本發(fā)明涉及電力。

背景技術(shù)：

1、支柱瓷質(zhì)絕緣子是發(fā)電廠和變電站的重要組成設(shè)備，大量使用于電力系統(tǒng)，起著支撐導(dǎo)線、斷路器和高壓開關(guān)作用。支柱絕緣子一旦老化失效斷裂，常造成斷路器和高壓開關(guān)的損壞，導(dǎo)致大面積短路、接地、甚至造成附近工作人員的傷亡，常需要對支柱絕緣子的狀況進(jìn)行檢測，而目前需要人工在支柱絕緣子斷電的情況下進(jìn)行檢測，檢測效率低，檢出率低。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為了解決現(xiàn)有技術(shù)中無法判斷絕緣子的具體的缺陷位置的技術(shù)特征，本發(fā)明提供了基于振動原理的瓷支柱絕緣子智能帶電檢測系統(tǒng)及方法。

2、本發(fā)明為實現(xiàn)上述目的所采用的技術(shù)方案是：

3、基于振動原理的瓷支柱絕緣子智能帶電檢測系統(tǒng)，dsp微處理器連接信號激勵源模塊、同步觸發(fā)模塊、數(shù)據(jù)采集模塊和有限元模塊，同步觸發(fā)模塊與信號激勵源模塊和數(shù)據(jù)采集模塊連接，信號激勵源模塊連接功率放大模塊，功率放大模塊連接發(fā)射探頭，數(shù)據(jù)采集模塊連接連接接收探頭；dsp微處理器用于處理接收到的振動加速度數(shù)據(jù)并發(fā)送給有限元模塊，有限元模塊用于根據(jù)接收到的數(shù)據(jù)得到檢測結(jié)果，信號激勵源模塊用于對瓷支柱絕緣子發(fā)出激勵信號，數(shù)據(jù)采集模塊用于接收瓷支柱絕緣子的振動加速度數(shù)據(jù)并傳輸給dsp微處理器，同步觸發(fā)模塊用于觸發(fā)數(shù)據(jù)采集模塊和信號激勵源模塊同步運(yùn)行。

4、所述數(shù)據(jù)采集模塊連接信號調(diào)理模塊，信號調(diào)理模塊連接接收探頭；信號調(diào)理模塊用于過濾采集到的數(shù)據(jù)的噪音。

5、所述dsp微處理器連接存儲模塊、液晶屏、喇叭和指示燈。

6、利用所述的基于振動原理的瓷支柱絕緣子智能帶電檢測系統(tǒng)執(zhí)行的方法，包括以下步驟：

7、s1.建立瓷支柱絕緣子的結(jié)構(gòu)模型，并將該結(jié)構(gòu)模型導(dǎo)入到有限元模塊中；

8、s2.通過有限源模塊選擇結(jié)構(gòu)模型的材料參數(shù)、振動輸入，建立瓷支柱絕緣子缺陷頻譜數(shù)據(jù)庫；

9、s3.根據(jù)瓷支柱絕緣子缺陷頻譜數(shù)據(jù)庫制定缺陷判定原則；

10、s4.將發(fā)射探頭和接收探頭抵在瓷支柱絕緣子上，利用發(fā)射探頭向瓷支柱絕緣子發(fā)射振動載荷，利用接收探頭接收瓷支柱絕緣子的振動加速度并發(fā)送給dsp微處理器中；

11、s5.dsp微處理器將接收到的振動加速度進(jìn)行數(shù)字化處理后生成數(shù)字音頻信號，并將數(shù)字音頻信號發(fā)送給有限元模塊；

12、s6.有限元模塊對數(shù)字音頻信號進(jìn)行傅里葉變換生成頻域特征圖，并根據(jù)缺陷判定原則得到瓷支柱絕緣子的判斷檢測結(jié)果。

13、所述步驟s2建立瓷支柱絕緣子缺陷頻譜數(shù)據(jù)庫的計算式如下：

14、

15、式中：e為彈性模量、f為截面積、q為外加載荷、u為位移，u是位置x和時間t的函數(shù)、ρ為彈性體的密度。

16、所述步驟s3根據(jù)瓷支柱絕緣子缺陷頻譜數(shù)據(jù)庫制定缺陷判定原則如下：

17、當(dāng)?shù)玫降拇芍е^緣子頻域特征圖的頻域僅在3500-5500hz頻段內(nèi)有一最高值，則判斷瓷支柱絕緣子合格；

18、當(dāng)?shù)玫降拇芍е^緣子頻域特征圖的頻域在1000-3500hz頻段內(nèi)存在最高值，則判斷瓷支柱絕緣子下部存在缺陷；

19、當(dāng)?shù)玫降拇芍е^緣子頻域特征圖的頻域在5500-10000hz頻段內(nèi)存在最高值，則判斷瓷支柱絕緣子上部存在缺陷。

20、本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比存在的優(yōu)點是：

21、將發(fā)射探頭和接收探頭抵在瓷支柱絕緣子上，利用發(fā)射探頭向瓷支柱絕緣子發(fā)射振動載荷，利用接收探頭接收瓷支柱絕緣子的振動加速度并發(fā)送給dsp微處理器中，dsp微處理器對接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理并發(fā)送給有限元模塊得到檢測結(jié)果，通過振動聲學(xué)檢測的方式，使得測試的速度快，檢出率高，可帶電檢測。

技術(shù)特征：

1.基于振動原理的瓷支柱絕緣子智能帶電檢測系統(tǒng)，其特征在于，dsp微處理器連接信號激勵源模塊、同步觸發(fā)模塊、數(shù)據(jù)采集模塊和有限元模塊，同步觸發(fā)模塊與信號激勵源模塊和數(shù)據(jù)采集模塊連接，信號激勵源模塊連接功率放大模塊，功率放大模塊連接發(fā)射探頭，數(shù)據(jù)采集模塊連接連接接收探頭；dsp微處理器用于處理接收到的振動加速度數(shù)據(jù)并發(fā)送給有限元模塊，有限元模塊用于根據(jù)接收到的數(shù)據(jù)得到檢測結(jié)果，信號激勵源模塊用于對瓷支柱絕緣子發(fā)出激勵信號，數(shù)據(jù)采集模塊用于接收瓷支柱絕緣子的振動加速度數(shù)據(jù)并傳輸給dsp微處理器，同步觸發(fā)模塊用于觸發(fā)數(shù)據(jù)采集模塊和信號激勵源模塊同步運(yùn)行。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于振動原理的瓷支柱絕緣子智能帶電檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集模塊連接信號調(diào)理模塊，信號調(diào)理模塊連接接收探頭；信號調(diào)理模塊用于過濾采集到的數(shù)據(jù)的噪音。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于振動原理的瓷支柱絕緣子智能帶電檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述dsp微處理器連接存儲模塊、液晶屏、喇叭和指示燈。

4.基于振動原理的瓷支柱絕緣子智能帶電檢測系統(tǒng)執(zhí)行的方法，其特征在于，包括以下步驟：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于振動原理的瓷支柱絕緣子智能帶電檢測方法，其特征在于，建立瓷支柱絕緣子缺陷頻譜數(shù)據(jù)庫的計算式如下：

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于振動原理的瓷支柱絕緣子智能帶電檢測方法，其特征在于，所述步驟根據(jù)瓷支柱絕緣子缺陷頻譜數(shù)據(jù)庫制定缺陷判定原則如下：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及電力技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及基于振動原理的瓷支柱絕緣子智能帶電檢測系統(tǒng)及方法。DSP微處理器連接信號激勵源模塊、同步觸發(fā)模塊、數(shù)據(jù)采集模塊和有限元模塊，同步觸發(fā)模塊與信號激勵源模塊和數(shù)據(jù)采集模塊連接，信號激勵源模塊連接功率放大模塊，功率放大模塊連接發(fā)射探頭，數(shù)據(jù)采集模塊連接連接接收探頭。通過將發(fā)射探頭和接收探頭抵在瓷支柱絕緣子上，利用發(fā)射探頭向瓷支柱絕緣子發(fā)射振動載荷，利用接收探頭接收瓷支柱絕緣子的振動加速度并發(fā)送給DSP微處理器中，DSP微處理器對接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理并發(fā)送給有限元模塊得到檢測結(jié)果，通過振動聲學(xué)檢測的方式，使得測試的速度快，檢出率高，可帶電檢測。

技術(shù)研發(fā)人員：李江,高源,楊春,石長軍,劉曉航,谷子健
受保護(hù)的技術(shù)使用者：國網(wǎng)遼寧省電力有限公司鐵嶺供電公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/17