CN113102385B - 一种gis内金属微粒的清除方法、装置、系统及存储介质 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种GIS内金属微粒的清除方法，通过对GIS进行监测，从而在监测到局部放电时，对放电位置进行定位并将其作为金属微粒的位置；通过所述金属微粒的位置和与GIS相通的收集器的位置求得所述金属微粒移动的最优路径；通过根据所述最优路径控制设置于GIS内不同位置的电磁铁的电流，以将所述金属微粒移动至所述收集器。本发明还公开了一种GIS内金属微粒的清除装置、系统及存储介质。本发明实施例能在金属微粒产生后利用电磁铁进行自动清除，并且通过控制电磁铁的磁性精准地清除金属微粒，实现金属微粒的彻底清除。

Description

一种GIS内金属微粒的清除方法、装置、系统及存储介质
技术领域
本发明涉及微粒清除技术领域，尤其涉及一种GIS内金属微粒的清除方法、装置、系统及存储介质。
背景技术
GIS设备具有占地面积小、安全可靠性高的优点，是目前电力系统中大量使用的关键设备，然而由于制作和安装工艺问题，会出现绝缘缺陷，形成极不均匀电场进而造成局部放电，局部放电产生的金属微粒会使GIS绝缘故障率大大提升，影响着设备的可靠运行，因此有必要及时清除局部放电产生的金属微粒。但是，目前针对此类金属微粒的清除大多采用对拆卸后的设备进行人工擦拭，并不能在金属微粒产生后自动清除，并且人工擦拭不能精准地清除金属微粒，导致清除不彻底。
发明内容
本发明实施例的目的是提供一种GIS内金属微粒的清除方法、装置、系统及存储介质，能够对GIS局部放电位置进行定位，以确定金属微粒位置，利用电磁铁自动精准清除金属微粒。
为实现上述目的，本发明实施例提供了一种GIS内金属微粒的清除方法，包括：
对GIS进行监测；
当监测到局部放电时，对放电位置进行定位，判定所述放电位置为金属微粒的位置；
根据所述金属微粒的位置和收集器的位置，求解所述金属微粒移动的最优路径；其中，所述收集器与所述GIS相通；
根据所述最优路径控制不同位置的电磁铁的电流，将所述金属微粒移动至所述收集器；其中，至少包括两个所述电磁铁，所述电磁铁设置于所述GIS内。
作为上述方案的改进，所述对GIS进行监测，具体为：
利用至少一个光电倍增管对所述GIS进行监测；其中，所述光电倍增管设置于所述GIS内。
作为上述方案的改进，所述当监测到局部放电时，对放电位置进行定位，判定所述放电位置为金属微粒的位置，具体为：
当监测到信号时，利用至少两个摄像头分别对所述GIS的腔体壁进行拍摄；其中，所述摄像头设置于所述GIS内；
根据拍摄得到的图像确定放电位置。
作为上述方案的改进，所述方法还包括：
利用至少两个所述摄像头对所述金属微粒的运动状况进行实时监测；
当所述金属微粒偏离所述最优路径时，根据所述金属微粒的运动状况和所述收集器的位置，控制不同位置的电磁铁的电流，将所述金属微粒移动至所述收集器。
作为上述方案的改进，所述收集器为可拆卸收集器。
作为上述方案的改进，所述根据拍摄得到的图像确定放电位置，具体为：
利用三维重建软件，根据拍摄得到的图像进行三维重建，确定所述放电位置。
为实现上述目的，本发明实施例还提供了一种GIS内金属微粒的清除装置，包括：
GIS监测模块，用于对GIS进行监测；
定位模块，用于当监测到局部放电时，对放电位置进行定位，判定所述放电位置为金属微粒的位置；
路径求解模块，用于根据所述金属微粒的位置和收集器的位置，求解所述金属微粒移动的最优路径；其中，所述收集器与所述GIS相通；
微粒清除模块，用于根据所述最优路径控制不同位置的电磁铁的电流，将所述金属微粒移动至所述收集器；其中，至少包括两个所述电磁铁，所述电磁铁设置于所述GIS内。
作为上述方案的改进，所述定位模块，具体用于：
当监测到信号时，利用至少两个摄像头分别对所述GIS的腔体壁进行拍摄；其中，所述摄像头设置于所述GIS内；
根据拍摄得到的图像确定放电位置。
为实现上述目的，本发明实施例还提供了一种GIS内金属微粒的清除系统，包括：GIS和如上述任一实施例所述的GIS内金属微粒的清除装置。
为实现上述目的，本发明实施例还提供了一种存储介质，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述任一实施例所述的GIS内金属微粒的清除方法。
与现有技术相比，本发明实施例公开的GIS内金属微粒的清除方法、装置、系统及存储介质，通过对GIS进行监测，从而在监测到局部放电时，对放电位置进行定位并将其作为金属微粒的位置；通过所述金属微粒的位置和与GIS相通的收集器的位置求得所述金属微粒移动的最优路径；通过根据所述最优路径控制设置于GIS内不同位置的电磁铁的电流，以将所述金属微粒移动至所述收集器。在金属微粒产生后能够利用电磁铁进行自动清除，并且通过控制电磁铁的磁性精准地清除金属微粒，实现金属微粒的彻底清除。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种GIS内金属微粒的清除方法的流程图；
图2是本发明实施例提供的一种改进后GIS的结构示意图；
图3是本发明实施例提供的一种GIS内金属微粒的清除装置的结构示意图；
图4是本发明实施例提供的一种GIS内金属微粒的清除系统的结构示意图；
图5是本发明实施例提供的另一种GIS内金属微粒的清除装置的结构示意图。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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。
参见图1，是本发明实施例1提供的一种GIS内金属微粒的清除方法的流程图，所述GIS内金属微粒的清除方法包括：
S1、对GIS进行监测；
S2、当监测到局部放电时，对放电位置进行定位，判定所述放电位置为金属微粒的位置；
S3、根据所述金属微粒的位置和收集器的位置，求解所述金属微粒移动的最优路径；其中，所述收集器与所述GIS相通；
S4、根据所述最优路径控制不同位置的电磁铁的电流，将所述金属微粒移动至所述收集器；其中，至少包括两个所述电磁铁，所述电磁铁设置于所述GIS内。
值得说明的是，步骤S1和步骤S2中对GIS的检测和放电位置的定位可参见现有技术，在此只作简单阐述。示例性的，利用光电倍增管和外置式特高频传感器同时进行检测，实现对GIS放电的监测和定位。值得说明的是，具体的GIS放电监测和定位并不局限于上述具体的方法，可根据实际情况进行设置具体的GIS放电监测和定位的方法。
具体地，步骤S1中，利用至少一个光电倍增管对所述GIS进行监测；其中，所述光电倍增管设置于所述GIS内。
进一步地，为更精准地对GIS局部放电进行定位，在步骤S2中，更具体地，当监测到信号时，利用至少两个摄像头分别对所述GIS的腔体壁进行拍摄；其中，所述摄像头设置于所述GIS内；根据拍摄得到的图像确定放电位置。
更具体地，利用三维重建软件，根据拍摄得到的图像进行三维重建，确定所述放电位置。
示例性的，参见图2，图2是本发明实施例提供的一种改进后GIS的结构示意图，将光电倍增管1和摄像头2成套放置在支柱绝缘子3，将光电倍增管4和摄像头5成套放置在腔体壁6处，摄像头2用于对GIS的腔体径向平面拍摄，摄像头5用于对GIS的腔体轴向平面拍摄，6个电磁铁7分别安装在GIS内的不同位置，收集器8安装在GIS上，其中，收集器8与GIS相通，当所述收集器8的开口朝向正上方时，必须存在经过两个电磁铁之间的连线的GIS的竖直面经过所述收集器8。通过两个光电倍增管对GIS进行监测，在GIS运行过程中，若发现两个光电倍增管均有信号输出，则说明该腔体内部有局部放电发生，并通过两个摄像头对腔体内部径向和轴向的平面进行拍摄，交互两个照片信息得到局部放电的三维信息；若两个光电倍增管均无信号输出，则说明检测不到有效的局部放电信号；若仅有一个光电倍增管有信号，重新检测或配合其他现有的方法进行检测。可通过示波器将光电倍增管检测到的信号显示，示波器并未在图中示出。
为进一步地提高金属微粒的清除率，可在GIS内设置至少三个电磁铁，各个电磁铁之间的水平距离和竖直距离应尽可能地大，必须存在经过两个电磁铁之间的连线的GIS的竖直面经过收集器，三个电磁铁和收集器不在同一平面内。电磁铁的数量越多且在GIS内越分散，金属微粒的清除越精细。
值得说明的是，光电倍增管的个数并不局限于上述具体数量，可根据实际情况进行设置，当只有一个光电倍增管时，仅通过该光电倍增管的信号检测结果进行局部放电状况的判定，当存在多个光电倍增管时，根据实际情况进行局部放电状况的判断，不局限于上述的判断标准；光电倍增管的位置不局限于上述具体位置，可根据实际情况进行位置设置；摄像头的数量以及位置并不局限于上述具体数量和具体位置，可根据实际情况设置，电磁铁的数量和位置并不局限于上述具体数量及位置，可根据实际情况进行设定。
值得说明的是，在步骤S3中，根据所述金属微粒的位置和收集器的位置，计算出所述金属微粒移动的最优路径，其中，最优路径是金属微粒移动到收集器的最短路程；或者，最优路径是金属微粒移动到收集器的整个路程中任一电磁铁的最大所需电流最小的路径；或者，最优路径是金属微粒移动到收集器的整个路程中，金属微粒与GIS内的部件不直接接触的最短路径。最优路径并不局限于上述具体限定，可根据实际情况进行设定。
具体地，在步骤S4中，根据所述最优路径，利用电流对各个电磁铁进行磁性控制，使得所述金属微粒移动至所述收集器。
值得说明的是，金属微粒的质量并不严格相同，在实际应用中，预先对金属微粒的质量进行初步限定，将金属微粒移动至收集器的过程并不严格按照最优路径的路线进行，存在一定的偏差。为使金属微粒能够严格遵循最优路径原则，在金属微粒移动过程中，进行了调整。
进一步地，步骤S4之后还包括步骤S5～S6：
S5、利用至少两个所述摄像头对所述金属微粒的运动状况进行实时监测；
S6、当所述金属微粒偏离所述最优路径时，根据所述金属微粒的运动状况和所述收集器的位置，控制不同位置的电磁铁的电流，将所述金属微粒移动至所述收集器。
示例性的，可通过摄像机的拍摄功能对金属微粒的运动状况进行实时监测，当金属微粒的移动路径偏离最优路径时，可根据摄像机记录的金属微粒的运动状况和收集器的位置，重新计算最优路径，通过电流控制电磁铁的磁性，以使所有电磁铁间相互配合，将金属微粒移动至收集器，完成对金属微粒的清除。
进一步地，当监测不到所述金属微粒的运动状况时，对至少一个所述电磁铁的磁性进行至少一次的调整。
示例性的，当监测不到金属微粒的运动状况时，通过电流对至少一个电磁铁进行若干次调控。对电磁铁进行调控是微粒防止金属微粒受到GIS内部组件的阻碍而无法进行移动。当经过多次调控后仍然监测不到金属微粒，则判断此次局部放电不是由金属微粒引起的，结束对金属微粒的清除。值得说明的是，对电磁铁进行调控的次数可根据实际情况进行设定。
进一步地，所述收集器为可拆卸收集器。在金属微粒移动至收集器时，可将GIS内的气体排出，拆卸收集器，将收集器中的金属微粒清除。
与现有技术相比，本发明实施例公开的GIS内金属微粒的清除方法，通过对GIS进行监测，从而在监测到局部放电时，对放电位置进行定位并将其作为金属微粒的位置；通过所述金属微粒的位置和与GIS相通的收集器的位置求得所述金属微粒移动的最优路径；通过根据所述最优路径控制设置于GIS内不同位置的电磁铁的电流，以将所述金属微粒移动至所述收集器。在金属微粒产生后能够利用电磁铁进行自动清除，并且通过控制电磁铁的磁性精准地清除金属微粒，实现金属微粒的彻底清除。
参见图3，是本发明实施例提供的一种GIS内金属微粒的清除装置10的结构示意图，所述GIS内金属微粒的清除装置10包括：
GIS监测模块11，用于对GIS进行监测；
定位模块12，用于当监测到局部放电时，对放电位置进行定位，判定所述放电位置为金属微粒的位置；
路径求解模块13，用于根据所述金属微粒的位置和收集器的位置，求解所述金属微粒移动的最优路径；其中，所述收集器与所述GIS相通；
微粒清除模块14，用于根据所述最优路径控制不同位置的电磁铁的电流，将所述金属微粒移动至所述收集器；其中，至少包括两个所述电磁铁，所述电磁铁设置于所述GIS内。
更具体地，所述定位模块12，用于：当监测到信号时，利用至少两个摄像头分别对所述GIS的腔体壁进行拍摄；其中，所述摄像头设置于所述GIS内；根据拍摄得到的图像确定放电位置。
值得说明的是，具体的所述GIS内金属微粒的清除装置10的工作过程可参考上述实施例中所述GIS内金属微粒的清除方法的工作过程，在此不再赘述。
参见图4，图4是本发明实施例提供的一种GIS内金属微粒的清除系统20的结构示意图。所述GIS内金属微粒的清除系统20包括：GIS和如上述任一实施例所述的GIS内金属微粒的清除装置10。
具体的所述GIS内金属微粒的清除系统20的工作过程可参考上述实施例中所述GIS内金属微粒的清除方法的工作过程，在此不再赘述。
参见图5，图5是本发明实施例提供的另一种GIS内金属微粒的清除装置30的结构示意图。所述GIS内金属微粒的清除装置30包括处理器31、存储器32以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，例如行驶控制程序。所述处理器31执行所述计算机程序时实现上述GIS内金属微粒的清除方法实施例中的步骤，例如图1中所示的步骤S1～S4。或者，所述处理器31执行所述计算机程序时实现上述各装置实施例中各模块的功能，例如GIS监测模块11。
示例性的，所述计算机程序可以被分割成一个或多个模块，所述一个或者多个模块被存储在所述存储器32中，并由所述处理器31执行，以完成本发明。所述一个或多个模块可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序在所述GIS内金属微粒的清除装置30中的执行过程。例如，所述计算机程序可以被分割成GIS监测模块11、定位模块12、路径求解模块13和微粒清除模块14，各模块具体功能如下：
GIS监测模块11，用于对GIS进行监测；
定位模块12，用于当监测到局部放电时，对放电位置进行定位，判定所述放电位置为金属微粒的位置；
路径求解模块13，用于根据所述金属微粒的位置和收集器的位置，求解所述金属微粒移动的最优路径；其中，所述收集器与所述GIS相通；
微粒清除模块14，用于根据所述最优路径控制不同位置的电磁铁的电流，将所述金属微粒移动至所述收集器；其中，至少包括两个所述电磁铁，所述电磁铁设置于所述GIS内。
各个模块具体的工作过程可参考上述实施例所述的GIS内金属微粒的清除装置10的工作过程，在此不再赘述。
所述GIS内金属微粒的清除装置30可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述GIS内金属微粒的清除装置30可包括，但不仅限于，处理器31、存储器32。本领域技术人员可以理解，所述示意图仅仅是GIS内金属微粒的清除装置的示例，并不构成对GIS内金属微粒的清除装置30的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述GIS内金属微粒的清除装置30还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
所述处理器31可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等，所述处理器31是所述GIS内金属微粒的清除装置30的控制中心，利用各种接口和线路连接整个GIS内金属微粒的清除装置30的各个部分。
所述存储器32可用于存储所述计算机程序和/或模块，所述处理器31通过运行或执行存储在所述存储器32内的计算机程序和/或模块，以及调用存储在存储器32内的数据，实现所述GIS内金属微粒的清除装置30的各种功能。所述存储器32可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等；存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据(比如音频数据、电话本等)等。此外，存储器32可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。
其中，所述GIS内金属微粒的清除装置30集成的模块如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种GIS内金属微粒的清除方法，其特征在于，包括：
对GIS进行监测；
当监测到局部放电时，对放电位置进行定位，判定所述放电位置为金属微粒的位置；
根据所述金属微粒的位置和收集器的位置，求解所述金属微粒移动的最优路径；其中，所述收集器与所述GIS相通；
根据所述最优路径控制不同位置的电磁铁的电流，以将所述金属微粒移动至所述收集器；其中，至少包括两个所述电磁铁，所述电磁铁设置于所述GIS内；
所述当监测到局部放电时，对放电位置进行定位，判定所述放电位置为金属微粒的位置，具体为：
当监测到信号时，利用至少两个摄像头分别对所述GIS的腔体壁进行拍摄；其中，所述摄像头设置于所述GIS内；
根据拍摄得到的图像确定放电位置。
2.如权利要求1所述的GIS内金属微粒的清除方法，其特征在于，所述对GIS进行监测，具体为：
利用至少一个光电倍增管对所述GIS进行监测；其中，所述光电倍增管设置于所述GIS内。
3.如权利要求1所述GIS内金属微粒的清除方法，其特征在于，还包括：
利用至少两个所述摄像头对所述金属微粒的运动状况进行实时监测；
当所述金属微粒偏离所述最优路径时，根据所述金属微粒的运动状况和所述收集器的位置，控制不同位置的电磁铁的电流，将所述金属微粒移动至所述收集器。
4.如权利要求1所述GIS内金属微粒的清除方法，其特征在于，所述收集器为可拆卸收集器。
5.如权利要求1所述的GIS内金属微粒的清除方法，其特征在于，所述根据拍摄得到的图像确定放电位置，具体为：
利用三维重建软件，根据拍摄得到的图像进行三维重建，确定所述放电位置。
6.一种GIS内金属微粒的清除装置，其特征在于，包括：
GIS监测模块，用于对GIS进行监测；
定位模块，用于当监测到局部放电时，对放电位置进行定位，判定所述放电位置为金属微粒的位置；
路径求解模块，用于根据所述金属微粒的位置和收集器的位置，求解所述金属微粒移动的最优路径；其中，所述收集器与所述GIS相通；
微粒清除模块，用于根据所述最优路径控制不同位置的电磁铁的电流，将所述金属微粒移动至所述收集器；其中，至少包括两个所述电磁铁，所述电磁铁设置于所述GIS内；
所述定位模块，具体用于：
当监测到信号时，利用至少两个摄像头分别对所述GIS的腔体壁进行拍摄；其中，所述摄像头设置于所述GIS内；
根据拍摄得到的图像确定放电位置。
7.一种GIS内金属微粒的清除系统，其特征在于，包括：GIS和上述权利要求6所述的GIS内金属微粒的清除装置。
8.一种存储介质，其特征在于，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至5中任意一项所述的GIS内金属微粒的清除方法。
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