CN111679169A - 一种电缆局部放电检测装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电缆局部放电检测装置及方法，涉及电缆检测技术领域，解决现有现有隧道电缆局部放电检测人为检测安全性低可靠性低以及定点检测灵活性差且影响电缆使用寿命的问题，本发明包括车本体，车本体上设有移动驱动机构和机械臂，机械臂的执行端设有非闭合式局部放电检测传感器和视觉分析装置，非闭合式局部放电检测传感器包括薄膜电极、信号线、弹性机构和固定座，弹性机构两个连杆的杆身之间连接有压缩弹簧，压缩弹簧上配有压力传感器；本发明对电缆的不同位置进行检测检测覆盖面广、效率高；不需要与电缆定点固定及破坏电缆的屏蔽层，简化检测流程、降低成本；避免对作业人员造成伤害，有效提高检测结果的可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及电缆检测技术领域，特别涉及一种电缆局部放电检测装置和方法。
背景技术
地下电缆隧道供应电能，有效缓解了地面架设所形成的与道路交通以及建筑空间的矛盾，但也形成了新的安全隐患。电缆隧道中的电缆会存在局部放电现象，隧道地势低、环境潮湿、高电压、强电流、空间相对密闭并含有有害气体，因此电缆线路的局部放电巡检存在许多隐患。
目前隧道电缆局部放电检测的方法主要有在线局部放电检测和便携式局部放电检测。在线局部放电检测为通过将局部放电待检测设备终端安装于需要检测位置，实时待检测设备局部放电状态的方法。因为电缆需要局部放电检测点多，而局部放电待检测设备成本高、位置固定，安装流程麻烦，且定点安装检测，同一套检测装置不能移动，不能更换检测点，无法用于多检测点灵活检测的需求；另外安装前需先对电缆本体的金属屏蔽进行切开，安装完毕后需用金属法兰等材料恢复屏蔽层，工艺易受到环境的制约，难以保证恢复后电缆护套的机械性能、密封性能和防腐性能，可能会缩短绝缘寿命，不利于电缆的长期运行；另一方面，在实际电缆局部放电检测中，大部分区域不需要进行定点实时检测，只需阶段性检测即可发现缺陷并予以处理，因此此种在线局部放电检测的方式并不适用于轨道电缆的检测。
便携式局部放电检测则是通过运维人员携带便携式局部放电检测仪进行巡检点检测，一方面，通过人员携带设备进入隧道对电缆进行检测，人员安全得不到有效保证，而且人为检测无法保证不间断性，可靠性不高；另一方面，人工巡检很大程度上会受到个人作业水平及主观因素的影响，进一步影响巡检结果的可靠性。
发明内容
本发明的目的在于：为了解决现有隧道电缆局部放电检测人为检测安全性低可靠性低以及定点检测灵活性差且影响电缆使用寿命的问题，本发明提供一种代替人工检测的检测灵活性高、检测结果可靠性高的电缆局部放电检测装置和方法。
本发明为了实现上述目的具体采用以下技术方案：一种电缆局部放电检测装置,包括车本体，车本体上设有移动驱动机构、机械臂，所述移动驱动机构滑动连接在轨道上，所述机械臂的执行端设有局部放电检测装置和视觉分析装置，所述局部放电检测装置包括非闭合式局部放电检测传感器，非闭合式局部放电检测传感器包括薄膜电极、信号线、弹性机构和固定座，所述信号线的一端与薄膜电极通过焊点连接，信号线的另一端连接有信号调节单元；所述薄膜电极固定在弹性机构上，所述弹性机构包括竖直排布铰接在固定座上的两个长度相同的连杆，两个连杆远离固定座的一端均铰接有一个转接杆，每个转接杆远离连杆的一端共同连接有薄膜电极贴片，所述薄膜电极贴片与薄膜电极贴合固定，两个所述连杆的杆身之间连接有压缩弹簧，所述压缩弹簧上配有压力传感器；还设有数据采集器、存储器、局放工控机和机械臂工控机，所述信号调节单元电性连接至数据采集器，数据采集器电性连接至局放工控机，寄存器的输入端电性连接局放工控机，输出端电性连接机械臂工控机，所述机械臂工控机与局放工控机电性连接，所述移动驱动机构、机械臂和压力传感器电性连接至机械臂工控机，所述非闭合式局部放电检测传感器电性连接至局放工控机。
进一步地，所述视觉分析装置包括可见光相机，所述可见光相机与机械臂工控机电性连接。
进一步地，所述机械臂为四轴机械臂，包括通过转轴依次转动连接的第一臂、第二臂、第三臂和执行端，所述第一臂倒置在本体底面与本体底面转动连接，所述转轴均连接有电机。
进一步地，所述车本体上位于移动方向的前和/或后分别设有激光测距仪，所述激光测距仪电性连接至机械臂工控机。
进一步地，所述机械臂工控机电性连接至后台主机。
一种电缆局部放电检测方法，使用以上所述电缆局部放电检测装置，包括：
下发检测命令至电缆局部放电检测装置，移动驱动机构带动车本体在轨道上移动至待检测点；
调整机械臂姿态，机械臂执行端行驶至特定位置；
分析视觉分析装置拍摄的画面，根据对所述画面的分析结果，下发机械臂位置调整指令至机械臂进行位置调整定位，机械臂驱动非闭合式局部放电检测传感器向电缆靠近并最终使薄膜电极贴合在电缆上；
控制机械臂向非闭合式局部放电检测传感器施加压力，通过压力传感器监测压力变化，当施加的压力达到预设值时，控制非闭合式局部放电检测传感器采集局部放电信号；
信号调节单元接收非闭合式局部放电检测传感器采集的局部放电信号进行调节处理后传至数据采集器；
非闭合式局部放电检测传感器完成局部放电信号采集后，控制机械臂后退，使非闭合式局部放电检测传感器的薄膜电极脱离与电缆的贴合；
控制电缆局部放电检测装置，移动驱动机构带动车本体在轨道上移动至下一个局部放电检测点。
进一步地，下发检测命令至电缆局部放电检测装置，移动驱动机构带动车本体在轨道上移动至待检测点中：
下发检测命令至电缆局部放电检测装置是由后台主机下发检测命令至机械臂工控机，机械臂工控机控制移动驱动机构在轨道上运行至待检测点。
进一步地，分析视觉分析装置拍摄的画面，根据对所述画面的分析结果，下发机械臂位置调整指令至机械臂进行位置调整定位，机械臂驱动非闭合式局部放电检测传感器向电缆靠近并最终使薄膜电极贴合在电缆上中：视觉分析装置拍摄的画面为接收可见光相机拍摄的画面，机械臂进行位置调整定位包括高度、长度、角度调整，使机械臂的执行端定位至距待检测点固定的位置。
进一步地，所述信号调节单元接收非闭合式局部放电检测传感器采集的局部放电信号进行调节处理后传至数据采集器中：信号调节单元接收非闭合式局部放电检测传感器采集的局部放电信号进行放大、去噪处理后，传输至数据采集器。
进一步地，电缆局部放电检测装置上设有激光测距仪，移动驱动机构带动车本体在轨道上移动时，激光测距仪进行车本体前后距离监测，并将监测数据传输至数据采集器。
本发明的有益效果如下：
1、本发明的电缆局部放电检测装置在车本体上设置移动驱动机构，移动驱动机构滑动连接在轨道上，在本体上设置机械臂，机械臂的执行端设有局部放电检测装置，随着车的运行，可以对电缆的不同位置进行检测，检测任务点灵活，检测覆盖面广，检测效率高；更为突出的是局部放电检测装置采用非闭合式局部放电检测传感器，检测时薄膜电极贴合在电缆上即可进行局部放电检测，不需要与电缆定点固定，更不需要破坏电缆的屏蔽层，简化局部放电监测流程的同时有效保证电缆的使用寿命；非闭合式局部放电检测传感器搭载巡检车进行动态多点检测，大力节省了隧道电缆局部放电检测的设备采购成本；同时，整体检测装置代替人工进行隧道电缆的局部放电检测，有效降低电缆局部放电检测难度及检测作业强度，避免对作业人员安全造成伤害，也有效提高了检测结果的可靠性。
2、本发明的电缆局部放电检测装置的非闭合式局部放电检测传感器采用弹性机构固定，弹性机构的两个连杆的杆身之间连接有压缩弹簧使连杆组成平行四边形结构，可始终保持薄膜电极片在同一个角度，便于操作设备将薄膜电极贴合于电缆上，且在压缩弹簧上配有压力传感器，检测系统能够通过监测压力变化而将薄膜电极准确、稳定的贴合在电缆上进行局部放电检测，进一步确保了薄膜电极检测的准确性和稳定性。
3、本发明的电缆局部放电检测装置在机械臂的执行端设有视觉分析装置，可对检测端进行实时图像信息采集，便于检测监控及检测点精确定位。
4、本发明的机械臂为四轴机械臂，四个轴关节可以多角度旋转，整体机械臂运行范围广，有效增加执行端的检测覆盖面，进而有效保证检测灵活度以及精确度。
5、本发明在本体上位于移动方向的前后分别设有激光测距仪，可以实时进行测距，确保对巡检车运行轨迹上的障碍物进行及时判断，避免巡检车的碰撞。
6、本发明的电缆局部放电检测方法在使用电缆局部放电检测装置的基础上进行隧道电缆局部放电检测，检测过程中车本体、机械臂与非闭合式局部放电检测传感器相配合，实现电缆贴合的局部放电检测，且在非闭合式局部放电检测传感器的电极贴合电缆的过程中，设计弹性机构和压力传感器实现电极的柔性贴合以及力反馈功能，有效确保电极与电缆的安全贴合以及检测结果的精确反馈，整体检测装置结合检测方法有效解决了隧道电缆局部放电检测中定点检测成本高、灵活性差以及人工检测安全性差、检测结果可靠性不高的问题。
附图说明
图1是本发明的总体结构示意图；
图2是本发明的现场应用图；
图3是实施例1中非闭合式局部放电检测传感器的结构示意图；
图4是图3中信号线与薄膜电极连接的局部放大图；
图5是本发明实施例1中的移动驱动机构的局部放大图；
图6是本发明移动驱动机构与轨道配合的结构示意图；
图7是本发明整体结构的信号传输处理原理图；
图8是本发明非闭合式局部放电检测传感器的信号传输处理原理图；
图9是本发明实施例4的一种电缆局部放电检测方法的流程示意图。
附图标记：1-车本体、2-激光测距仪、3-机械臂、4-非闭合式局部放电检测传感器、5-执行端、6-可见光相机、7-电池仓、8-支架、9-驱动轮、10-侧面张紧轮、11-底部张紧轮、12-驱动电机、13-驱动同步轮、14-从动同步轮、15-轨道、16-薄膜电极、17-薄膜电极贴片、18-转接杆、19-连杆、20-信号线、21-通讯接口、22-固定座、23-压缩弹簧、24-压力传感器、25-焊点、26-线芯、27-铜屏蔽编织带、28-绝缘层。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明实施方式的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”、“上”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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
实施例1
如图1至图8所示，本实施例提供一种电缆局部放电检测装置,包括车本体1，车本体1上设有移动驱动机构和机械臂3，所述移动驱动机构滑动连接在轨道15上，所述机械臂3的执行端5设有局部放电检测装置和视觉分析装置，所述局部放电检测装置包括非闭合式局部放电检测传感器4，非闭合式局部放电检测传感器4包括薄膜电极16、信号线20、弹性机构和固定座22，优选地，薄膜电极16为金属薄片，薄膜电极16为中心向远离检测面的一侧突出的弧形，这样，薄膜电极16可以与电缆外周侧更好的贴合，有效保证接触面积，确保检测稳定性。信号线20的一端与薄膜电极16通过焊点25连接，具体地，信号线20的一端露出铜屏蔽编织带27和线芯26，线芯26与薄膜电极16通过焊点25连接，线芯26不与薄膜电极16接触的部分包裹有绝缘层28，信号线20的另一端连接至固定座22，并经过固定座22上设置的通讯接口21连接至信号调节单元。
薄膜电极16固定在弹性机构上，弹性机构包括竖直排布铰接在固定座22上的两个长度相同的连杆19，两个连杆19远离固定座22的一端均铰接有一个转接杆18，每个转接杆18远离连杆19的一端共同连接有一个薄膜电极16贴片，所述薄膜电极16贴片与薄膜电极16贴合固定，薄膜电极16贴片上设有容纳信号线20通过的通孔，在本实施例中，两个所述连杆19的杆身之间连接有压缩弹簧23，所述压缩弹簧23上配有压力传感器24，作为优选实施方式，压缩弹簧23的两端分别与两个连杆19的中点固定，且弹性机构设有两个，对称设置在固定座22的两对侧壁，两个弹性机构的四个转接杆18共同与薄膜电极16贴片连接，这样，一方面连杆19组成平行四边形结构，可始终保持薄膜电极16片在同一个角度，便于操作设备将薄膜电极16贴合于电缆上，另一方面弹性机构设置两个使整体结构稳定性强，有效确保检测点定位的精确性。
为了使后台检测系统能够通过监测压力变化而将薄膜电极16准确、稳定的贴合在电缆预定位置上且取得有效局部放电信号，压缩弹簧23上配有压力传感器24，压力传感器24选用市场成熟产品即可，不做唯一性限定。
车本体1上还设有数据采集器、存储器、局放工控机和机械臂工控机，信号调节单元电性连接至数据采集器，数据采集器电性连接至局放工控机，寄存器的输入端电性连接局放工控机，输出端电性连接机械臂工控机，所述机械臂工控机与局放工控机电性连接，所述移动驱动机构、机械臂和压力传感器电性连接至机械臂工控机，所述非闭合式局部放电检测传感器电性连接至局放工控机，机械臂工控机电性连接至后台主机。
其中，信号调节单元包括滤波器、放大器以及降频电路，以对检测信号进行滤波、放大、降频等初步处理，使非闭合式局部放电检测传感器检测到的信号便于数据采集。另外，在本实施例中，检测端还设有电场探头，电场探头用于触发信号单元，提供固定相位的工频触发信号，保证检测系统能够获得稳定的局部放电脉冲信号，非闭合式局部放电检测传感器4检测到的信号和相位触发信号一起经信号调节单元放大滤波等处理后由数据采集器进行数据采集，然后传回局放工控机，局放工控机将局放数据进行分析整理传回寄存器存储。其中电场探头选用市场成熟产品即可。
在本实施例中，轨道15的横截面为工字型，移动驱动机构包括支架8，支架8上设有在轨道15的两侧底梁上表面上滚动的驱动轮9，驱动轮9通过减速机构连接有驱动电机12，驱动轮9、减速机构和驱动电机12各设有两个，分别位于轨道15两侧。减速机构包括驱动同步轮13、从动同步轮14和减速带，驱动同步轮13与所述驱动电机12的输出轴同轴连接，从动同步轮14与驱动轮9同轴连接，驱动同步轮13和从动同步轮14通过减速带连接。支架8上位于轨道15的底部滚动连接有底部张紧轮11，底部张紧轮11与轨道15的底面相贴；支架8上位于轨道15的两侧各设有四个侧面张紧轮10，同侧的四个侧面张紧轮10呈呈矩形分布，分别与轨道15的上下两侧边相贴，底部张紧轮11设有两个，在轨道15的底部沿前后方向排列。这样，两个底部张紧轮11确保支架8与轨道15保持前后水平，八个侧面张紧轮10确保支架8与轨道15保持左右稳定，全方位、有效避免支架8与轨道15之间产生倾斜及晃动，运行更加稳定。并且，车本体1上设有电池仓7，电池仓7为两个驱动电机12、机械臂工控机、数据采集器、机械臂3和各种电源器件供电。
这样，将非闭合式局部放电检测传感器4和电场探头固定在机械臂3的执行端5，后台主机向机械臂工控机输入控制信号，机械臂工控机控制车本体1的运行，驱动车本体1至待检测点，机械臂3驱动非闭合式局部放电检测传感器4通过弹性机构的柔性微调使薄膜电极16的检测面柔性接触到待检测电缆表面与电缆切合，机械臂工控机送达检测信号至局放工控机，局放工控机控制非闭合式局部放电检测传感器4获取电缆表面电磁波信号，电场探头用于触发信号单元，提供固定相位的工频触发信号，非闭合式局部放电检测传感器4检测到的信号和相位触发信号一起经信号调节单元放大滤波等处理后由数据采集器进行采集、存储、传回局放工控机。检测完毕后，机械臂工控机驱动机械臂3带动非闭合式局部放电检测传感器4离开检测点，进行下一个检测点检测。其中，工控机控制电元器件的应用以及各单元间信号传输的应用原理均为成熟的现有技术，不再赘述。
实施例2
如图1所示，本实施例在实施例1的基础上进一步优化，具体地为：
视觉分析装置包括可见光相机6，所述可见光相机6与机械臂工控机电性连接，可对检测端进行实时图像信息采集，便于检测监控。车本体1上位于移动方向的前方设有激光测距仪2，激光测距仪2电性连接至所述机械臂工控机，可以实时进行测距，确保对检测装置运行轨迹上的障碍物进行及时判断，避免碰撞。
实施例3
如图1所示，本实施例在实施例1和实施例2的基础上进一步优化，具体地为：
机械臂3为四轴机械臂3，包括通过转轴依次转动连接的第一臂、第二臂、第三臂和执行端5，所述第一臂倒置在本体底面与本体底面转动连接，所述转轴均连接有电机(图中未示出)，所述电机均电性连接至机械臂工控机。四个轴关节可以多角度旋转，整体机械臂3运行范围广，有效增加执行端5的检测覆盖面，进而有效保证检测灵活度以及精确度。四轴机械臂3按照行程、负载要求选用市场已有的成熟机械臂3即可。
实施例4
如图9所示，本实施例提供一种电缆局部放电检测方法，包括：
S1：下发检测命令至电缆局部放电检测装置，移动驱动机构带动车本体在轨道上移动至待检测点；
进行局放检测之前，先通过无线通信下发巡检命令至车本体的机械臂工控机，机械臂工控机控制移动驱动机构在轨道上运行至目标待检测点。
S2：调整机械臂姿态，机械臂执行端行驶至特定位置；
机械臂工控机控制机械臂调整机械臂姿态，使机械臂执行端行驶至靠近电缆表面的特定位置，并通过机械臂上的视觉分析装置对待检测点进行拍摄。
S3：分析视觉分析装置拍摄的画面，根据对所述画面的分析结果，下发机械臂位置调整指令至机械臂进行位置调整定位，机械臂驱动非闭合式局部放电检测传感器向电缆靠近并最终使薄膜电极贴合在电缆上；
机械臂工控机分析视觉分析装置拍摄所得的画面，核对待检测点的精确位置、待检测点的正常与否情况，根据分析结果，下发机械臂位置调整指令至机械臂进行机械臂执行端点位的位置精调，精调至目标点位后，驱动机械臂带动非闭合式局部放电检测传感器向电缆靠近并最终使薄膜电极柔性贴合在电缆上，压力传感器实时进行力反馈，以判断薄膜电极是否与电缆贴合。
S4：机械臂工控机控制机械臂向非闭合式局部放电检测传感器施加压力，通过压力传感器监测压力变化，当施加的压力达到预设值时，控制局放工控机驱动非闭合式局部放电检测传感器采集局部放电信号；
薄膜电极与电缆完成贴合后，机械臂工控机控制机械臂向非闭合式局部放电检测传感器继续施加压力，通过压力传感器监测压力变化，直至施加的压力达到预设值时，判断为采集局部放电信号的采集位置，到达此位置后控制局放工控机驱动非闭合式局部放电检测传感器采集局部放电信号；
S5：信号调节单元接收非闭合式局部放电检测传感器采集的局部放电信号进行调节处理后传至数据采集器；
局部放电检测传感器采集局部放电信号后传输至信号调节单元，信号调节单元接收非闭合式局部放电检测传感器采集的局部放电信号并对此信号进行调节处理，然后通过数据采集器回传至局放工控机，局放工控机将局放数据进行分析整理传回寄存器存储，方便机械臂工控机查询。
S6：非闭合式局部放电检测传感器完成局部放电信号采集后，控制机械臂后退，使非闭合式局部放电检测传感器的薄膜电极脱离与电缆的贴合；
信号采集完毕后，通过机械臂工控机控制机械臂后退，使非闭合式局部放电检测传感器的薄膜电极安全脱离与电缆的贴合，然后再调整机械臂姿态使其远离电缆。
S7：控制电缆局部放电检测装置，移动驱动机构带动车本体在轨道上移动至下一个局部放电检测点。
调整机械臂姿态使其远离电缆后，控制电缆局部放电检测装置，机械臂工控机控制移动驱动机构带动车本体在轨道上移动至下一个局部放电检测点，依此循环进行多点检测。
实施例5
本实施例在实施例4的基础上进一步优化，具体地为：
S1：下发检测命令至电缆局部放电检测装置，移动驱动机构带动车本体在轨道上移动至待检测点；
进行局放检测之前，先在后台主机通过无线通信下发巡检命令至车本体的机械臂工控机，机械臂工控机控制移动驱动机构在轨道上运行至目标待检测点。
S2：调整机械臂姿态，机械臂执行端行驶至特定位置；
机械臂工控机控制机械臂调整机械臂姿态，使机械臂执行端行驶至靠近电缆表面的特定位置，并通过机械臂上的视觉分析装置对待检测点进行拍摄。
S3：分析视觉分析装置拍摄的画面，根据对所述画面的分析结果，下发机械臂位置调整指令至机械臂进行位置调整定位，机械臂驱动非闭合式局部放电检测传感器向电缆靠近并最终使薄膜电极贴合在电缆上；
机械臂工控机分析可见光相机拍摄所得的画面，核对待检测点的精确位置、待检测点的正常与否情况，根据分析结果，下发机械臂位置调整指令至机械臂进行机械臂执行端点位的位置精调，机械臂执行端点位的位置精调包括高度、长度、角度调整，使机械臂的执行端定位至距待检测点固定的位置，精调至目标点位后驱动机械臂带动非闭合式局部放电检测传感器向电缆靠近并最终使薄膜电极柔性贴合在电缆上，压力传感器实时进行力反馈，以判断薄膜电极是否与电缆贴合。
S4：控制机械臂向非闭合式局部放电检测传感器施加压力，通过压力传感器监测压力变化，当施加的压力达到预设值时，控制非闭合式局部放电检测传感器采集局部放电信号；
薄膜电极与电缆完成贴合后，机械臂工控机控制机械臂向非闭合式局部放电检测传感器继续施加压力，通过压力传感器监测压力变化，直至施加的压力达到预设值时，判断为采集局部放电信号的采集位置，到达此位置后控制局放工控机启动非闭合式局部放电检测传感器采集局部放电信号；
S5：信号调节单元接收非闭合式局部放电检测传感器采集的局部放电信号进行调节处理后传至数据采集器；
局部放电检测传感器采集局部放电信号后传输至信号调节单元，信号调节单元接收非闭合式局部放电检测传感器采集的局部放电信号并对此信号进行放大、去噪、降频处理，然后通过数据采集器回传至局放工控机，局放工控机将局放数据进行分析整理传回寄存器存储，方便机械臂工控机查询。
S6：非闭合式局部放电检测传感器完成局部放电信号采集后，控制机械臂后退，使非闭合式局部放电检测传感器的薄膜电极脱离与电缆的贴合；
信号采集完毕后，通过机械臂工控机控制机械臂后退，使非闭合式局部放电检测传感器的薄膜电极安全脱离与电缆的贴合，然后再调整机械臂姿态使其远离电缆。
S7：控制电缆局部放电检测装置，移动驱动机构带动车本体在轨道上移动至下一个局部放电检测点。
机械臂工控机调整机械臂姿态使其远离电缆后，控制电缆局部放电检测装置，机械臂工控机控制移动驱动机构带动车本体在轨道上移动至下一个局部放电检测点，依此循环进行多点检测。电缆局部放电检测装置的车本体的移动前方设有激光测距仪，移动驱动机构带动车本体在轨道上移动过程中，激光测距仪进行车本体前后距离监测，并将监测数据传输至机械臂工控机，可以实时进行测距，确保对巡检车运行轨迹上的障碍物进行及时判断，避免巡检车的碰撞。
Claims (10)
1.一种电缆局部放电检测装置,其特征在于：包括车本体(1)，车本体(1)上设有移动驱动机构和机械臂(3)，所述移动驱动机构滑动连接在轨道(15)上，所述机械臂(3)的执行端(5)设有局部放电检测装置和视觉分析装置，所述局部放电检测装置包括非闭合式局部放电检测传感器(4)，非闭合式局部放电检测传感器(4)4包括薄膜电极(16)、信号线(20)、弹性机构和固定座(22)，所述信号线(20)的一端与薄膜电极(16)通过焊点(25)连接，信号线(20)的另一端连接有信号调节单元；所述薄膜电极(16)固定在弹性机构上，所述弹性机构包括竖直排布铰接在固定座(22)上的两个长度相同的连杆(19)，两个连杆(19)远离固定座(22)的一端均铰接有一个转接杆(18)，每个转接杆(18)远离连杆(19)的一端共同连接有薄膜电极(16)贴片，所述薄膜电极(16)贴片与薄膜电极(16)贴合固定，两个所述连杆(19)的杆身之间连接有压缩弹簧(23)，所述压缩弹簧(23)上配有压力传感器(24)；还设有数据采集器、存储器、局放工控机和机械臂工控机，所述信号调节单元电性连接至数据采集器，数据采集器电性连接至局放工控机，寄存器的输入端电性连接局放工控机，输出端电性连接机械臂工控机，所述机械臂工控机与局放工控机电性连接，所述移动驱动机构、机械臂(3)和压力传感器(24)电性连接至机械臂工控机，所述非闭合式局部放电检测传感器(4)电性连接至局放工控机。
2.根据权利要求1所述的一种电缆局部放电检测装置,其特征在于：所述视觉分析装置包括可见光相机(6)，所述可见光相机(6)与机械臂工控机电性连接。
3.根据权利要求1所述的一种电缆局部放电检测装置，其特征在于：所述机械臂(3)为四轴机械臂(3)，包括通过转轴依次转动连接的第一臂、第二臂、第三臂和执行端(5)，所述第一臂倒置在本体底面与本体底面转动连接，所述转轴均连接有电机。
4.根据权利要求1所述的一种电缆局部放电检测装置，其特征在于：所述车本体(1)上位于移动方向的前和/或后分别设有激光测距仪(2)，所述激光测距仪(2)电性连接至机械臂工控机。
5.根据权利要求1-4任一一项所述的一种电缆局部放电检测装置,其特征在于：所述机械臂工控机电性连接至后台主机。
6.一种电缆局部放电检测方法，其特征在于，使用权利要求1所述电缆局部放电检测装置，包括：
下发检测命令至电缆局部放电检测装置，移动驱动机构带动车本体在轨道上移动至待检测点；
调整机械臂姿态，机械臂执行端行驶至特定位置；
分析视觉分析装置拍摄的画面，根据对所述画面的分析结果，下发机械臂位置调整指令至机械臂进行位置调整定位，机械臂驱动非闭合式局部放电检测传感器向电缆靠近并最终使薄膜电极贴合在电缆上；
控制机械臂向非闭合式局部放电检测传感器施加压力，通过压力传感器监测压力变化，当施加的压力达到预设值时，控制非闭合式局部放电检测传感器采集局部放电信号；
信号调节单元接收非闭合式局部放电检测传感器采集的局部放电信号进行调节处理后传至数据采集器；
非闭合式局部放电检测传感器完成局部放电信号采集后，控制机械臂后退，使非闭合式局部放电检测传感器的薄膜电极脱离与电缆的贴合；
控制电缆局部放电检测装置，移动驱动机构带动车本体在轨道上移动至下一个局部放电检测点。
7.根据权利要求6所述的一种电缆局部放电检测方法，其特征在于，下发检测命令至电缆局部放电检测装置，移动驱动机构带动车本体在轨道上移动至待检测点中：
下发检测命令至电缆局部放电检测装置是由后台主机下发检测命令至机械臂工控机，机械臂工控机控制移动驱动机构在轨道上运行至待检测点。
8.根据权利要求6所述的一种电缆局部放电检测方法，其特征在于，分析视觉分析装置拍摄的画面，根据对所述画面的分析结果，下发机械臂位置调整指令至机械臂进行位置调整定位，机械臂驱动非闭合式局部放电检测传感器向电缆靠近并最终使薄膜电极贴合在电缆上中：视觉分析装置拍摄的画面为可见光相机拍摄的画面，机械臂进行位置调整定位包括高度、长度、角度调整，使机械臂的执行端定位至距待检测点固定的位置。
9.根据权利要求6所述的一种电缆局部放电检测方法，其特征在于，所述信号调节单元接收非闭合式局部放电检测传感器采集的局部放电信号进行调节处理后传至数据采集器：信号调节单元接收非闭合式局部放电检测传感器采集的局部放电信号进行放大、去噪处理后，传输至数据采集器。
10.根据权利要求6所述的一种电缆局部放电检测方法，其特征在于，电缆局部放电检测装置上设有激光测距仪，移动驱动机构带动车本体在轨道上移动时，激光测距仪进行车本体前后距离监测，并将监测数据传输至机械臂工控机。
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| CN202010596924.8A CN111679169A (zh) | 2020-06-28 | 2020-06-28 | 一种电缆局部放电检测装置及方法 |
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