝缘子200的界面信息。所述频域表达式可以为：Y(w)＝H(w)*X(w)+e，其中，Y(w)为所述太赫兹频域反射波，X(w)为所述太赫兹频域入射波，H(w)为所述传递函数，e为所述预设校正项。
所述计算模块104用于对所述频域表达式进行求解得到所述传递函数的频域最优解。
在一实施方式中，当所述太赫兹频域反射波的频域表达式被建立后，可以对所述频域表达式求解得到所述传递函数的频域最优解。由于H(w)的求解是个反问题，实际情况H(w)常常是病态的，因此，所述计算模块104在求解过程中可以先利用Tikhonov正则化算法对所述频域表达式进行正则化转化，再对转化后的表达式进行求解得到所述传递函数的频域最优解。具体地，在求解过程中，采用Tikhonov正则化方算法将所述频域表达式转化为适定性问题，加入预设系数λ可避免H(w)解出现较大值，进而可以将上述求解问题转化为如下优化问题：
令J关于H(w)的偏导等于0，可得当H(w)满足式(1)式时优化项J取得最小值，得到：H＝[X(w)]T*Y(w)/[(X(w)]T*X(w)+λI)，其中，[X(w)]T为X(w)的转置矩阵，I为单位矩阵，H即为所述传递函数的频域最优解。
在一实施方式中，当计算模块104求解得到所述传递函数的频域最优解后，还可利用三次样条插值算法对所述传递函数的频域最优解进行插值处理。
所述第二转换模块105用于将所述传递函数的频域最优解转换为所述传递函数的时域波形。
在一实施方式中，第二转换模块105可以对所述传递函数的频域最优解进行傅里叶逆变换得到所述传递函数的时域波形，进而实现去卷积处理。
所述分析模块106用于基于所述传递函数的时域波形分析得到所述复合绝缘子200的缺陷检测结果。
在一实施方式中，所述传递函数的时域波形由多个单极性脉冲组成，每个脉冲表征的是复合绝缘子200对应界面反射的时间与衰减程度。可以理解的，太赫兹入射波脉冲在某个界面反射前传播的时间越久，脉冲的时域位置越靠后，脉冲幅值越大，太赫兹反射脉冲相比入射时衰减程度越小，进而可以通过分析每个脉冲的时域位置与幅值对复合绝缘子200的界面情况进行评估，实现对缺陷进行诊断。具体地，所述分析模块106可以通过分析每一所述单极性脉冲的时域位置及幅值得到所述复合绝缘子200的缺陷检测结果。
在一实施方式中，可以省略分析模块106，通过外接计算机来分析所述传递函数的时域波形得到所述复合绝缘子200的缺陷检测结果。具体地，利用Matlab编写分析程序，利用分析程序自动对所述传递函数的时域波形进行处理，可以得到检测结果。
请参阅图5(a)-5(d)及图6(a)-6(d)，对含有不同尺寸气隙缺陷的复合绝缘子200进行测试，经过去卷积处理后提取气隙特征脉冲进行分析。传统太赫兹检测方法得到的太赫兹波如图5(a)-5(d)所示，而采用去卷积处理后得到的波形分别如图6(a)-6(d)所示，其中图5(a)、图6(a)为无气隙缺陷，图5(b)、图6(b)气隙缺陷为0.17mm，图5(c)、图6(c)气隙缺陷为0.51mm，图5(d)、图6(d)气隙缺陷为1.14mm。传统方法得到的反射波形，第一个脉冲为硅橡胶表面反射回的太赫兹脉冲，之后是气隙上表面和下表面的两个反相脉冲。从图中可以看到，由于气隙缺陷尺寸较大，图5(d)中两个脉冲基本没有发生重叠，图5(c)中两个脉冲的负峰发生了部分重叠，由于气隙缺陷尺寸较小，图5(b)中两个脉冲的负峰几乎重叠到了一起。图6(a)-6(d)分别为图5(a)-5(d)中四个波形的去卷积处理结果，主脉冲在变换过后是一个正极性的脉冲，宽度较窄，峰值较高，之后气隙上下表面的两个反相反射脉冲经过去卷积处理后，变成两个极性相反的单峰脉冲，从图6(b)可以看出，气隙缺陷尺寸最小，重叠程度最高的图5(b)在去卷积处理后也能分离出两个反相单极性脉冲。因此，经过去卷积处理可以有效减缓因为缺陷尺寸过小导致的波形重叠现象，有利于复合绝缘子200缺陷的识别与诊断。
图7为本发明一实施方式中基于太赫兹波的复合绝缘子缺陷检测方法的流程图。根据不同的需求，所述流程图中步骤的顺序可以改变，某些步骤可以省略。
步骤S700，采集入射至所述复合绝缘子200的太赫兹时域入射波及经过所述复合绝缘子200反射回的太赫兹时域反射波。
在一实施方式中，当太赫兹波产生装置40发射出的太赫兹波入射至所述复合绝缘子200时，将会在所述复合绝缘子200的界面发生反射，进而可以采集到经过所述复合绝缘子200反射回的太赫兹时域反射波。
在一实施方式中，由于直接采集入射至所述复合绝缘子200的太赫兹时域入射波较困难，而金属对太赫兹波具有全反射作用，进而可以使用金属板的反射波作等效替代。具体地，可以采集经过金属板反射回的太赫兹时域反射波，该将经过所述金属板反射回的太赫兹时域反射波可作为入射至所述复合绝缘子200的太赫兹时域入射波的等效波形。
步骤S702，将所述太赫兹时域入射波转换为太赫兹频域入射波及将所述太赫兹时域反射波转换为太赫兹频域反射波。
在一实施方式中，可以利用傅里叶变换算法将所述太赫兹时域入射波转换为所述太赫兹频域入射波及将所述太赫兹时域反射波转换为所述太赫兹频域反射波。
步骤S704，基于所述太赫兹频域入射波、所述复合绝缘子200的传递函数及预设校正项构建所述太赫兹频域反射波的频域表达式。
在一实施方式中，所述预设校正项用于对测量过程中仪器和/或测量环境所造成的误差进行拟合，所述复合绝缘子200的传递函数可以用来表征复合绝缘子200的界面信息。所述频域表达式可以为：Y(w)＝H(w)*X(w)+e，其中，Y(w)为所述太赫兹频域反射波，X(w)为所述太赫兹频域入射波，H(w)为所述传递函数，e为所述预设校正项。
步骤S706，对所述频域表达式进行求解得到所述传递函数的频域最优解。
在一实施方式中，当所述太赫兹频域反射波的频域表达式被建立后，可以对所述频域表达式求解得到所述传递函数的频域最优解。由于H(w)的求解是个反问题，实际情况H(w)常常是病态的，因此，在求解过程中可以先利用Tikhonov正则化算法对所述频域表达式进行正则化转化，再对转化后的表达式进行求解得到所述传递函数的频域最优解。具体地，在求解过程中，采用Tikhonov正则化方算法将所述频域表达式转化为适定性问题，加入预设系数λ可避免H(w)解出现较大值，进而可以将上述求解问题转化为如下优化问题：
令J关于H(w)的偏导等于0，可得当H(w)满足式(1)式时优化项J取得最小值，得到：H＝[X(w)]T*Y(w)/[(X(w)]T*X(w)+λI)，其中，[X(w)]T为X(w)的转置矩阵，I为单位矩阵，H即为所述传递函数的频域最优解。
在一实施方式中，当求解得到所述传递函数的频域最优解后，还可利用三次样条插值算法对所述传递函数的频域最优解进行插值处理。
步骤S708，将所述传递函数的频域最优解转换为所述传递函数的时域波形。
在一实施方式中，可以对所述传递函数的频域最优解进行傅里叶逆变换得到所述传递函数的时域波形，进而实现去卷积处理。
步骤S710，基于所述传递函数的时域波形分析得到所述复合绝缘子200的缺陷检测结果。
在一实施方式中，所述传递函数的时域波形由多个单极性脉冲组成，每个脉冲表征的是复合绝缘子200对应界面反射的时间与衰减程度。可以理解的，太赫兹入射波脉冲在某个界面反射前传播的时间越久，脉冲的时域位置越靠后，脉冲幅值越大，太赫兹反射脉冲相比入射时衰减程度越小，进而可以通过分析每个脉冲的时域位置与幅值对复合绝缘子200的界面情况进行评估，实现对缺陷进行诊断。具体地，可以通过分析每一所述单极性脉冲的时域位置及幅值得到所述复合绝缘子200的缺陷检测结果。
上述基于基于太赫兹波的复合绝缘子缺陷检测装置、方法及计算机可读存储介质，通过对太赫兹入射信号与反射信号做离散去卷积处理求解得到表征复合绝缘子界面信息的传递函数波形，再分析该传递函数波形中每个脉冲的时域位置与幅值，实现对复合绝缘子界面进行评估，从而对复合绝缘子缺陷进行诊断，去卷积算法处理可降低太赫兹脉冲重叠的可能性，提升复合绝缘子缺陷检测精度，可以实现对尺寸较小的缺陷进行诊断。
对本领域的技术人员来说，可以根据本发明的发明方案和发明构思结合生产的实际需要做出其他相应的改变或调整，而这些改变和调整都应属于本发明所公开的范围。
Claims (10)
1.一种基于太赫兹波的复合绝缘子缺陷检测方法，其特征在于，所述方法包括：
采集入射至复合绝缘子的太赫兹时域入射波及经过所述复合绝缘子反射回的太赫兹时域反射波；
将所述太赫兹时域入射波转换为太赫兹频域入射波及将所述太赫兹时域反射波转换为太赫兹频域反射波；
基于所述太赫兹频域入射波、所述复合绝缘子的传递函数及预设校正项构建所述太赫兹频域反射波的频域表达式；
对所述频域表达式进行求解得到所述传递函数的频域最优解；
将所述传递函数的频域最优解转换为所述传递函数的时域波形；及
基于所述传递函数的时域波形分析得到所述复合绝缘子的缺陷检测结果。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
采集经过金属板反射回的太赫兹时域反射波；及
将经过所述金属板反射回的太赫兹时域反射波作为入射至所述复合绝缘子的太赫兹时域入射波。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述太赫兹时域入射波转换为太赫兹频域入射波及将所述太赫兹时域反射波转换为太赫兹频域反射波的步骤包括：
利用傅里叶变换算法将所述太赫兹时域入射波转换为所述太赫兹频域入射波及将所述太赫兹时域反射波转换为所述太赫兹频域反射波。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述频域表达式为：Y(w)＝H(w)*X(w)+e，其中，Y(w)为所述太赫兹频域反射波，X(w)为所述太赫兹频域入射波，H(w)为所述传递函数，e为所述预设校正项。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述对所述频域表达式进行求解得到所述传递函数的频域最优解的步骤包括：
利用Tikhonov正则化算法对所述频域表达式进行正则化转化；及
对转化后的表达式进行求解得到所述传递函数的频域最优解。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述传递函数的频域最优解H为：H＝[X(w)]T*Y(w)/[(X(w)]T*X(w)+λI)，其中，[X(w)]T为X(w)的转置矩阵，I为单位矩阵，λ为预设系数。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述传递函数的时域波形由多个单极性脉冲组成，所述基于所述传递函数的时域波形得到所述复合绝缘子的缺陷检测结果的步骤包括：
分析每一所述单极性脉冲的时域位置及幅值得到所述复合绝缘子的缺陷检测结果。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述频域表达式进行求解得到所述传递函数的频域最优解的步骤之后还包括：
利用三次样条插值算法对所述传递函数的频域最优解进行插值处理。
9.一种基于太赫兹波的复合绝缘子缺陷检测装置，所述装置包括处理器及存储器，所述存储器上存储有若干计算机程序，其特征在于，所述处理器用于执行存储器中存储的计算机程序时实现如权利要求1-8任一项所述的基于太赫兹波的复合绝缘子缺陷检测方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有多条指令，多条所述指令可被一个或者多个处理器执行，以实现如权利要求1-8任一项所述的基于太赫兹波的复合绝缘子缺陷检测方法的步骤。
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