【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及氧化锌避雷器检测，具体涉及一种基于微波透射系数的金属氧化锌避雷器受潮检测方法及系统。
技术介绍
1、随着国民经济的发展，对供电可靠性的要求也日益增加。研究表明，雷击跳闸占停电事故的50％-70％，在输电线路安装避雷器成为一种有效的手段，氧化锌避雷器故障中由受潮引起的占70％，受潮会使避雷器在工作状态下发生局部放电，使避雷器发热，甚至爆炸。
2、目前，对金属氧化锌避雷器的检测方法有雷击电流冲击计数法和红外热图像法。雷击电流冲击计数法是通过在避雷器附近安装计数器，该计数器能够测得避雷器经过的雷击次数，将得到的雷击次数与标准进行比对，即可判断避雷器是否劣化。此方法仅考虑雷电流冲击次数的影响，未考虑避雷器受潮、老化因素对避雷器性能造成的影响。红外热图像法通过红外检测获得避雷器温度分布图像，通过神经网络和fcm聚类算法对图像进行处理，超过设定温升阈值的温升部分即可判定为避雷器劣化。红外检测的缺点在于对物体内部温度的检测效果差以及空气中含有大量灰尘会对红外线产生散射折射，进而影响检测效果。
技术实现思路
1、为解决上述问题，本专利技术提出了一种基于微波透射系数的金属氧化锌避雷器受潮检测方法及系统，利用微波透射技术实现对氧化锌避雷器受潮的无接触、非破坏性检测，从而对避雷器运行状态进行准确的评估和诊断。
2、本专利技术采取的技术方案为：
3、基于微波透射系数的金属氧化锌避雷器受潮检测系统，该系统包括：
4、安装于避雷器两侧的微波发射天线
5、微波发射天线、微波接收天线连接微波发生器；
6、微波发生器，产生微波信号并通过微波发射天线发出微波信号；
7、微波发生器连接工控机，工控机连接单片机模块，单片机模块连接移动终端。
8、微波与避雷器相互作用，微波发生器由微波接收天线接收并记录微波在不同频率下的透射系数，并作为判断避雷器的氧化锌阀片是否发生受潮的基准值；
9、微波发生器检测后得到的数据，通过网线传送至工控机，工控机中安装可视化basic软件，利用可视化basic软件中提前编写好的程序，将数据转换为单片机模块可识别的数据格式，如二进制，形成新的数据文件，再利用串口发送至单片机模块；数据经单片机模块处理后发送至移动终端。
10、所述微波发射天线、微波接收天线通过滑台支架安装，滑台支架包括立柱座、第一横杆、第二横杆，第一横杆、第二横杆滑动安装在立柱座上且能够沿着立柱座上下移动；微波发射天线、微波接收天线分别活动安装在第一横杆、第二横杆上且能够沿着横杆左右移动。
11、所述单片机模块设有按键单元，通过按键单元实现a、b、s值的增减，实现不同型号避雷器采用不同的判断标准。
12、所述避雷器的透射系数基准值存入i2c中，实现单片机模块掉电保存。
13、基于微波透射系数的金属氧化锌避雷器受潮检测方法，包括以下步骤：
14、步骤1：根据确定的频率选择天线，并将天线固定；
15、步骤2：微波发射天线和微波接收天线置于避雷器两侧，并设置合适的提离距离；
16、步骤3：确定氧化锌避雷器透射系数的基准值；
17、步骤4：利用天线对避雷器进行检测，来确定避雷器的氧化锌阀片的工作状态；
18、步骤5：通过工控机将处理后的数据发送至单片机模块，在工控机中安装的可视化basic编辑器中编写一个可以打开工作表和筛选数据的程序，将要处理的数据，即透射系数，转换成单片机模块可以识别的语言，形成数据集后由串口发送至单片机模块。
19、步骤6：单片机模块接收避雷器透射系数基准值数据集时，按下1#按键单元表示将此数据集存入i2c中，单片机模块接收待检测的避雷器透射系数数据集时，按下2#按键单元表示将此数据集存入单片机模块存储器中。
20、步骤7：界定差值判断标准的a、b和s％均通过单片机模块的按键单元来实现其值的改变，通过3#按键单元实现a、b、s的选择，3#按键单元短按实现被选数据值的增加，3#按键单元长按实现被选数据值的减小；
21、步骤8：取避雷器透射系数与此避雷器透射系数基准值的差值，并依据差值判断标准来判断避雷器受潮程度以及警告提示。
22、所述步骤3中，对于需要定期检测的避雷器进行检测，通过微波发生器产生微波信号，微波经微波发射天线发出后，与避雷器相互作用，再由微波接收天线接收并记录微波在不同频率下的透射系数z1，并作为判断避雷器的氧化锌阀片是否发生受潮的基准值。
23、所述步骤4中，首先将天线对准待检测避雷器，微波发射天线发射微波，微波信号与避雷器作用后，微波接收天线接收微波信号并记录不同频率下的透射系数z2。
24、所述步骤8中，当避雷器处于轻度受潮时，单片机模块上一个红灯闪烁警告；当避雷器处于中度受潮时，单片机模块上二个红灯闪烁警告；当避雷器处于重度受潮时，单片机模块上三个红灯闪烁警告。为保证数据可靠，当s％的差值在设定的判断范围内时，即可判断避雷器是否受潮以及受潮程度。
25、本专利技术一种基于微波透射系数的金属氧化锌避雷器受潮检测方法及系统，技术效果如下：
26、1)本专利技术能够对氧化锌避雷器受潮的无接触、非破坏性检测。微波对硅橡胶、环氧树脂和氧化锌阀片材料的穿透能力强，当避雷器氧化锌阀片受潮后，避雷器内部存在的水分子对微波信号具有一定的吸收作用，避雷器受潮程度不同，透过避雷器的微波信号会随之变化，通过定期对避雷器检测获得的透射系数差值来判断避雷器的受潮程度。
27、2)本专利技术能够将首次检测避雷器透射系数基准值储存在单片机中，方便下次调用；可以根据不同型号避雷器设置不同的判断标准；当避雷器处于不同程度受潮时，能对应发出警告，并将判断结果通过蓝牙发送至移动端。
28、3)微波检测具有宽频带、无接触，非破坏性、响应速度快和精度高等特点；微波对非金属材料具有穿透性，并且水分子对微波的吸收性强。
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1.基于微波透射系数的金属氧化锌避雷器受潮检测系统，其特征在于该系统包括：
2.根据权利要求1所述基于微波透射系数的金属氧化锌避雷器受潮检测系统，其特征在于：微波与避雷器(1)相互作用，微波发生器(5)由微波接收天线(3)接收并记录微波在不同频率下的透射系数，并作为判断避雷器(1)的氧化锌阀片(1.3)是否发生受潮的基准值；
3.根据权利要求1所述基于微波透射系数的金属氧化锌避雷器受潮检测系统，其特征在于：所述微波发射天线(2)、微波接收天线(3)通过滑台支架(4)安装，滑台支架(4)包括立柱座(4.1)、第一横杆(4.2)、第二横杆(4.3)，第一横杆(4.2)、第二横杆(4.3)滑动安装在立柱座(4.1)上且能够沿着立柱座(4.1)上下移动；微波发射天线(2)、微波接收天线(3)分别活动安装在第一横杆(4.2)、第二横杆(4.3)上且能够沿着横杆左右移动。
4.根据权利要求1所述基于微波透射系数的金属氧化锌避雷器受潮检测系统，其特征在于：所述单片机模块(6)设有按键单元，通过按键单元实现A、B、S值的增减，实现不同型号避雷器采用不同的判断标
5.根据权利要求4所述基于微波透射系数的金属氧化锌避雷器受潮检测系统，其特征在于：避雷器的透射系数基准值存入I2C中，实现单片机模块(6)掉电保存。
6.基于微波透射系数的金属氧化锌避雷器受潮检测方法，其特征在于包括以下步骤：
7.根据权利要求6所述基于微波透射系数的金属氧化锌避雷器受潮检测方法，其特征在于：所述步骤3中，对于需要定期检测的避雷器(1)进行检测，通过微波发生器(5)产生微波信号，微波经微波发射天线(2)发出后，与避雷器(1)相互作用，再由微波接收天线(3)接收并记录微波在不同频率下的透射系数Z1，并作为判断避雷器(1)的氧化锌阀片(1.3)是否发生受潮的基准值。
8.根据权利要求6所述基于微波透射系数的金属氧化锌避雷器受潮检测方法，其特征在于：所述步骤4中，首先将天线对准待检测避雷器，微波发射天线(2)发射微波，微波信号与避雷器(1)作用后，微波接收天线(3)接收微波信号并记录不同频率下的透射系数Z2。
9.根据权利要求6所述基于微波透射系数的金属氧化锌避雷器受潮检测方法，其特征在于：所述步骤8中，当避雷器处于轻度受潮时，单片机模块(6)上一个红灯闪烁警告；
...【技术特征摘要】
1.基于微波透射系数的金属氧化锌避雷器受潮检测系统，其特征在于该系统包括：
2.根据权利要求1所述基于微波透射系数的金属氧化锌避雷器受潮检测系统，其特征在于：微波与避雷器(1)相互作用，微波发生器(5)由微波接收天线(3)接收并记录微波在不同频率下的透射系数，并作为判断避雷器(1)的氧化锌阀片(1.3)是否发生受潮的基准值；
3.根据权利要求1所述基于微波透射系数的金属氧化锌避雷器受潮检测系统，其特征在于：所述微波发射天线(2)、微波接收天线(3)通过滑台支架(4)安装，滑台支架(4)包括立柱座(4.1)、第一横杆(4.2)、第二横杆(4.3)，第一横杆(4.2)、第二横杆(4.3)滑动安装在立柱座(4.1)上且能够沿着立柱座(4.1)上下移动；微波发射天线(2)、微波接收天线(3)分别活动安装在第一横杆(4.2)、第二横杆(4.3)上且能够沿着横杆左右移动。
4.根据权利要求1所述基于微波透射系数的金属氧化锌避雷器受潮检测系统，其特征在于：所述单片机模块(6)设有按键单元，通过按键单元实现a、b、s值的增减，实现不同型号避雷器采用不同的判断标准。
5.根据权利...
【专利技术属性】
技术研发人员：黎鹏，曹露露，张博明，宋龙生，方春华，吴田，普子恒，
申请(专利权)人：三峡大学，
类型：发明
国别省市：
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