本发明属于输电线路维护，具体涉及一种电缆绝缘层水树枝形态扫描检测成像系统。
背景技术：
1、目前，电缆工作环境十分复杂，在长期运行过程中受电流热效应的影响，同时受周围水分侵蚀和绝缘层氧化反应的影响，进而造成水树枝产生及进一步老化深入。水树枝的老化使电缆的绝缘性能严重下降直至失效，发生击穿后导致大规模停电，严重威胁电网的安全运行。可见，xlpe电缆水树枝老化是导致其绝缘水平下降和运行寿命减少的主要原因。在xlpe电缆绝缘层水树枝形态检测的前提下，针对其发展形态形成水树枝成像，是目前电力电缆线路运行检修领域亟待解决的技术问题。
2、相较于现有电缆缺陷检测技术，现有技术cn202310676779.8公开一种高压电缆x射线步进式检测装置及图像三维重构系统；现有技术cn220795090u公开一种在役电缆x射线三维成像检测装置，二者虽然实现了电缆内部结构分析成像，但不能实现电缆绝缘层的水树枝形态成像，且安装在电缆排架上的电缆无法通过该检测装置完成扫描检测。如何提供一种精准成像，操作简单，安全可靠性强的绝缘层水扫描成像方案具有现实的应用意义。
技术实现思路
1、为此，本发明提供一种电缆绝缘层水树枝形态扫描检测成像系统，结合扫描成像与透视成像的技术，解决电缆绝缘水树枝形态难以检测的问题。
2、为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种电缆绝缘层水树枝形态扫描检测成像系统，包括移动采集平台、采集器体系、信号处理单元和图像处理单元；所述移动采集平台包括运载子平台和充电子平台；所述采集器体系包括发射器、射线采集器和放射素采集器；
3、所述发射器设置在所述运载子平台上，所述射线采集器和所述放射素采集器设置在所述充电子平台上；当所述发射器、所述射线采集器、所述放射素采集器被激活后，所述发射器、所述射线采集器、所述放射素采集器飞行至待检测电缆段并沿所述待检测电缆段进行环形绕飞，所述环形绕飞过程中：
4、所述发射器通过携带的第一激光测距雷达监控所述发射器上搭载的x射线发射器与所述射线采集器搭载的a数据接收单元以电缆为轴心始终保持设定角度180°；所述a数据接收单元以采集所述x射线发射器的光信号，所述a数据接收单元采集的所述x射线发射器的光信号经第一光电耦合单元处理后由第一无线信号传输器发送至所述信号处理单元；
5、所述放射素采集器通过搭载的b数据接收单元采集检测液薄膜的辐射信号,所述b数据接收单元采集的检测液薄膜辐射信号经第二光电耦合单元处理后由第二无线信号传输器发送至所述信号处理单元；
6、所述信号处理单元将所述射线采集器和所述放射素采集器的数据融合于同一坐标空间中并打包至所述图像处理单元；所述图像处理单元对所述射线采集器采集的x射线发射器的光信号校准以修正x射线能量偏移后形成第一图像数据；所述图像处理单元对所述放射素采集器采集的检测液薄膜的辐射信号进行校正后形成第二图像数据；将所述第一图像数据和所述第二图像数据融合形成电缆绝缘层的微观结构三维成像。
7、作为电缆绝缘层水树枝形态扫描检测成像系统优选方案，所述射线采集器搭载有第二激光测距雷达，所述放射素采集器搭载有第三激光测距雷达；
8、所述第二激光测距雷达用于所述射线采集器和所述发射器/所述放射素采集器保持预设的安全间距；
9、所述第三激光测距雷达用于所述放射素采集器射线采集器和所述发射器/所述射线采集器保持预设的安全间距。
10、作为电缆绝缘层水树枝形态扫描检测成像系统优选方案，所述发射器包括第一无刷电机、第一正反桨、第一电机支撑架、第一机架、第一飞行控制板、第一电池、第一控速器和第一支柱；
11、所述第一正反桨的中心转轴连接所述第一无刷电机，所述第一无刷电机连接所述第一电机支撑架；所述第一电机支撑架连接所述第一机架；所述第一飞行控制板、所述第一电池、所述第一控速器、所述第一支柱均连接所述第一机架；
12、所述a数据接收单元连接所述第一支柱；所述第一激光测距雷达连接所述第一电机支撑架；所述第一光电耦合单元、所述第一无线信号传输器均连接所述第一机架。
13、作为电缆绝缘层水树枝形态扫描检测成像系统优选方案，所述射线采集器包括第二无刷电机、第二正反桨、第二电机支撑架、第二机架、第二飞行控制板、第二电池、第二控速器和第二支柱；
14、所述第二正反桨的中心转轴连接所述第二无刷电机，所述第二无刷电机连接所述第二电机支撑架；所述第二电机支撑架连接所述第二机架；所述第二飞行控制板、所述第二电池、所述第二控速器、所述第二支柱均连接所述第二机架；
15、所述b数据接收单元连接所述第二支柱；所述第二激光测距雷达连接所述第二电机支撑架；所述第二光电耦合单元、所述第二无线信号传输器均连接所述第二机架。
16、作为电缆绝缘层水树枝形态扫描检测成像系统优选方案，所述放射素采集器包括第三无刷电机、第三正反桨、第三电机支撑架、第三机架、第三飞行控制板、第三电池、第三控速器和第三支柱；
17、所述第三正反桨的中心转轴连接所述第三无刷电机，所述第三无刷电机连接所述第三电机支撑架；所述第三电机支撑架连接所述第三机架；所述第三飞行控制板、所述第三电池、所述第三控速器、所述第三支柱均连接所述第三机架；
18、所述b数据接收单元连接所述第三支柱；所述第三激光测距雷达连接所述第三电机支撑架。
19、作为电缆绝缘层水树枝形态扫描检测成像系统优选方案，所述移动采集平台上还设有固化机械臂，所述固化机械臂的末端连接有固化光圈，所述固化光圈镶嵌有紫外线灯带，所述固化光圈用于对待检测电缆段表面敷设的检测液进行固化形成检测液固化薄膜。
20、作为电缆绝缘层水树枝形态扫描检测成像系统优选方案，所述固化机械臂包括固化夹臂、固化夹臂螺栓、固化开合杆、固化推拉杆、固化控制仓、固化图像探距仪、第三固化臂杆、固化翻转轴、第二固化臂杆、第一固化臂杆、固化转轴支架、固化转动轴、固化旋转底座、固化固定法兰和固化法兰螺栓；
21、所述固化开合杆穿过所述固化夹臂的中空槽，所述固化开合杆通过所述固化夹臂中部的所述固化夹臂螺栓和所述固化夹臂连接；
22、所述固化推拉杆端部和所述固化开合杆通过螺栓固定连接，所述固化推拉杆通过螺纹套入所述固化控制仓内的伺服推杆前端；
23、所述固化夹臂的上下夹具尾端通过所述固化控制仓和所述第三固化臂杆的前端相连接；所述固化图像探距仪固定在所述第三固化臂杆上；
24、所述第一固化臂杆、所述第二固化臂杆、所述第三固化臂杆之间通过所述固化翻转轴组成所述固化机械臂的主体；
25、所述固化转动轴和所述固化转轴支架连接，所述固化转轴支架连接所述固化旋转底座，所述固化旋转底座下部设有所述固化固定法兰，所述固化固定法兰通过所述固化法兰螺栓固定在所述运载子平台。
26、作为电缆绝缘层水树枝形态扫描检测成像系统优选方案，还包括纳米示踪检测液制备子系统，所述纳米示踪检测液制备子系统包括助热装置、搅拌器、支撑立杆、出液口、内冷却装置、注料口、外冷却装置、电动阀、进液口、传动装置、数控电机、进出气接口、第一升降臂、微调装置、反应釜本体、数显温控器、第二升降臂、第一连接管、第二连接管、反应釜盖板、第一环形夹具、第二环形夹具、橡胶垫片和搅拌转轴；
27、所述反应釜本体放置于所述助热装置上方的槽内，所述数显温控器的探头插入所述反应釜本体底部；所述助热装置底部外壳连接有所述橡胶垫片；
28、所述搅拌器安装固定在所述搅拌转轴的端部；所述外冷却装置通过所述第一连接管、所述第二连接管和所述反应釜本体上部的所述内冷却装置相连通；所述进出气接口焊接安装在所述外冷却装置外侧；
29、所述反应釜盖板密闭安装在所述反应釜本体筒壁上方开口处；所述注料口和所述进液口贯穿所述反应釜盖板伸入所述反应釜本体内部；所述搅拌转轴从所述反应釜盖板的中心位置贯穿伸入所述反应釜本体的底部；
30、所述第一升降臂通过所述第一环形夹具安装在所述支撑立杆上；所述第二升降臂通过第二环形夹具安装在所述支撑立杆上；
31、所述第一升降臂与所述第二升降臂的中部通过所述微调装置相连，所述第一升降臂的端部和所述数控电机外壳焊接；
32、所述传动装置通过法兰螺栓固定在所述数控电机下端部法兰盘上，所述传动装置侧壁与所述第二升降臂焊接。
33、作为电缆绝缘层水树枝形态扫描检测成像系统优选方案，还包括检测液敷设子系统，所述检测液敷设子系统包括移动敷液平台，所述移动敷液平台上设有敷液机械臂，所述敷液机械臂的末端连接有真空室；
34、所述敷液机械臂包括敷液夹臂、敷液夹臂螺栓、敷液开合杆、敷液推拉杆、敷液控制仓、敷液图像探距仪、第三敷液臂杆、敷液翻转轴、第二敷液臂杆、第一敷液臂杆、敷液转轴支架、敷液转动轴、敷液旋转底座、敷液固定法兰和敷液法兰螺栓；
35、所述敷液开合杆穿过所述敷液夹臂的中空槽，所述敷液开合杆通过所述敷液夹臂中部的所述敷液夹臂螺栓和所述敷液夹臂连接；所述敷液光圈连接所述敷液夹臂；
36、所述敷液推拉杆端部和所述敷液开合杆通过螺栓固定连接，所述敷液推拉杆通过螺纹套入所述敷液控制仓内的伺服推杆前端；
37、所述敷液夹臂的上下夹具尾端通过所述敷液控制仓和所述第三敷液臂杆的前端相连接；所述敷液图像探距仪固定在所述第三敷液臂杆上；
38、所述第一敷液臂杆、所述第二敷液臂杆、所述第三敷液臂杆之间通过所述敷液翻转轴组成所述敷液机械臂的主体；
39、所述敷液转动轴和所述敷液转轴支架连接，所述敷液转轴支架连接所述敷液旋转底座，所述敷液旋转底座下部设有所述敷液固定法兰，所述敷液固定法兰通过所述敷液法兰螺栓固定在所述移动敷液平台。
40、作为电缆绝缘层水树枝形态扫描检测成像系统优选方案，所述真空室分为上下两部件，上下两部件闭合状态时，安装在所述真空室上下两部件外沿的橡胶密封条闭合成密封圈；
41、所述真空室两端圆锥段设有九个接管口，九个所述接管口熔接在所述真空室两端圆锥段上，每个所述接管口端再通过螺纹连接有输送软管及预设功能的阀门。
42、本发明具有如下优点：设有移动采集平台、采集器体系、信号处理单元和图像处理单元；移动采集平台包括运载子平台和充电子平台；采集器体系包括发射器、射线采集器和放射素采集器；发射器设置在运载子平台上，射线采集器和放射素采集器设置在充电子平台上；当发射器、射线采集器、放射素采集器被激活后，发射器、射线采集器、放射素采集器飞行至待检测电缆段并沿待检测电缆段进行环形绕飞，环形绕飞过程中：发射器通过携带的第一激光测距雷达监控发射器上搭载的x射线发射器与射线采集器搭载的a数据接收单元以电缆为轴心始终保持设定角度180°；a数据接收单元以采集x射线发射器的光信号，a数据接收单元采集的x射线发射器的光信号经第一光电耦合单元处理后由第一无线信号传输器发送至信号处理单元；放射素采集器通过搭载的b数据接收单元采集检测液薄膜的辐射信号,b数据接收单元采集的检测液薄膜辐射信号经第二光电耦合单元处理后由第二无线信号传输器发送至信号处理单元；信号处理单元将射线采集器和放射素采集器的数据融合于同一坐标空间中并打包至图像处理单元；图像处理单元对射线采集器采集的x射线发射器的光信号校准以修正x射线能量偏移后形成第一图像数据；图像处理单元对放射素采集器采集的检测液薄膜的辐射信号进行校正后形成第二图像数据；将第一图像数据和第二图像数据融合形成电缆绝缘层的微观结构三维成像。本发明结合放射性扫描成像和x射线透视成像使xlpe电缆绝缘水树枝（微观结构）被更精准检测到并成像；能适应各种电缆运行的复杂环境进而兼具采集信号的完整性和效率；不会造成运行电缆的损耗，能对长时间运行绝缘损耗的电缆检测并对水树枝高质量成像；高度自动化，确保检测的效率和精度，可靠性强。
1.一种电缆绝缘层水树枝形态扫描检测成像系统，其特征在于，包括移动采集平台（1）、采集器体系、信号处理单元（2）和图像处理单元（3）；所述移动采集平台（1）包括运载子平台（4）和充电子平台（5）；所述采集器体系包括发射器（6）、射线采集器（7）和放射素采集器（8）；
2.根据权利要求1所述的一种电缆绝缘层水树枝形态扫描检测成像系统，其特征在于，所述射线采集器（7）搭载有第二激光测距雷达（17），所述放射素采集器（8）搭载有第三激光测距雷达（18）；
3.根据权利要求1所述的一种电缆绝缘层水树枝形态扫描检测成像系统，其特征在于，所述发射器（6）包括第一无刷电机（19）、第一正反桨（20）、第一电机支撑架（21）、第一机架（22）、第一飞行控制板（23）、第一电池（24）、第一控速器（25）和第一支柱（26）；
4.根据权利要求2所述的一种电缆绝缘层水树枝形态扫描检测成像系统，其特征在于，所述射线采集器（7）包括第二无刷电机（27）、第二正反桨（28）、第二电机支撑架（29）、第二机架（30）、第二飞行控制板（31）、第二电池（32）、第二控速器（33）和第二支柱（34）；
5.根据权利要求2所述的一种电缆绝缘层水树枝形态扫描检测成像系统，其特征在于，所述放射素采集器（8）包括第三无刷电机（35）、第三正反桨（36）、第三电机支撑架（37）、第三机架（38）、第三飞行控制板（39）、第三电池（40）、第三控速器（41）和第三支柱（42）；
6.根据权利要求1所述的一种电缆绝缘层水树枝形态扫描检测成像系统，其特征在于，所述移动采集平台（1）上还设有固化机械臂（43），所述固化机械臂（43）的末端连接有固化光圈（44），所述固化光圈（44）镶嵌有紫外线灯带（45），所述固化光圈（44）用于对待检测电缆段表面敷设的检测液进行固化形成检测液固化薄膜。
7.根据权利要求6所述的一种电缆绝缘层水树枝形态扫描检测成像系统，其特征在于，所述固化机械臂（43）包括固化夹臂（46）、固化夹臂螺栓（47）、固化开合杆（48）、固化推拉杆（49）、固化控制仓（50）、固化图像探距仪（51）、第三固化臂杆（52）、固化翻转轴（53）、第二固化臂杆（54）、第一固化臂杆（55）、固化转轴支架（56）、固化转动轴（57）、固化旋转底座（58）、固化固定法兰（59）和固化法兰螺栓（60）；
8.根据权利要求1所述的一种电缆绝缘层水树枝形态扫描检测成像系统，其特征在于，还包括纳米示踪检测液制备子系统，所述纳米示踪检测液制备子系统包括助热装置（61）、搅拌器（62）、支撑立杆（63）、出液口（64）、内冷却装置（65）、注料口（66）、外冷却装置（67）、电动阀（68）、进液口（69）、传动装置（70）、数控电机（71）、进出气接口（72）、第一升降臂（73）、微调装置（74）、反应釜本体（75）、数显温控器（76）、第二升降臂（77）、第一连接管（78）、第二连接管（79）、反应釜盖板（80）、第一环形夹具（81）、第二环形夹具（82）、橡胶垫片（83）和搅拌转轴（84）；
9.根据权利要求8所述的一种电缆绝缘层水树枝形态扫描检测成像系统，其特征在于，还包括检测液敷设子系统，所述检测液敷设子系统包括移动敷液平台（85），所述移动敷液平台（85）上设有敷液机械臂，所述敷液机械臂的末端连接有真空室（86）；
10.根据权利要求9所述的一种电缆绝缘层水树枝形态扫描检测成像系统，其特征在于，所述真空室（86）分为上下两部件，上下两部件闭合状态时，安装在所述真空室（86）上下两部件外沿的橡胶密封条闭合成密封圈；
