绝缘子是电网外绝缘的主要组成部件之一。由于长期暴露在大气中,受到污染,使绝缘子的外绝缘水平下降,导致在额定运行电压下发生污秽闪络(简称污闪)。污闪事故严重威胁着电网安全与稳定运行,为此电力部门采取各种措施来防止污闪的发生,取得了一些成效,但仍不尽人意。国内外在绝缘子污秽监(检)测方面进行了大量的研究性工作,提出了不同的绝缘子污秽检(监)测方法和手段,这些方法和手段推动了绝缘子污秽或外绝缘强度监测工作的向前发展,但由于存在着不同的问题和诸多条件及因素的影响,并没有达到预期的效果。因此,开展污秽绝缘子外绝缘强度的监测,定性地了解污秽绝缘子外绝缘强度或状态的变化,及时发布预警信息,提前采取具有针对性的预防性措施,避免污闪事故的发生,对提高电力系统运行的安全与稳定性具有重要的理论意义和实际工程意义。本文在查阅国内外大量文献的基础上,分析了现有污秽绝缘子检测方法的特点和不足,提出了利用污秽绝缘子污闪放电时产生的声发射信号来对其外绝缘强度实施监测的新方法。本文分析了污秽绝缘子污秽放电的机理、数学模型和发展过程,分析研究了污秽绝缘子放电的声发射现象,认为污秽放电的强度和声发射信号之间存在对应关系,提出了通过监测污秽绝缘子放电发出的声发射信号,实现外绝缘强度在线监测。本文研究并设计了具有高灵敏度高信噪比的聚焦声传感器以及监测装置。聚焦声传感器由压电式传感器和聚焦抛物面构成,可以接收较远距离的污秽绝缘子放电产生的微弱的声发射信号。监测装置主要由前置放大器、二级放大器、补偿(程控)放大器、滤波电路(6阶契比雪夫带通滤波器)、模数转换、单片机、通信接口以及上位计算机等组成。所设计的污秽绝缘子外绝缘强度监测装置样机在污秽实验中应用,具有较好的性能。本文研究了数学形态学,并探讨了数学形态学在污秽放电声发射信号降噪处理方面的应用,分析比较了波峰／谷和边缘检测两种滤波方法,采用边缘检测方法对污秽放电声发射信号进行降噪处理,取得了很好的降噪效果；本文研究了主成分分析方法及其在污秽放电声发射信号特征量提取中的应用,利用主成分分析方法除去了绝缘子污秽放电声发射信号中的冗余信息,提取了其真实反映污秽绝缘子外绝缘强度的特征量,克服了因冗余信息对污秽绝缘子放电发展阶段分类识别效率和正确性的影响,提高了污秽绝缘子放电发展阶段分类识别效率和正确性。本文研究了最小二乘支持向量机分类识别和信息融合分类识别两种方法,并将两种方法应用于污秽绝缘子外绝缘强不同阶段的分类识别,经过分析比较,采用信息融合方法的决策层融合,使得污秽绝缘子外绝缘强不同阶段的分类识别具有很高的准确性。本文在理论研究的基础上,围绕所研究的课题,对不同材质的单片绝缘子、两片绝缘子和长串绝缘子进行了相关的污秽实验。实验内容主要有：(1)观察污秽绝缘子放电强度与声发射信号强度对应关系的实验；(2)采集不同污秽度的绝缘子在运行电压下逐渐受潮时由污秽放电发展至污闪各个阶段的声发射信号,分析研究绝缘子由污秽放电发展至污闪全过程中声发射信号特征量与污秽放电强度之间关系的实验；(3)采集绝缘子污秽放电产生的声发射信号,利用本文提出的方法对声发射信号进行预处理、特征量提取并进行绝缘子外绝缘强度分类识别的实验；(4)检验同一绝缘子在相同条件下重复测量的结果以及外绝缘强度识别的重复性(或一致性)实验；(5)分析电晕放电声发射信号与污秽绝缘子放电声发射信号在幅值、相位等方面的特征,并根据这些特征区分两种放电形式,达到消除电晕放电影对污秽放电监测响的实验。通过大量的污秽实验,验证了本文提出的基于声发射技术的污秽绝缘子外绝缘强度监测方法的可行性、准确性以及实用性。本文提出了基于声发射技术的污秽绝缘子外绝缘强度监测的新方法,希望探索一种污秽绝缘子外绝缘强度在线监测的新途径,旨在降低输电线路污闪事故的发生,提高电力系统运行的安全与稳定性。