一种提高线路杆塔在线故障检测准确率的方法及系统技术方案

本公开提供了一种提高线路杆塔在线故障检测准确率的方法及系统，通过红外测温和超声波检测技术相结合，及时发现线路杆塔的潜在故障，并通过在线检测收集各架空线路、各变电站的健康信息，科学建立信息台账，定性定量地帮助管理人员及时掌握设备运行的健康情况，同时完整准确的信息使运维人员科学的制定检修计划，及早消除安全隐患。

A Method and System for Improving the Accuracy of On-line Fault Detection of Line Towers

【技术实现步骤摘要】
一种提高线路杆塔在线故障检测准确率的方法及系统
本公开涉及线路杆塔故障检测
，尤其涉及一种提高线路杆塔在线故障检测准确率的方法及系统。
技术介绍
本部分的陈述仅仅是提到了与本公开相关的
技术介绍
，并不必然构成现有技术。随着社会经济的不断发展与人民生活水平不断提高，对配电系统的可靠性要求越来越高，因而及时掌握配电线路和设备的运行状况十分重要。就专利技术人所知，目前对线路杆塔的故障检测采用原始的定期人工巡视并记录形成档案，其效率低下，同时仅靠肉眼观察，无法及时检测潜在隐患，须等到隐患爆发时，发动人力查找，耗时长，效果差，不利于线路杆塔的日常维护。
技术实现思路
为了解决现有技术的不足，本公开提供了一种提高线路杆塔在线故障检测准确率的方法，本公开通过红外测温和超声波检测技术相结合，及时发现线路杆塔的潜在故障，并通过在线检测收集各架空线路、各变电站的健康信息，科学建立信息台账，定性定量地帮助管理人员及时掌握设备运行的健康情况，同时完整准确的信息使运维人员科学的制定检修计划，及早消除安全隐患。为了实现上述目的，本公开的技术方案如下：作为一种或多种实施例，一种提高线路杆塔在线故障检测准确率的方法，包括：根据历史红外检测结果得到各设备的故障类型判断阈值，以及根据历史超声波检测结果得到各设备的缺陷程度判断阈值；采集各设备的红外测温数据，进行信号转换，根据各设备类型的不同，分别与不同的故障类型判断阈值进行比较以进行设备故障类型判断；采集各设备的超声波检测数据，将其进行增幅和滤波后，转换为超声波波形和音频波形，并与相应的缺陷程度判断阈值进行比较，确定设备缺陷程度；结合设备故障类型判断结果和设备缺陷程度给出相应的处理建议。进一步的，所述根据红外测温数据进行设备故障类型判断包括表面温度判断法，所述表面温度判断法用于设备的外部热故障判断，具体包括测量设备的表面温度值，并将其与相应设备的温度及温升极限标准相比较，同时结合测量时的周围环境温度和负荷来判断设备是否出现故障。进一步的，所述根据红外测温数据进行设备故障类型判断包括相对温差判断法，所述相对温差判断法用于电流致热设备的故障判断，具体包括将配电设备状况相同或相近的两个对应测点进行温度相减，根据所得的差值与其中温升幅度较大的比值来判断设备是否出现故障。进一步的，所述根据红外测温数据进行设备故障类型判断包括同类比较法，所述同类比较法用于同一电气回路的故障判断，当三相电流对称和三相设备相同时，比较三相电流致热型设备对应部位的温升值来判断设备是否出现故障，或两相电流对称和两相设备相同时，比较两相电流致热型设备对应部位的温升值来判断设备是否出现故障。进一步的，所述同类比较法还包括若三相设备同时出现异常，可将其与同回路的同类设备相比较；若三相负荷电流不对称时，则判断为负荷电流或工作电压异常。进一步的，所述同类比较法还包括对于同等规格的电压致热型设备，可通过相应点温升值的差异判断设备是否出现故障，如果电压致热型设备存在缺陷，可用温升或同类允许温差的判断依据来确定。进一步的，所述根据红外测温数据进行设备故障类型判断包括热谱图分析法，所述热谱图分析法用于同类设备故障判断，具体包括将同类设备在正常状态和异常状态下的热谱图绘制出来，并比较它们的差异，从而判断设备是否正常。进一步的，所述设备故障类型包括裂纹、侵蚀、碳化现象、击穿痕迹、安装不良、腐蚀、表面污染、无光泽、表面剥离和树磨导线。进一步的，所述根据超声波检测数据确定设备缺陷程度具体包括根据转换的超声波波形和音频波形判断设备的放电程度，根据设备放电程度判断设备缺陷程度。进一步的，所述设备缺陷程度具体包括，当设备无放电时，其缺陷程度为0～10；当设备轻度放电时，其缺陷深度为10～20；当设备中度放电时，其缺陷程度为20～30；当设备严重放电时，其缺陷程度为30以上。一种提高线路杆塔在线故障检测准确率的系统，包括：阈值确定模块：用于根据历史红外检测结果得到各设备的故障类型判断阈值，以及根据历史超声波检测结果得到各设备的缺陷程度判断阈值；设备故障类型判断模块：用于采集各设备的红外测温数据，进行信号转换，根据各设备类型的不同，分别与不同的故障类型判断阈值进行比较以进行设备故障类型判断；设备缺陷程度确定模块：用于采集各设备的超声波检测数据，将其进行增幅和滤波后，转换为超声波波形和音频波形，并与相应的缺陷程度判断阈值进行比较，确定设备缺陷程度；输出模块：用于结合设备故障类型判断结果和设备缺陷程度给出相应的处理建议。与现有技术相比，本公开的有益效果是：1)本公开通过红外测温技术为运行中的配电线路提供了良好的检测手段，其将被测设备表面温度热场分布以视频信号的方式输出，并通过热图像显示出来，可以使工作人员实时掌握设备运行状况，提高工作人员发现和判断设备缺陷的能力，尤其是配电线路，保障用户用电的连续性及可靠性。2)本公开通过超声波在线监测定期对架空线路及户外变电站的电力元件设备进行超声波在线检测诊断，为建立架空线路的健康手册和户外变电站的健康手册，提高架空线路与变电站的健康信息台账的标准化、精细化程度，为全面提升公司运检部的在线检测与检修水平提供科学的数据支撑。附图说明构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。图1为本公开某一实施例的提高线路杆塔在线故障检测准确率的流程图。具体实施方式下面结合附图与具体实施例对本公开做进一步的说明。应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。在本公开中，术语如“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“侧”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，只是为了便于叙述本公开各部件或元件结构关系而确定的关系词，并非特指本公开中任一部件或元件，不能理解为对本公开的限制。本公开中，术语如“固接”、“相连”、“连接”等应做广义理解，表示可以是固定连接，也可以是一体地连接或可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的相关科研或技术人员，可以根据具体情况确定上述术语在本公开中的具体含义，不能理解为对本公开的限制。作为一种或多种实施例，如图1所示，一种提高线路杆塔在线故障检测准确率的方法，包括：根据历史红外检测结果得到各设备的故障类型判断阈值，以及根据历史超声波检测结果得到各设备的缺陷程度判断阈值；采集各设备的红外测温数据，进行信号转换，根据各设备类型的不同，分别与不同的故障类型判断阈值进行比较以进行设备故障类型判断；采集各设备的超声波检测数据，将其进行增幅和滤波后，转换为超声波波形和音频波形，并与相应的缺陷程度判断阈值进行比较，确定设备缺陷程度；结合设备故障类型判断结果本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种提高线路杆塔在线故障检测准确率的方法，其特征在于，包括：根据历史红外检测结果得到各设备的故障类型判断阈值，以及根据历史超声波检测结果得到各设备的缺陷程度判断阈值；采集各设备的红外测温数据，进行信号转换，根据各设备类型的不同，分别与不同的故障类型判断阈值进行比较以进行设备故障类型判断；采集各设备的超声波检测数据，将其进行增幅和滤波后，转换为超声波波形和音频波形，并与相应的缺陷程度判断阈值进行比较，确定设备缺陷程度；结合设备故障类型判断结果和设备缺陷程度给出相应的处理建议。

【技术特征摘要】
1.一种提高线路杆塔在线故障检测准确率的方法，其特征在于，包括：根据历史红外检测结果得到各设备的故障类型判断阈值，以及根据历史超声波检测结果得到各设备的缺陷程度判断阈值；采集各设备的红外测温数据，进行信号转换，根据各设备类型的不同，分别与不同的故障类型判断阈值进行比较以进行设备故障类型判断；采集各设备的超声波检测数据，将其进行增幅和滤波后，转换为超声波波形和音频波形，并与相应的缺陷程度判断阈值进行比较，确定设备缺陷程度；结合设备故障类型判断结果和设备缺陷程度给出相应的处理建议。2.如权利要求1所述的一种提高线路杆塔在线故障检测准确率的方法，其特征在于，所述根据红外测温数据进行设备故障类型判断包括表面温度判断法，所述表面温度判断法用于设备的外部热故障判断，具体包括测量设备的表面温度值，并将其与相应设备的温度及温升极限标准相比较，同时结合测量时的周围环境温度和负荷来判断设备是否出现故障。3.如权利要求1所述的一种提高线路杆塔在线故障检测准确率的方法，其特征在于，所述根据红外测温数据进行设备故障类型判断包括相对温差判断法，所述相对温差判断法用于电流致热设备的故障判断，具体包括将配电设备状况相同或相近的两个对应测点进行温度相减，根据所得的差值与其中温升幅度较大的比值来判断设备是否出现故障。4.如权利要求1所述的一种提高线路杆塔在线故障检测准确率的方法，其特征在于，所述根据红外测温数据进行设备故障类型判断包括同类比较法，所述同类比较法用于同一电气回路的故障判断，当三相电流对称和三相设备相同时，比较三相电流致热型设备对应部位的温升值来判断设备是否出现故障，或两相电流对称和两相设备相同时，比较两相电流致热型设备对应部位的温升值来判断设备是否出现故障。5.如权利要求4所述的一种提高线路杆塔在线故障检测准确率的方法，其特征在于，所述同类比较法还包括若三相设备同时出现异常，可将其与同回路的同类设备相比较；若三相负荷电流不对称时，则判断为负荷电流或工作电压...

【专利技术属性】
技术研发人员：张体领，马晓晖，范冉，张钱，王昌庭，东海，顾群，刘璇凯，王斯，
申请(专利权)人：国网山东省电力公司济宁市任城区供电公司，国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37