專利名稱:用于輸配電線路巡視的可視超聲快速巡檢裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及電力【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種用于輸配電線路巡視的可視超聲快速巡檢裝置，適用于輸配電線路的帶電檢測，是保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的有效手段。是由主機(jī)的機(jī)身和高分辨率攝像頭、特制超聲波傳感器探頭通過一根同軸傳輸線相連接構(gòu)成；機(jī)身內(nèi)設(shè)有脈沖發(fā)生器，脈沖發(fā)生器與同步發(fā)生器通過導(dǎo)線與設(shè)在機(jī)身后部的圖像數(shù)據(jù)顯示屏相連接；機(jī)身底部設(shè)有手柄，手柄上安裝有高級噪聲衰減耳塞機(jī)插孔；機(jī)身上還設(shè)有USB數(shù)據(jù)輸出端口。能夠大幅度提高巡視人員的工作效率、省去錄音與照片匹配工作，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，節(jié)約人力資源成本，更加直觀反應(yīng)缺陷位置；預(yù)防和減少故障的發(fā)生率，避免不必要的停電。推廣應(yīng)用價(jià)值高，具有較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。
【專利說明】用于輸配電線路巡視的可視超聲快速巡檢裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及電力【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種用于輸配電線路巡視的可視超聲快速巡檢裝置，適用于輸配電線路的帶電檢測，是保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的有效手段。

【背景技術(shù)】
[0002]輸配電線路的巡視工作是輸配電線路運(yùn)行維護(hù)的一項(xiàng)基礎(chǔ)工作。通過線路巡視可發(fā)現(xiàn)并及時(shí)消除缺陷和隱患、預(yù)防人身及設(shè)備事故的發(fā)生，從而保證輸配電線路安全和電力系統(tǒng)的可靠運(yùn)行。
[0003]傳統(tǒng)配電線路的局部放電巡檢通常采用的方法是紅外原理和通過肉眼觀察桿塔設(shè)備外觀行診斷，紅外分析相較于其他局部放電檢測更偏重于對線路負(fù)荷狀態(tài)進(jìn)行檢測，高負(fù)荷不代表局部放電的發(fā)生，不能及時(shí)有效發(fā)現(xiàn)突發(fā)性故障。其他在線檢測手段，依賴檢測人員的經(jīng)驗(yàn)和責(zé)任心，對于線路桿塔缺陷沒有一個(gè)數(shù)據(jù)上的評估，無法很好地確認(rèn)故障等級從而指導(dǎo)下一步工作。同時(shí)，傳統(tǒng)配電線路巡視普遍采用的是人工巡視、手工紙介質(zhì)記錄的工作方式，但隨著近年來電網(wǎng)的迅速發(fā)展，電力設(shè)備的數(shù)量急劇增加，定期檢修及運(yùn)行維護(hù)工作劇增，運(yùn)檢人員緊缺的問題日益突出。以往我國對輸配電設(shè)備施行定期檢修，而這種存方法存在以下缺點(diǎn):
[0004]( I)缺乏檢修科學(xué)性。在“到期必修，修必修好”的原則下，在實(shí)際的運(yùn)行、檢修中可能會存在著盲目性，導(dǎo)致設(shè)備失修或過度檢修。
[0005](2)影響供電可靠性。由于定期檢修停電時(shí)間較長，停電次數(shù)較多，影響了供電質(zhì)量。另外，因檢修需對設(shè)備的操作次數(shù)增多，相對發(fā)生人身傷亡、設(shè)備事故的概率增加，對供電可靠性產(chǎn)生影響，顯然上述情況與國網(wǎng)公司提出的優(yōu)質(zhì)、安全的服務(wù)理念不符。
[0006](3)檢測技術(shù)手段落后。目前在巡檢過程中，巡檢人基本沒有專業(yè)的檢測工具，基本靠巡檢人員經(jīng)驗(yàn)來判斷，其判斷具有局限性，同時(shí)也不科學(xué)。
[0007](4)缺乏對檢測數(shù)據(jù)的深層次挖掘功能。目前的檢測手段及方法，不能對歷次檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，使得大量的檢測數(shù)據(jù)閑置，限制了對設(shè)備狀態(tài)與剩余壽命的預(yù)測。
[0008]綜上所述，需要通過巡檢的手段來不斷完善和預(yù)防以達(dá)到對輸配電線路故障的有效減少或杜絕。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的輸配電線路巡檢工作問題，本實(shí)用新型提供一種用于輸配電線路巡視的可視超聲快速巡檢裝置，主要根據(jù)可視技術(shù)與超聲波檢測技術(shù)，通過非接觸方式達(dá)到提高輸配電線路巡檢效率的目的。
[0010]本實(shí)用新型為達(dá)到上述目的主要采用以下技術(shù)方案是:
[0011]用于輸配電線路巡視的可視超聲快速巡檢裝置，是由主機(jī)的機(jī)身和高分辨率攝像頭、特制超聲波傳感器探頭通過一根同軸傳輸線相連接構(gòu)成；機(jī)身內(nèi)設(shè)有脈沖發(fā)生器，脈沖發(fā)生器與同步發(fā)生器通過導(dǎo)線與設(shè)在機(jī)身后部的圖像數(shù)據(jù)顯示屏相連接；機(jī)身底部設(shè)有手柄，手柄上安裝有高級噪聲衰減耳塞機(jī)插孔；機(jī)身上還設(shè)有USB數(shù)據(jù)輸出端口。
[0012]機(jī)身為鍍鋁機(jī)身。
[0013]本實(shí)用新型具有以下特點(diǎn):
[0014]1.本實(shí)用新型研宄劣質(zhì)絕緣子的超聲波與絕緣電阻的關(guān)系。
[0015]通過對大量劣質(zhì)絕緣子進(jìn)行耐壓試驗(yàn)和超聲波檢測試驗(yàn)，統(tǒng)計(jì)出相關(guān)數(shù)據(jù)，研宄超聲波與絕緣電阻的數(shù)學(xué)關(guān)系，通過計(jì)算機(jī)編程，計(jì)算出超聲波dB值與絕緣電阻值的對應(yīng)關(guān)系，確定檢測值與分析值關(guān)系以及分析值與檢測結(jié)果關(guān)系。
[0016]2.本實(shí)用新型研宄聲-電傳感器在強(qiáng)電磁場環(huán)境下區(qū)別劣化局放信號的能力。
[0017]確定絕緣子劣化時(shí)所產(chǎn)生的超聲波頻率范圍，選擇合適的聲一一電傳感器，在現(xiàn)場檢測過程中，是處于戶外強(qiáng)電磁場環(huán)境，要解決外界環(huán)境影響以及電磁場的干擾，準(zhǔn)確區(qū)別不同頻率的聲波信號。
[0018]3.本實(shí)用新型研宄絕緣子非接觸式帶電檢測分析平臺。
[0019]超聲波非接觸帶電檢測方式在檢測過程中受到一定因素影響，如檢測溫度、濕度、檢測距離等因素，要建立一個(gè)分析平臺，將這些因素進(jìn)行研宄，分析它們對檢測結(jié)果的影響，將這些因素進(jìn)行補(bǔ)償，使檢測結(jié)果更加精確。
[0020]4.本實(shí)用新型研宄高分辨率攝像頭錄制視頻文件與超聲文件同步儲存。
[0021]將較大的視頻加聲音文件進(jìn)行快速儲存，要搭建一個(gè)高速的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，并將聲波文件分離，通過主機(jī)診斷系統(tǒng)進(jìn)行分析計(jì)算。
[0022]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)及有益效果是:
[0023]能夠?qū)崿F(xiàn)帶電遠(yuǎn)距離巡視輸配電線路缺陷和通過實(shí)時(shí)視頻加聲音的形式確定缺陷位置；能夠?qū)崿F(xiàn)非接觸方式檢測絕緣子缺陷并記錄現(xiàn)場缺陷及視頻文件；能夠自動(dòng)分析絕緣子缺陷嚴(yán)重程度并形成檢驗(yàn)報(bào)告，以便存儲記錄；能夠大幅度提高巡視人員的工作效率、省去錄音與照片匹配工作，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，節(jié)約人力資源成本，更加直觀反應(yīng)缺陷位置；能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)防性工作，有效預(yù)防和減少故障的發(fā)生率，避免不必要的停電；這種預(yù)防性的工作，將改變以往被動(dòng)的工作方式，進(jìn)而轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)的工作方式。從直接以及間接經(jīng)濟(jì)指標(biāo)來看，本實(shí)用新型裝置一旦成功推廣后，其推廣應(yīng)用價(jià)值非常高，具有較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，符合我國電網(wǎng)發(fā)展的要求。能夠以桿塔為單位，建立相關(guān)數(shù)據(jù)庫，為檢修工作提供科學(xué)依據(jù)。
[0024]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

【附圖說明】

[0025]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖中:脈沖信號發(fā)生器1，同軸傳輸線2，超聲波傳感器探頭3，高分辨率攝像頭4，圖像數(shù)據(jù)LED顯示屏5，數(shù)據(jù)輸出端口 6，同步發(fā)生器7，高級噪聲衰減耳塞機(jī)插孔8。

【具體實(shí)施方式】
[0027]本實(shí)用新型是一種用于輸配電線路巡視的可視超聲快速巡檢裝置，如圖1所示，結(jié)構(gòu)上是屬于手持測量槍型式，可由鍍鋁制成。裝置是由主機(jī)的機(jī)身和高分辨率攝像頭4、特制超聲波傳感器探頭3通過一根同軸傳輸線2相連接構(gòu)成。在檢測時(shí)，通過該特制的超聲波傳感器檢測一定頻率范圍內(nèi)的缺陷聲波信號，并且將這種超聲波信號轉(zhuǎn)化為人耳可聽的聲音信號，通過機(jī)身底部設(shè)有的手柄上安裝的高級噪聲衰減耳塞機(jī)插孔8，使檢測人員能夠?qū)θ毕莶课坏木址怕暡ㄐ盘栠M(jìn)行識別并儲存至主機(jī)中，同時(shí)還可以在顯示屏上看到強(qiáng)度指示。而通過調(diào)整攝像頭4的焦距，同時(shí)將高靈敏度超聲傳感器3對準(zhǔn)隱患位置可進(jìn)行視頻的錄制以及快速儲存至主機(jī)中。
[0028]機(jī)身的核心部件是脈沖發(fā)生器1，發(fā)生局部放電時(shí)，在缺陷點(diǎn)兩端就會產(chǎn)生一個(gè)瞬時(shí)的電壓變化，此時(shí)在被測點(diǎn)、耦合電容和檢測阻抗組成的回路中產(chǎn)生一脈沖電流。脈沖電流經(jīng)過檢測阻抗會在其兩端產(chǎn)生一脈沖電壓，將此脈沖電壓進(jìn)行采集、放大、顯示等處理，就可產(chǎn)生局部放電的一些基本量，該局放量通過同步發(fā)生器7通過導(dǎo)線與設(shè)在機(jī)身后部的LED圖像數(shù)據(jù)顯示屏5相連接，缺陷顯示在LED屏上。最終得到的數(shù)據(jù)包含視頻、聲音文件以及缺陷處超聲強(qiáng)度指示的信號，可通過USB數(shù)據(jù)輸出端口 6導(dǎo)出至電腦中，通過電腦中的安裝的分析軟件進(jìn)行分析、比對。
[0029]本這實(shí)用新型產(chǎn)品在進(jìn)行檢測時(shí)的具體操作步驟是:
[0030](I)裝置通過脈沖信號發(fā)生器I發(fā)出脈沖信號，并將其通過同軸傳輸線2傳輸?shù)教刂瞥暡▊鞲衅鞯奶筋^3上；
[0031](2)特制超聲傳感器探頭3接收被檢測物缺陷部位的聲波信號，通過“外差法”，將其檢測到的聲波信號通過1-5次變頻將超聲波的頻率轉(zhuǎn)化為人耳可接收的頻率信號，檢測人員通過插入耳塞機(jī)插孔8中的高級噪聲衰減耳塞機(jī)對收到的聲波信號進(jìn)行判斷、識別，聲音將轉(zhuǎn)換成強(qiáng)度指示圖被記錄到儀器內(nèi)，通過分析軟件對局放狀態(tài)進(jìn)行分析；
[0032](3)同時(shí)通過高分辨率攝像頭4錄制缺陷位置的視頻，所檢測到的缺陷圖像及超聲信號數(shù)據(jù)再通過同步發(fā)生器7傳輸至圖像數(shù)據(jù)LED顯示屏5中，并能夠進(jìn)行快速的儲存至儀器的主機(jī)中；
[0033](4)若有局放的可能性，則將所得到的缺陷數(shù)據(jù)視頻和聲音文件通過數(shù)據(jù)輸出端口 6與計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，并進(jìn)行相應(yīng)的分析與診斷，同時(shí)建立分析平臺，根據(jù)具體的缺陷情況進(jìn)行判斷；
[0034](5)儀器的顯示模式有實(shí)時(shí)視頻儲存、屏幕快照、峰值保持及特定應(yīng)用；儀器中安裝的數(shù)據(jù)管理Ultratrend DMS TM和光譜分析UE Spectralyzer程序，可協(xié)助組織及分析檢測結(jié)果，數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)能夠記錄檔案的波形能夠全面記錄儲存、數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)分析程序，并有回顧歷史數(shù)據(jù)、制作趨勢圖形以及檢查相關(guān)測試字段內(nèi)的任何變化等功能。
[0035]具體在對輸配電線路帶電檢測時(shí)，檢測人員可以通過該裝置內(nèi)部的脈沖信號發(fā)生器I發(fā)出一定頻率的脈沖信號，并將其通過同軸傳輸線2傳輸?shù)教刂频某暡▊鞲衅鞯奶筋^3上，傳感器探頭通過接收缺陷部位的聲波信號，通過一種干涉的測量方法一一外差法，將其檢測到的一定頻率范圍內(nèi)的聲波信號通過幾次變頻將超聲波的頻率轉(zhuǎn)化為人耳可聽的頻率信號，檢測人員通過插入耳塞機(jī)插孔8中的耳塞機(jī)對收到的聲波信號進(jìn)行判斷、識另O。同時(shí)通過高分辨率攝像頭4可以錄制缺陷位置的視頻，所檢測到的缺陷圖像及相關(guān)的超聲信號強(qiáng)度指示圖再通過同步發(fā)生器7傳輸至圖像數(shù)據(jù)顯示屏5中，并能夠進(jìn)行快速的儲存。
[0036]所得到的缺陷數(shù)據(jù)可通過數(shù)據(jù)輸出端口 6與計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，并進(jìn)行相應(yīng)的分析與診斷，同時(shí)建立一個(gè)軟件分析的平臺，便可以根據(jù)具體的缺陷情況進(jìn)行判斷研宄。
[0037]所述的外差法，其原理類似于收音機(jī)，可將信號準(zhǔn)確地轉(zhuǎn)換成聲音，讓人們?nèi)菀椎乇嬲J(rèn)及了解。而使用超聲波技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)就是容易理解、方便，超聲波是一高頻短波信號，此聲波是不被人耳所直接聽見，而我們采用外差法，便可通過幾次變頻，將超聲波的頻率變頻到人耳能夠聽到的頻率，我們透過超聲波全功能偵測器可完全偵測到這些聲音。
[0038]本實(shí)用新型所述的裝置還具有以下特點(diǎn):
[0039]a.儀器小巧美觀便于攜帶，觸摸式按鈕，大屏幕點(diǎn)陣式液晶顯示，全中文菜單操作，操作簡捷方便。
[0040]b.可通過USB連接電腦，進(jìn)行數(shù)據(jù)上傳，處理與備份。
[0041]c.數(shù)據(jù)保存功能強(qiáng)大，最大可儲存500條數(shù)據(jù)。
[0042]d.斷電后已保存在裝置中的數(shù)據(jù)不丟失。
[0043]e.可按需要進(jìn)行現(xiàn)場比對重新設(shè)定。
【權(quán)利要求】
1.用于輸配電線路巡視的可視超聲快速巡檢裝置，其特征是: 由主機(jī)的機(jī)身和高分辨率攝像頭(4)、特制超聲波傳感器探頭(3)通過一根同軸傳輸線(2)相連接構(gòu)成；機(jī)身內(nèi)設(shè)有脈沖發(fā)生器(1)，脈沖發(fā)生器(I)與同步發(fā)生器(7)通過導(dǎo)線與設(shè)在機(jī)身后部的圖像數(shù)據(jù)顯示屏(5)相連接；機(jī)身底部設(shè)有手柄，手柄上安裝有高級噪聲衰減耳塞機(jī)插孔(8);機(jī)身上還設(shè)有USB數(shù)據(jù)輸出端口(6)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于輸配電線路巡視的可視超聲快速巡檢裝置，其特征是:機(jī)身為鍍鋁機(jī)身。
【文檔編號】G01R31-12GK204287392SQ201420715440
【發(fā)明者】康激揚(yáng), 李學(xué)斌, 羅斌, 王冰, 邰曉雪, 韓洪剛, 隋東硼, 胡大偉, 李斌, 魯旭臣, 耿莉娜, 郭鐵 [申請人]國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)遼寧省電力有限公司電力科學(xué)研究院, 國網(wǎng)遼寧省電力有限公司檢修分公司