2023无人机电力巡检红外图像分析技术规范

无人机电力巡检红外图像分析技术规范II目 次目 次 I前 言 2范围 3规范引用件 3术语定义 3符号代号缩略语 5故障型及据 5故类型 5故判据 5数据集 6无机红设备求 6红采集求 6红数据式及要求 6数据析 7数预处理 7红图像析工求 7红图像能分求 7数据理与全 7数管理 7数安全 8附 录 A（资性录） 9附 录 B（资性录） 12附 录 C（规性录） 13附 录 D（规性录） 15附 录 E（规性附1633无人机电力巡检红外图像分析技术规范范围本文件规定了无人机电力巡检红外图像分析技术规范，包括待识别设备的故障类型及判据、红外数据采集、红外数据分析、红外数据管理和安全保护等。本文件适用于输变配无人机电力巡检的红外数据采集和分析，同时适用于无人机电力红外巡检系统的设计和开发。GB26859电力安全工作规程电力线路部分GB/T19870-2018工业检测型红外热像仪DL/T741架空输电线路运行规程DL/T1482架空输电线路无人机巡检作业技术导则DL/T664带电设备红外诊断应用规范DL/T1578架空电力线路多旋翼无人机巡检系统术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1无人机电力红外巡检UAVPowerInfraredInspection利用无人机搭载红外相机对电力设备进行温度检测的巡检方法。3.2红外图像智能分析IntelligentAnalysisofInfraredImages通过非接触式的测试技术对红外图像进行自动化分析和处理的方法。目标交并比IoUObjectIntersection-over-Union通过IoU判断检测目标框是否正确，如果和真实的目标框的Iou在阈值范围内，则认为是正确框。BBarea(A)∩area(B)A

𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼=平均准确率AveragePrecision,AP

𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎(𝐴)∩𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎(𝐵𝐵)𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎(𝐴)∪𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎(𝐵𝐵)44平均准确率是准确率（Precision，P）和召回率(Recall,R)组成的P-R曲线的面积，其中：P=TP(TP+FP)（1）R=TP/(TP+FN)（2）式中：TP是检测的正确目标框；FP是检测的错误目标框；FN是漏检的真实目标框。P-R曲线如下，AP是曲线下的面积。𝐴𝐴𝐴𝐴=1∑ 𝐴𝐴𝑃𝑃𝑃𝑃𝑎𝑎𝑎𝑃(𝑎𝑎)(𝑎𝑎)

（3）式中：

11𝑟𝑟∈{0,0.1,….1}𝐴𝐴𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑎𝑃(𝑎𝑎)=𝑚𝑚𝑎𝑚𝑟̃𝑟̃𝑟𝑟𝑃(𝑎̃)为了评测模型的实用性，AP值会计算不同IoU下的AP的平均，即IoU=.50:.05:.9510个阈值。3.5平均准确率均值meanAveragePrecision,mAP mAP模型误报率ModelFalsePositives,MFP模型误报率是指检测错误的目标框占总体真实框的比例。式中：TP是检测的正确目标框；FP是检测的错误目标框；FN是漏检的真实目标框。

MFP=FP/(TP+FN)像素精度PixelAccuracy,PA PA∑𝐴𝐴𝐴𝐴=∑

𝑘𝑘∑𝑖𝑖=0∑

𝑝𝑝𝑖𝑖𝑖𝑖

（4）式中：i——自然数，1、2、3……N；j——自然数，1、2、3……N；k——所识别目标种类数目；

𝑘𝑘𝑖𝑖=0

𝑘𝑘∑𝑖𝑖=0∑

𝑝𝑝𝑖𝑖𝑖𝑖55𝑃𝑃𝑖𝑖𝑖𝑖——被正确分类的像素数量。38

平均像素精度MeanPixelAccuracy,MPAMPA为每个类内被正确分类像素数的比例的算术平均。∫AP= 1𝑃𝑃(𝑎𝑎)𝑑𝑑𝑎𝑎（5∫𝑟𝑟mAP=

𝑁𝑁∑𝑖𝑖=1∑

（6）𝑁𝑁3.8

式中：r——识别召回率；𝑃𝑃(𝑎𝑎)——识别所定位召回率对应的精准率；AP——平均精度；N——所识别目标种类数目；i——自然数，1、2、3……N;模型处理时间ModelTime，MT模型在一张图片上进行一次检测的平均耗时，单位ms3.9红外图像分析工具InfraredImageAnalysisTool可以分析、评估和记录红外热图像,具体功能包括对拍摄的红外全辐射热图进行导入、显示、测温、提取热缺陷、生成测试报告。下列符号、代号和缩略语适用于本文件。UAV：无人机（UnmannedAerialVehicle）mAP：平均精度值(meanAveragePrecision)模型：智能分析模型缩写，即使用机器学习（包括深度学习）算法训练学习得到的权重文件DL/T664。DL/T664（A66DL/T664数据采集红外相机应覆盖8~14μm红外波段，以适应不同电力设备的温度变化，测温范围覆盖-20℃~+350℃。3050mK。的距离应保持在5-10mB，被测目标最少要有3*3个像素19mm25mm50mm20m30°~50R-JPEGDL/T664的规定。MP4480（V），帧率不低于30Hz。77数据分析TSDKD中的判据进行下一步的逻辑分析。PascalVOCXMLPacalVOCAPmAPIoU0.32003：1。88缺陷部位、缺陷性质、电压、图像资料、诊断结果及处理意见等内容。99附 录 A（资料性附录）无人机电力红外巡检作业重点关注设备输电红外巡检作业重点关注设备见表A.1。表A.1输电红外巡检作业重点关注设备拍摄部位拍摄重点直线塔悬垂绝缘子串悬垂串整串、绝缘子球头、均压环缘子导线端线夹线夹连接点、线夹挂板导地线导地线线夹、连接点耐张塔耐张绝缘子串耐张串整串、绝缘子球头、屏蔽环耐张绝缘子串导线端线夹T型线夹、连接金具引流绝缘子串引流串整串、绝缘子球头、均压环引流绝缘子串导线端线夹线夹连接点、线夹挂板导地线导地线线夹、连接点复合绝缘子芯棒、伞裙配电红外巡检作业重点关注设备见表A.2。表A.2配电红外巡检作业重点关注设备拍摄部位拍摄重点架空线路导线导线本体、接头绝缘子绝缘子本体金具金具部件连接处：线夹、线耳、连续管、预绞丝护线条等中压避雷器避雷器本体电缆线路电力电缆电缆本体电缆终端头电缆接头、本体变压器本体变压器本体套管套管本体、套管接头油箱油箱本体1010避雷器避雷器本体、接头柱上设备断路器断路器本体、接头互感器互感器本体、接头隔离开关隔离开关本体、接头跌落式熔断器熔断器本体、接头变电红外巡检作业重点关注设备见表A.3。表A.3变电红外巡检作业重点关注设备拍摄部位拍摄重点架空线路导线导线本体、接头绝缘子绝缘子本体金具金具部件连接处：线夹、线耳、连续管、预绞丝护线条等避雷器避雷器本体变压器本体变压器本体套管套管本体、套管接头油箱油箱本体避雷器避雷器本体冷却器冷却器本体GIS/断路器本体本体、接头、触头、接地排（线）隔离开关本体本体、接头、转头互感器本体本体、接头阻尼箱本体、接头无功补偿设备电容器本体、接头电抗器本体、接头阻波器本体本体、接头避雷器本体本体、接头穿墙套管本体本体、接头支柱绝缘子本体本体、接头1111电缆线路电力线缆线缆本体电缆终端头电缆接头、本体1212附 录 B（资料性附录）巡检作业的安全距离B.1 无人机电力红外巡检安全距离见表B.1表B.1 巡检作业的安距离1313附 录 C（规范性附录）红外数据分析方法点测温点测温作为一种最灵活的测温方式，可用于几乎所有设备对象。常用于比较多个同类型设备之间的温度情况,见图C.1。图C.1点测温直线测温直线测温常用于绝缘子串、支柱等设备的测温分析，选取直线测温，这里以绝缘子串为例进行说明。C.21414图C.2 线区域测温区域测温常用于复杂结构金具或面积较大的设备，或用于对比多个同类型设备。区域测温能够在所框选的区域内快速识别高温点。区域测温可得到：最高温度、最低温度、平均温度三个参数。应关注最高温度数值以判断导地线线夹情况，见图C.3。图C.3区域测温1515附 录 D（规范性附录）无人机红外巡检缺陷报告D.1 无人机电力红外巡检缺陷报告模板见表D.1表D.1 电力红外巡检陷报告1616附 录 E（规范性附录）红外图像智能识别精度评价指标 E.1表E.1 红外图像智能别精度评价指标要红外图像智能识别精度指标指标解释精度要求召回率反映分类器或者模型正确预测正样本全度的能力，即正样本被预测为正样本占总的正样本的比例。值越大，性能越好。召回率≥85