一种基于应力测量的馈线卡具的固定状态检测系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于应力测量的馈线卡具的固定状态检测系统，具体涉及应力测量技术领域，包括装置安装模块、信息采集模块、数据分析模块、可视化展示模块、警报模块，所述装置安装模块安装馈线卡具和应力检测装置，同时对装置进行标记，并将标记的信息传输至信息采集模块；所述信息采集模块用于采集应力检测装置产生数据和馈线卡具上的信息，所述应力检测装置按照一定频率采集电缆接头处的应力数值，并将数值自动传输至管理平台；所述数据分析用于分析应力数值与馈线卡具固定状态的对应关系，通过分析对应关系得到馈线卡具固定状态评分；所述可视化展示模块用于展示电缆馈线固定状态，达到确定馈线卡具地理位置的目的。达到确定馈线卡具地理位置的目的。达到确定馈线卡具地理位置的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种基于应力测量的馈线卡具的固定状态检测系统


[0001]本专利技术涉及应力测量
，更具体地说，本专利技术涉及一种基于应力测量的馈线卡具的固定状态检测系统。

技术介绍

[0002]电力通信技术人员在使用电缆、电线对线路进行布线时，馈线卡具是必不可少的固定件。电缆电线固定后，可将电缆上因热胀冷缩、风力产生的热机械力分散到各个固定夹具上或得到释放，减少电缆电线受到的机械损伤。
[0003]应力指物体由于外因发生形变时，在物体内外部各部分之间产生相互作用的内力，以抵抗这种外因的作用，并试图将物体从形变后的位置恢复到变形前的位置，应力测量工一般通过采集应变片的信号，而转化为电信号进行分析和测量。方法是：将应变片贴在被测定物上，使其随着被测定物的应变一起伸缩，这样里面的金属箔材就随着应变伸长或缩短。很多金属在机械性地伸长或缩短时其电阻会随之变化。通过惠斯通电桥，便可以将这种电阻的比例关系转化为电压。然后不同的仪器，可以将这种电压的变化转化成可以测量的数据。对于应力仪或者应变仪，关键的指标有：测试精度，采样速度，测试可以支持的通道数，动态范围，支持的应变片型号等。
[0004]馈线卡具用于固定配电网中的电线电缆，千头万绪的电线电缆在管理中存在，管理困难，电线电缆在实际中会因为自然灾害、线路改变、自然老化导致馈线卡具脱落、变更，这些导致电缆电线的电应力变化，造成资源浪费，目前馈线卡具的固定状态的检测处于人工巡检和无人检测状态，提供一种基于应力测量的馈线卡具固定状态检测系统具有重要的现实意义。
专利技术内容
[0005]为了克服现有技术的上述缺陷，本专利技术的实施例提供一种基于应力测量的馈线卡具的固定状态检测系统，通过应力检测得到电缆应力波动大小和范围，再利用应力变化信息确定电缆馈线卡具的固定状态，以解决上述
技术介绍
中提出的现有馈线卡具固定状态检测不及时、检测复杂耗时、难度高的问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种基于应力测量的馈线卡具的固定状态检测系统，包括用于数据分析、建立模型的管理平台，其特征在于：包括装置安装模块、信息采集模块、数据分析模块、可视化展示模块、警报模块，所述装置安装模块安装馈线卡具和应力检测装置，同时对装置进行标记，并将标记的信息传输至信息采集模块；所述信息采集模块用于采集应力检测装置产生数据和馈线卡具上的信息，所述应力数据采集单元按照一定频率采集电缆接头处的应力数值，并将数值自动传输至管理平台，所述馈线卡具信息采集单元包括通信单元、无人机巡视单元、摄像监控单元、人工巡检单元，最后将采集信息传输至管理平台；所述数据分析用于分析应力数值与馈线卡具固定状态的对应关系，通过分析对应关系得到馈线卡具固定状态评分；所述可视化展示模块用于展示电缆馈线固
定状态，管理平台根据采集的信息建立包括馈线卡具的三维模型，并将三维模型应用于展示采集的图像，达到确定馈线卡具地理位置的目的；所述警报模块包括馈线卡具寿命预测单元、阈值设置单元和警报发声单元，用于预警馈线卡具固定状态问题。
[0007]在一个优选地实施方式中，所述装置安装模块用于安装馈线卡具和应力检测装置，将同一根电缆上的馈线卡具分为同一组，所述同一根电缆为包括两边接头的一段电缆，在接头处安装应力检测装置，在电缆中间等分距离处安装馈线卡具，在馈线卡具和应力检测装置上进行标记，用于区别不同段电缆上卡具和应力数据，应力检测装置与馈线卡具具有对应关系。
[0008]在一个优选地实施方式中，所述信息采集模块用于采集应力检测装置和馈线卡具上的信息，所述应力检测装置的信息采集包括下列单元：惠斯通电桥单元、数模转换单元、可编程门阵列单元、实时记录单元、通讯单元，所述惠斯通电桥的电源输入端与模数转换单元的电信号输入端连接，所述参考电压输入端与参考电压源连接；所述模数转换单元将电信号转化为数字信号，其中电信号输入端与所述惠斯通电桥的输出端连接，且模数转换单元的数字信号输出端与可编程门阵列单元连接，通过所述可编程门阵列单元获取所述惠斯通电桥中电阻应变片的阻值变化信息，并将阻值变化信息转化为应力数值，所述应力数值通过实时记录单元记录并通过通讯单元传输至管理平台；所述馈线卡具的信息采集包括通信单元、无人机巡视单元、摄像监控单元、人工巡检单元，所述通信单元用于将无人机巡视单元、摄像监控单元、人工巡检单元采集的信息通过无线通讯传输和有线通讯传输的方式上传至管理平台，所述无人机巡视单元按照电缆电线分布网络进行巡视，根据记载的馈线卡具信息，拍摄馈线卡具的固定状态图像，所述摄像监控单元按照一定频率采集馈线卡具的固定状态，采集的信息形式为图像和文字，信息内容包括馈线卡具编号和馈线卡具固定状态。
[0009]在一个优选地实施方式中，所述数据分析模块包括试验设计单元、进行试验单元、数据预处理单元、统计分析单元，包括下列步骤：
[0010]步骤S1、试验设计：将一段电缆中等分为n段，即分为n组，电缆中包括n+1个应力检测装置，每个应力检测装置中包括等分排列的3
‑
10个馈线卡具，试验环境中分别为：检测馈线卡具数量为x
‑
1、x
‑
2、x
‑3……
3时的应力数值，每种数量包括检测不同位置丢失馈线卡具的情况；
[0011]步骤S2、进行试验：试验中控制风力、电缆接头应力、馈线卡具类型、电缆种类、应力检测方式为不变量，控制馈线卡具数目和固定状态为变量，采集应力数值；
[0012]步骤S3、数据预处理：使用数据清洗去除数据中的缺失值、噪声、离群点数据，通过数据变换处理得到格式规范、离散可区分的数据；
[0013]步骤S4、数据分析：使用信度分析、相关分析、回归法分析得到应力与馈线卡具牢固程度关系。
[0014]在一个优选地实施方式中，所述可视化展示模块基于数字孪生技术建立电缆馈线卡具仿真模型，包括下列步骤：
[0015]步骤S11、基于倾斜摄影进行三维建模单元，通过无人机搭载倾斜摄影技术完成对区域内电缆分布的三维建模，得到原始三维模型；
[0016]步骤S12、收集电缆信息单元，得到电缆电线的分布信息，包括应力检测装置和馈
线卡具的编号和分布，将信息补充进原始三维模型，完善电缆信息、馈线卡具信息；
[0017]步骤S13，采集应力数据单元，通过分析模块得到对应电缆段的馈线卡具固定状态评分，根据评分将电缆段用不同颜色体现在三维模型中。
[0018]在一个优选地实施方式中，所述警报模块包括馈线卡具寿命预测单元、阈值设置单元和警报发声单元，用于预警馈线卡具固定状态问题，所述卡具寿命通过加速试验得到，当馈线卡具寿命超出设置阈值后，警报发声提示工作人员进行馈线卡具的维修、更换。
[0019]在一个优选地实施方式中，所述系统的方法包括下列步骤：
[0020]步骤S21、安装馈线卡具和应力检测装置，同时对馈线卡具和检测装置进行标记，通过标记可以定位到馈线卡具和应力装置所在的位置；
[0021]步骤S22、采本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于应力测量的馈线卡具的固定状态检测系统，包括用于数据分析、建立模型的管理平台，其特征在于：包括装置安装模块、信息采集模块、数据分析模块、可视化展示模块、警报模块，所述装置安装模块安装馈线卡具和应力检测装置，同时对装置进行标记，并将标记的信息传输至信息采集模块；所述信息采集模块用于采集应力检测装置产生数据和馈线卡具上的信息，所述应力数据采集单元按照一定频率采集电缆接头处的应力数值，并将数值自动传输至管理平台，所述馈线卡具信息采集单元包括通信单元、无人机巡视单元、摄像监控单元、人工巡检单元，最后将采集信息传输至管理平台；所述数据分析用于分析应力数值与馈线卡具固定状态的对应关系，通过分析对应关系得到馈线卡具固定状态评分；所述可视化展示模块用于展示电缆馈线固定状态，管理平台根据采集的信息建立包括馈线卡具的三维模型，并将三维模型应用于展示采集的图像，达到确定馈线卡具地理位置的目的；所述警报模块包括馈线卡具寿命预测单元、阈值设置单元和警报发声单元，用于预警馈线卡具固定状态问题。2.根据权利要求1所述的一种基于应力测量的馈线卡具的固定状态检测系统，其特征在于：所述装置安装模块用于安装馈线卡具和应力检测装置，将同一根电缆上的馈线卡具分为同一组，所述同一根电缆为包括两边接头的一段电缆，在接头处安装应力检测装置，在电缆中间等分距离处安装馈线卡具，在馈线卡具和应力检测装置上进行标记，用于区别不同段电缆上卡具和应力数据，应力检测装置与馈线卡具具有对应关系。3.根据权利要求1所述的一种基于应力测量的馈线卡具的固定状态检测系统，其特征在于：所述信息采集模块用于采集应力检测装置和馈线卡具上的信息，所述应力检测装置的信息采集包括下列单元：惠斯通电桥单元、数模转换单元、可编程门阵列单元、实时记录单元、通讯单元，所述惠斯通电桥的电源输入端与模数转换单元的电信号输入端连接，参考电压输入端与参考电压源连接；所述模数转换单元将电信号转化为数字信号，其中电信号输入端与所述惠斯通电桥的输出端连接，且模数转换单元的数字信号输出端与可编程门阵列单元连接，通过所述可编程门阵列单元获取所述惠斯通电桥中电阻应变片的阻值变化信息，并将阻值变化信息转化为应力数值，所述应力数值通过实时记录单元记录并通过通讯单元传输至管理平台；所述馈线卡具的信息采集包括通信单元、无人机巡视单元、摄像监控单元、人工巡检单元，所述通信单元用于将无人机巡视单元、摄像监控单元、人工巡检单元采集的信息通过无线通讯传输和有线通讯传输的方式上传至管理平台，所述无人机巡视单元按照电缆电线分布网络进行巡视，根据记载的馈线卡具信息，拍摄馈线卡具的固定状态图像，所述摄像监控单元按照一定频率采集馈线卡具的固定状态，采集的信息形式为图像和文字，信息内容包括馈线卡具编号和馈线卡具固定状态。4.根据权利要求1所述的一种基于应力测量的馈线卡具的固定状态检测系统，其特征在于：所述数据分析模块包括试验设计单元、进行试验单元、数据预处理单元、统计分析单元，包括下列步骤：步骤S1、试验设计：将一段电缆中等分为n段，即分为n组，电缆中包括n+1个应力检测装置，每个应力检测装置中包括等分排列的3
‑
10个馈线卡具，试验环境中分别为：检测馈线卡具数量为x
‑
1、x
‑
2、x
‑3……
3时...

【专利技术属性】
技术研发人员：李远红，李卫纲，
申请(专利权)人：南通恒联通讯设备有限公司，
类型：发明
国别省市：