图1-1  不同憎水等级的标准图像

表1  不同憎水性等级的图像特征描述（注：θr接触角）

（2）改进形状因子法

通过计算绝缘子憎水图像中的水珠（或水膜）的面积比K和形状因子fc，并依据表2-1所示判据来进行分级。面积比K的计算公式为：

（2－1）式中，水珠（水迹）的面积和图像总面积的单位均为像素。形状因子fc由专用计算公式得到。

2.3 绝缘子憎水性带电检测操作细则

   （1）绝缘子憎水性带电检测应选择良好天气下进行，不易在雷、雨、雪、雾等天气下进行，同时环境湿度应尽量不大于80%。

   （2）绝缘子憎水性带电检测时，为了防止喷水装置储水瓶中的水结冰以及喷出的水雾在绝缘子表面结冰，环境温度应高于0℃，但不应大于40℃，以免水分蒸发过快。

   （3）绝缘子憎水性带电检测时，风力应不大于4级。

   （4）待测杆塔的三相绝缘子串均应进行憎水性测量；对于每串待测绝缘子，可选择位置合适，便于测量且老化现象明显的1-2片绝缘子进行测量。

   （5）绝缘子憎水性带电检测一般需3名及以上工作人员，其任务分工是：塔上喷水操作1名，塔上拍摄操作1名，地面指挥1名。

   （6）登塔前，喷水操作人员在喷水装置的储水瓶中装满去离子水，并检察装置是否漏水，电源电量是否充足；拍摄操作人员检查摄像机电池的电量是否充足。

   （7）根据情况选择录像或拍摄方式，若为拍摄方式则在喷水结束后应迅速完成拍摄，若为录像方式则应和喷水操作同时开始并在喷水操作结束10秒后，结束录像。

   （8）喷水操作人员调节喷头的出水方向使其与待测伞裙表面基本垂直，使喷水装置的喷头距离待测伞裙约20cm，开始定量喷水操作。

   （9）一基杆塔测量结束后，两名塔上操作人员返回地面；将憎水性图像导入笔记本电脑中，并通过憎水性分析软件进行憎水性状态的判断，存储判断结果，同时存储测量时的背景信息。

   （10）记录检测的背景信息，包括：绝缘子型号、安装日期、检测时间、检测位置、检测时的天气、光照、温度、湿度和污染情况等。

注：现场风力较小，温度较低（但高于零度）可以直接用拍摄模式来获取憎水性图片。

第三章 装置构成

HK-HCII型绝缘子憎水性带电检测装置由电动喷水装置、绝缘子憎水图像拍摄装置、笔记本电脑、憎水性分析软件光盘、USB数据传输线等组成。

3.1  电动喷水装置

利用HC分级法进行绝缘子憎水性带电检测的关键技术之一就是对绝缘子表面喷水。本装置按照电力行业标准规定对被测绝缘子进行定量喷水，保证了测量的准确性。

装置采用模块化结构，由三部分组成： = 1 \* GB3 ①无线遥控 = 2 \* GB3 ②绝缘操作杆 = 3 \* GB3 ③控制喷水部分，各部分可快速组装。装置结构紧凑，适合现场使用。

（1）无线遥控工作于433M频段，具有遥控距离远、穿透力强、抗干扰能力强等优点。供电电源为2节3V纽扣电池。当遥控距离下降操作不灵敏时按照说明更换电池。

（2）绝缘操作杆的材料为环氧树脂，具有强度大、重量轻的特点。

（3）控制喷水部分由控制主机、连接绝缘杆、储水器、微型水泵及活动喷嘴组成。喷嘴可360度活动保证被测绝缘子表面垂直受水。供电电电源为12V 3000mAh可充电锂电池，单次充电可保证装置连续喷水2.5小时，能够完成150次以上测量，满足现场长时间测量要求。

3.2  绝缘子憎水图像拍摄装置

本装置采用数字图像分析技术来判断绝缘子表面的憎水性状态，因此需要获取绝缘子的憎水图像。拍摄需要克服一些不利的现场条件，特别是拍摄目标较小（一般绝缘子伞裙的直径为十几厘米）、拍摄距离较远（一般都有1米以上的距离）和操作稳定性较差（如远距离高光学变焦拍摄带来的抖动、操作人员在塔上手持拍摄带来的抖动等）。为了克服以上问题，憎水图像的拍摄装置应采用具有高像素、高光学变焦性能、高存储量、定焦速度快、曝光速度快、防抖动性能优异及具有静像拍摄功能的微型数码摄像机。本装置选用微型数码摄像机，其基本参数为：质量370g、焦距1.9-57mm、30倍光学变焦、静像拍摄时870万有效像素。

3.3  憎水性分析软件

本装置通过憎水性分析软件来分析运行中的绝缘子憎水性状态。本软件的核心功能为憎水性等级判断，由客观判断和主观判断两部分组成。

（1）客观判断

   憎水性的客观判断是本软件的特色部分，所依据的判断方法为“改进形状因子法”，即通过计算机中分析绝缘子憎水图像的面积比K和形状因子f_c来进行憎水性等级判断。

  （2）主观判断