CN114076874A - 检测绝缘性能的方法及装置 - Google Patents

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CN114076874A
CN114076874A CN202010842562.6A CN202010842562A CN114076874A CN 114076874 A CN114076874 A CN 114076874A CN 202010842562 A CN202010842562 A CN 202010842562A CN 114076874 A CN114076874 A CN 114076874A
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China
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pipe section
signal
signal strength
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joint
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CN202010842562.6A
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安建川
熊娟
钟雪
张文艳
黄海
侯胜
赵红娱
史汉宸
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Petrochina Co Ltd
Original Assignee
Petrochina Co Ltd
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    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/12—Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing
    • G01R31/1227—Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing of components, parts or materials

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Abstract

本申请公开了检测绝缘性能的方法及装置，属于探测技术领域。方法包括：获取目标管段，目标管段包括通过绝缘接头连接的第一管段及第二管段，第一管段为阴极保护管段，第二管段为非阴极保护管段。向第一管段或者第二管段发送交流信号，基于交流信号确定绝缘接头对应的第一信号强度。响应于第一信号强度不大于第一阈值，确定绝缘接头的绝缘性能满足目标条件。本申请所提供的方法简单直接，能够快速准确的确定目标管段中绝缘接头的绝缘性能，既适用于目标管段为地面管段的情况，又适用于目标管段为埋地管段的情况。

Description

检测绝缘性能的方法及装置
技术领域
本申请涉及探测技术领域，特别涉及一种检测绝缘性能的方法及装置。
背景技术
在长输油气管线中，往往会采用阴极保护的方式对部分管段进行保护。其中，阴极保护是指通过对管段施加电流使得管段成为阴极，以避免管段被腐蚀的方法。由于长输油气管线中除受阴极保护的管段以外，还存在不需要或不能够纳入阴极保护范围的其他管段或设备，因而需要在受阴极保护的管段与其他管段或设备之间设置绝缘接头。通过所设置的绝缘接头，能够避免受阴极保护的管段上的电荷流失而导致保护效果下降，也避免了其他管段或设备带电而导致的安全问题。由此可见，绝缘接头的绝缘性能影响着长输油气管线各个管段的安全性。因此，有必要提供一种能够检测绝缘接头绝缘性能的方法。
发明内容
本申请实施例提供了一种检测绝缘性能的方法及装置，以实现绝缘性能的准确检测。所述技术方案如下：
一方面，提供了一种检测绝缘性能的方法，所述方法包括：
获取目标管段，所述目标管段包括通过绝缘接头连接的第一管段及第二管段，所述第一管段为阴极保护管段，所述第二管段为非阴极保护管段；
向所述第一管段或者所述第二管段发送交流信号，基于所述交流信号确定所述绝缘接头对应的第一信号强度；
响应于所述第一信号强度不大于第一阈值，确定所述绝缘接头的绝缘性能满足目标条件。
在示例性实施例中，所述基于所述交流信号确定所述绝缘接头对应的第一信号强度，包括：响应于确定出所述绝缘接头在所述目标管段上所在的位置，基于所述交流信号获取所述绝缘接头所在位置处的信号强度；将所述绝缘接头所在位置处的信号强度作为所述第一信号强度。
在示例性实施例中，所述方法还包括：响应于未确定出所述绝缘接头在所述目标管段上所在的位置，以发送所述交流信号的位置为起点，按照接近所述绝缘接头的方向获取所述目标管段上的多个第二信号强度；根据所述多个第二信号强度拟合得到信号强度曲线，将所述信号强度曲线所指示的最小信号强度作为所述第一信号强度。
在示例性实施例中，所述方法还包括：响应于所述第一信号强度大于所述第一阈值，确定所述交流信号对应的第三信号强度，基于所述第一信号强度及所述第三信号强度确定所述绝缘接头的漏电率；响应于所述绝缘接头的漏电率大于第二阈值，确定所述绝缘接头的绝缘性能不满足所述目标条件。
在示例性实施例中，所述方法还包括：响应于所述第一信号强度大于所述第一阈值，且所述绝缘接头的漏电率不大于所述第二阈值，确定所述绝缘接头中绝缘材料部分失效，或者，所述绝缘接头内部存在沉积导电介质。
在示例性实施例中，所述基于所述第一信号强度及所述第三信号强度确定所述绝缘接头的漏电率，包括：获取参考信号强度，确定所述第一信号强度与所述参考信号强度之间的信号强度差值；将所述信号强度差值与所述第三信号强度的比值的百分率作为所述绝缘接头的漏电率。
在示例性实施例中，所述获取所述参考信号强度，包括：获取环境信号强度；获取已存储的噪声信号强度与交流信号之间的目标关系，根据所述目标关系确定所述交流信号对应的噪声信号强度；将所述环境信号强度以及所述交流信号对应的噪声信号强度之和作为所述参考信号强度。
在示例性实施例中，所述获取所述参考信号强度之前，所述方法还包括：发送多个参考信号，获取各个参考信号对应的噪声信号强度；根据所述各个参考信号对应的噪声信号强度拟合得到所述目标关系，存储所述目标关系。
在示例性实施例中，所述获取目标管段，包括：获取多个备选管段，确定各个备选管段在历史时间段内的多个电位信息；
对于任一个备选管段，响应于所述任一个备选管段在历史时间段内的多个电位信息满足第一条件，获取所述任一个备选管段周围参考范围内的工程信息；响应于所述任一个备选管段周围参考范围内的工程信息满足第二条件，将所述任一个备选管段作为一个目标管段。
另一方面，提供了一种检测绝缘性能的装置，所述装置包括：
获取模块，用于获取目标管段，所述目标管段包括通过绝缘接头连接的第一管段及第二管段，所述第一管段为阴极保护管段，所述第二管段为非阴极保护管段；
第一确定模块，用于向所述第一管段或者所述第二管段发送交流信号，基于所述交流信号确定所述绝缘接头对应的第一信号强度；
第二确定模块，用于响应于所述第一信号强度不大于第一阈值，确定所述绝缘接头的绝缘性能满足目标条件。
在示例性实施例中，所述第一确定模块，用于响应于确定出所述绝缘接头在所述目标管段上所在的位置，基于所述交流信号获取所述绝缘接头所在位置处的信号强度；将所述绝缘接头所在位置处的信号强度作为所述第一信号强度。
在示例性实施例中，所述第一确定模块，还用于响应于未确定出所述绝缘接头在所述目标管段上所在的位置，以发送所述交流信号的位置为起点，按照接近所述绝缘接头的方向获取所述目标管段上的多个第二信号强度；根据所述多个第二信号强度拟合得到信号强度曲线，将所述信号强度曲线所指示的最小信号强度作为所述第一信号强度。
在示例性实施例中，所述装置还包括：第三确定模块，用于响应于所述第一信号强度大于所述第一阈值，确定所述交流信号对应的第三信号强度，基于所述第一信号强度及所述第三信号强度确定所述绝缘接头的漏电率；响应于所述绝缘接头的漏电率大于第二阈值，确定所述绝缘接头的绝缘性能不满足所述目标条件。
在示例性实施例中，所述第三确定模块，还用于响应于所述第一信号强度大于所述第一阈值，且所述绝缘接头的漏电率不大于所述第二阈值，确定所述绝缘接头中绝缘材料部分失效，或者，所述绝缘接头内部存在沉积导电介质。
在示例性实施例中，所述第三确定模块，用于获取参考信号强度，确定所述第一信号强度与所述参考信号强度之间的信号强度差值；将所述信号强度差值与所述第三信号强度的比值的百分率作为所述绝缘接头的漏电率。
在示例性实施例中，所述第三确定模块，用于获取环境信号强度；获取已存储的噪声信号强度与交流信号之间的目标关系，根据所述目标关系确定所述交流信号对应的噪声信号强度；将所述环境信号强度以及所述交流信号对应的噪声信号强度之和作为所述参考信号强度。
在示例性实施例中，所述装置还包括：存储模块，用于发送多个参考信号，获取各个参考信号对应的噪声信号强度；根据所述各个参考信号对应的噪声信号强度拟合得到所述目标关系，存储所述目标关系。
在示例性实施例中，所述获取模块，用于获取多个备选管段，确定各个备选管段在历史时间段内的多个电位信息；对于任一个备选管段，响应于所述任一个备选管段在历史时间段内的多个电位信息满足第一条件，获取所述任一个备选管段周围参考范围内的工程信息；响应于所述任一个备选管段周围参考范围内的工程信息满足第二条件，将所述任一个备选管段作为一个目标管段。
本申请实施例所提供的技术方案带来的有益效果至少包括：
通过向目标管段所包括的第一管段或第二管段发送交流信号，基于交流信号确定绝缘接头处的第一信号强度，再通过第一信号强度与第一阈值的比较确定绝缘接头是否能够有效绝缘。该方法简单直接，能够快速准确的确定目标管段中绝缘接头的绝缘性能，既适用于目标管段为地面管段的情况，又适用于目标管段为埋地管段的情况。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请实施例提供的检测绝缘性能的方法的流程图；
图2是本申请实施例提供的信号强度曲线的示意图；
图3是本申请实施例提供的电压增益值与放大倍数之间的关系示意图；
图4是本申请实施例提供的噪声信号强度与交流信号的目标关系示意图；
图5是本申请实施例提供的管段示意图；
图6是本申请实施例提供的信号强度曲线的示意图；
图7是本申请实施例提供的管段示意图；
图8是本申请实施例提供的信号强度曲线的示意图；
图9是本申请实施例提供的检测绝缘性能的装置的结构示意图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。
本申请实施例提供了一种检测绝缘性能的方法，该方法可应用于电子设备或服务器中。其中，电子设备可以是任何一种可与用户通过键盘、触摸板、触摸屏、遥控器、语音交互或手写设备等一种或多种方式进行人机交互的电子产品，例如PC(Personal Computer，个人计算机)、手机、智能手机、PDA(Personal Digital Assistant，个人数字助手)、可穿戴设备、掌上电脑PPC(Pocket PC)以及平板电脑等。服务器可以是一台服务器，也可以是由多台服务器组成的服务器集群，或者是一个云计算服务中心。
本领域技术人员应能理解上述电子设备和服务器仅为举例，其他现有的或今后可能出现的电子设备或服务器如可适用于本申请，也应包含在本申请保护范围以内，并在此以引用方式包含于此。
如图1所示，该方法包括如下的步骤101-103。
101，获取目标管段，目标管段包括通过绝缘接头连接的第一管段及第二管段，第一管段为阴极保护管段，第二管段为非阴极保护管段。
其中，目标管段所包括的绝缘接头即为待检测绝缘性能的绝缘接头。示例性地，通过绝缘接头连接的第一管段及第二管段均可以为包含至少一个支路的管段，也可以为不包含支路的管段。由于第一管段为阴极保护管段，因而第一管段上具有由于阴极保护而产生的电荷。在绝缘接头的绝缘性能较好的情况下，绝缘接头能够避免第一管段所具有的电荷流入第二管段。也就是说，此种情况下第二管段上往往不具有电荷，从而使得第一管段及第二管段具有较大的电位差。相应地，在绝缘接头的绝缘性能较差的情况下，第一管段及第二管段具有较小的电位差。
在实际应用中，包含有绝缘接头的管段数量往往较多。因此，需要从各个包含有绝缘接头的管段中确定出绝缘接头的绝缘性能可能存在问题的管段作为上述目标管段。在示例性实施例中，获取目标管段，包括如下的步骤1011-1013。
1011，获取多个备选管段，确定各个备选管段在历史时间段内的多个电位信息。
其中，本实施例获取管段分布信息，根据管段分布信息将某一区域内的全部或部分管段作为备选管段。对于任一个备选管段，本实施例将该任一个管段所包括的第一管段及第二管段之间的电位差作为电位信息。将历史时间段划分为多个子时间段，在各个子时间段内分别获取第一管段及第二管段之间的一个电位差，则该任一个备选管段在历史时间段内的多个电位信息是指：该任一个备选管段在各个子时间段内的多个电位差。
例如，历史时间段为过去一年，子时间段的时长为一个月，则该任一个备选管段所包括的第一管段及第二管段在过去一年的各个月份中的电位差即为该任一个备选管段在历史时间段内的多个电位信息。当然，历史时间段以及子时间段的时长均可根据经验及实际需要进行选择，本实施例不对历史时间段及子时间段的时长进行限定。
1012，对于任一个备选管段，响应于任一个备选管段在历史时间段内的多个电位信息满足第一条件，获取任一个备选管段周围参考范围内的工程信息。
由于绝缘接头的绝缘性能较好时第一管段及第二管段的电位差较大，而绝缘接头的绝缘性能较差时第一管段及第二管段的电位差较小。因此，对于任一个备选管段，响应于该任一个备选管段的多个电位差中存在小于电位差阈值的电位差，或者相邻电位差之间的差值大于差值阈值，则可认为该任一个备选管段在历史时间段内的多个电位信息满足第一条件，进而可认为该任一个备选管段所包含的绝缘接头可能存在问题。其中，本实施例不对电位差阈值及差值阈值进行限定，根据经验选择电位差阈值及差值阈值即可。
以一个备选管段在历史时间段内的多个电位信息包括过去一年的各个月份中的电位差为例，响应于1-10月的电位差均大于电位差阈值，而11及12月的电位差小于电位差阈值，则认为该备选管段所包括的绝缘接头的绝缘性能可能从11月开始存在问题。或者，响应于11月的电位差与10月的电位差之间的差值大于差值阈值，也就是11月的电位差相比于10月的电位差变化较大，则认为该备选管段所包括的绝缘接头的绝缘性能可能从11月开始存在问题。
需要说明的是，对于任一个备选管段，造成该任一个备选管段的电位差变化的原因除了包括绝缘接头的绝缘性能存在问题以外，还可能包括该任一个备选管段周围参考范围内的进行的工程对该任一个备选管段造成影响。因此，还需要获取该任一个备选管段周围参考范围内的工程信息，以便于结合工程信息确定该任一个备选管段的电位差变化是否是由绝缘接头的绝缘性能所引起的，从而在电位差变化确实由绝缘接头的绝缘性能引起时，将该任一个备选管段作为目标管段。详见步骤1013。
1013，响应于任一个备选管段周围参考范围内的工程信息满足第二条件，将任一个备选管段作为一个目标管段。
其中，工程信息用于指示该任一个备选管段周围参考范围内所进行的工程，响应于所进行的工程并非能够对该任一个备选管段的电位差造成影响的工程，则说明该任一个备选管段的电位差变化确实由绝缘接头的绝缘性能引起，从而可将该任一个备选管段作为目标管段。也就是说，工程信息满足第二条件是指：工程信息所指示的工程不是能够对管段电位差造成影响的工程。示例性地，能够对管段电位差造成影响的工程包括但不限于电缆架设、信号塔架设等工程。另外，本实施例不对上述参考范围加以限定，该参考范围根据经验选择即可。
例如，在确定一个备选管段的电位差从11月开始存在问题的前提下，可获取该备选管段周围参考范围内的工程信息。响应于根据工程信息的指示确定该备选管段周围参考范围内从11月开始架设了电缆，则说明该备选管段的电位差变化是由电缆架设工程所引起的，不满足第二条件，因而不将该备选管段作为目标管段。相应地，响应于根据工程信息的指示确定该备选管段周围参考范围内未进行能够影响电位差的工程，则说明该备选管段的电位差变化确实是由绝缘接头的绝缘性能所引起的，因而将该备选管段作为目标管段。
102，向第一管段或者第二管段发送交流信号，基于交流信号确定绝缘接头对应的第一信号强度。
在本实施例中，向受阴极保护的第一管段以及不受阴极保护的第二管段中的任一管段发送交流信号，均能够实现绝缘接头绝缘性能的确定。其中，该交流信号是指交流电流，本实施例可通过信号发射器进行交流信号的发送。示例性地，本实施例在发送交流信号时可对交流电流的电流值(单位：毫安/mA)以及频率(单位：赫兹/Hz)中的至少一个进行控制。
无论接收交流信号的管段是第一管段还是第二管段，由于管段本身为导体，且管段可能埋设于导电的土壤中，因而该管段能够看作是导线，交流信号能够在该管段上传播。根据毕奥-萨伐尔定律，交流信号的传播会产生该管段为中心产生交变磁场。示例性地，本实施例可将包含有磁感线圈、锁相放大电路、模数转换电路以及控制器的感应探头对该交变磁场的磁场信号强度进行检测。其中，磁感线圈用于在交变磁场中产生交流的感应电动势，即交流的电压信号。该锁相放大电路对该电压信号中处于目标频率范围的信号进行提取及放大，模数转换电路对锁相放大电路的输出信号进行模数转换，得到数字信号，将该数字信号传输至控制器。之后，控制器根据数字信号计算得到该电压信号的目标电压，结合控制器中已存储的参考电压，按照如下的公式(1)计算得到磁场信号强度(单位：分贝/dB)：
GU＝20lg(UO/Ui) (1)
其中，UO表示目标电压，Ui表示参考电压，GU表示磁场信号强度。
在示例性实施例中，基于交流信号确定绝缘接头对应的第一信号强度，包括：响应于确定出绝缘接头在目标管段上所在的位置，基于交流信号获取绝缘接头所在位置处的信号强度，将绝缘接头所在位置处的信号强度作为第一信号强度。其中，在目标管段为地面管段的情况下，能够确定绝缘接头在目标管段上所在的位置。因此，可直接通过感应探头检测绝缘接头所在位置处的信号强度，将该信号强度作为绝缘接头对应的第一信号强度。
相应地，在目标管段为埋设管段的情况下，往往不能够确定出绝缘接头在目标管段上所在的位置，而仅能确定目标管段的管段走向。因而响应于未确定出绝缘接头在目标管段上所在的位置，方法还包括：以发送交流信号的位置为起点，按照接近绝缘接头的方向获取目标管段上的多个第二信号强度。根据多个第二信号强度拟合得到信号强度曲线，将信号强度曲线所指示的最小信号强度作为第一信号强度。
其中，由于能够确定目标管段的管段走向，因而可按照接近绝缘接头的方向，获取目标管段沿线的多个第二信号强度。能够理解的是，多个第二信号强度中实际上包含有第一管段、绝缘接头以及第二管段上的信号强度，只不过由于目标管段埋设于地下，因而第一管段、绝缘接头以及第二管段的实际位置难以确定，绝缘接头对应的第一信号强度需要基于获取的多个第二信号强度推算得到。
在获取多个第二信号强度后，可根据多个第二信号强度拟合得到信号强度曲线。参见图2，图2示出了一示例性信号强度曲线。在该信号强度曲线中，信号强度较大的右侧对应用于接收交流信号的管段，信号强度较小的右侧对应于目标管段中未用于接收交流信号的另一管段，而中间的平缓区对应绝缘接头。以用于接收交流信号的管段为第一管段为例，则曲线右侧对应第一管段，平缓区对应绝缘接头，而曲线右侧对应第二管段。
需要说明的是，无论绝缘接头是否能够有效绝缘，该绝缘接头对应的信号强度均为目标管段中最小的信号强度。其原因在于，第一管段及第二管段可视为导体，即使绝缘接头的绝缘性能较差，绝缘接头的绝缘性仍好于第一管段及第二管段，从而使得该绝缘接头对应的信号强度最小。基于此种原因，本实施例可从该信号强度曲线中确定最小的一个信号强度作为绝缘接头对应的信号强度。或者，示例性地，本实施例还可从该信号强度曲线中获取平缓区对应的多个信号强度，将平缓区对应的多个信号强度的平均值作为绝缘接头对应的信号强度。在后一种情况下，所确定出的绝缘接头对应的信号强度可能是信号强度曲线上实际存在的信号强度，也可能是不位于信号强度曲线上的信号强度。
103，响应于第一信号强度不大于第一阈值，确定绝缘接头的绝缘性能满足目标条件。
无论通过何种方式获取第一信号强度，响应于所获取的第一信号强度不大于第一阈值，则说明绝缘接头的绝缘性能满足目标条件，满足目标条件是指绝缘接头能够有效阻止交流信号的传播，也就是绝缘接头不存在漏电、能够有效绝缘。示例性地，本实施例不对第一阈值的数值进行限定，第一阈值的数值可根据经验选取。或者，也可按照如下思路计算得到。
参见图3，图3示出了公式(1)中磁场信号强度GU与目标信号及参考信号的比值UO/Ui之间的关系。在实际应用中，通常在比值UO/Ui不大于10时认为未构成交流回路。根据图3可知，比值UO/Ui为10对应于磁场信号强度为20dB的情况，也就是说磁场信号强度小于20dB时可认为未构成交流回路。因此，本实施例可将20dB作为上述第一阈值。在绝缘接头对应的第一信号强度不大于20dB时，说明绝缘接头处未形成交流回路，也就是绝缘接头能够有效阻止交流信号从接收到交流信号的管段传播至未接收到交流信号的管段，因而可说明绝缘接头能够有效绝缘，绝缘接头的绝缘性能满足目标条件。
另外，除了将20dB作为第一阈值以外，本实施例还可在20dB的基础上考虑环境信号强度的影响，将20dB与环境信号强度之和作为该第一阈值。示例性地，本实施例可根据经验设置环境信号强度，可在模拟管段环境中测量得到环境信号强度区间，将该区间中的任一信号强度作为环境信号强度，还可将目标管段所处环境中实测得到的多个信号强度的平均值作为环境信号强度。示例性地，本实施例中环境信号强度可取6dB，则第一阈值为26dB。
上述说明针对于第一信号强度不大于第一阈值的情况。示例性地，对于第一信号强度大于第一阈值的情况，本实施例可确定绝缘接头无法有效绝缘，或者说绝缘接头不满足条件。或者，本实施例还可对结合绝缘接头的漏电率进一步确定绝缘接头的绝缘性能。在后一种情况下，执行101及102后不再执行103，而是执行如下的步骤1041及1042。
1041，响应于第一信号强度大于第一阈值，确定交流信号对应的第三信号强度，基于第一信号强度及第三信号强度确定绝缘接头的漏电率。
在本实施例中，交流信号对应的第三信号强度是指：接收交流信号的管段处对应的信号强度。通过感应探头在用于接收交流信号的管段处进行接收，便能够得到该第三信号强度。之后，可基于第一信号强度及第三信号强度确定绝缘接头的漏电率，以便于结合绝缘接头的漏电率确定绝缘接头的绝缘性能。在示例性实施例中，基于第一信号强度及第三信号强度确定绝缘接头的漏电率，包括：获取参考信号强度，确定第一信号强度与参考信号强度之间的信号强度差值。将信号强度差值与第三信号强度的比值的百分率作为绝缘接头的漏电率。
也就是说，绝缘接头的漏电率可按照如下的公式(2)进行获取。
Figure BDA0002641974340000101
其中，η表示绝缘接头的漏电率，G2表示第一信号强度，ξ表示参考信号强度，G1表示第三信号强度。
接下来，对获取参考信号强度的方式进行说明：在示例性实施例中，获取参考信号强度之前，首先发送多个参考信号，获取各个参考信号对应的噪声信号强度。根据各个参考信号对应的噪声信号强度拟合得到目标关系，存储目标关系。
其中，用于接收多个参考信号的管段与用于接收上述交流信号的管段为同一管段，该参考信号同样为交流电流。通过信号发射器可发送多个参考信号，再通过感应探头检测得到各个参考信号对应的噪声信号强度，任一个噪声信号强度均体现了接收到参考信号的管段本身对未接收到参考信号的管段所造成的影响。也就是说，无论绝缘接头是否能够有效绝缘，只要向第一管段或第二管段发送了交流电流，发送的交流电流本身即会对未接收交流电流的另一管段造成影响。因此，本实施例根据各个参考信号对应的噪声信号强度拟合得到目标关系，以便于能够根据该目标关系确定交流信号对应的噪声信号强度，通过在计算漏电率的过程中结合该交流信号对应的噪声信号强度，避免了交流信号本身所造成的影响，从而保证了确定出的漏电率的准确性。
示例性地，本实施例中拟合得到的噪声信号强度与交流信号之间的目标关系可参见如下的公式(3)，公式(3)对应的曲线图可参见图4：
ξ1＝7.32I1 0.218 (3)
其中，I1表示交流信号的电流值，ξ1表示噪声信号强度。
在示例性实施例中，获取参考信号强度，包括：获取环境信号强度。获取已存储的噪声信号强度与交流信号之间的目标关系，根据目标关系确定交流信号对应的噪声信号强度，将环境信号强度以及交流信号对应的噪声信号强度之和作为参考信号强度。
环境信号强度的获取方式可参见上文103中的说明，此处不再加以赘述。在获取环境信号强度后，可根据交流信号的电流值以及上述公式(3)计算得到交流信号对应的噪声信号强度，从而将环境信号强度以及交流信号对应的噪声信号强度值之和作为用于计算漏电率的参考信号强度。在本实施例中，将环境信号强度表示为ξ2，能够理解的是，在环境信号强度ξ2为非零值的情况下，参考信号强度ξ＝ξ2+ξ1。在环境信号强度为零的情况下，参考信号强度ξ＝ξ1。
1042，响应于绝缘接头的漏电率大于第二阈值，确定绝缘接头不满足目标条件。
在计算得到绝缘接头的漏电率后，响应于绝缘接头的漏电率大于第二阈值，则可确定绝缘接头无法有效绝缘。能够理解的是，在绝缘接头的漏电率大于第二阈值的情况下，响应于绝缘接头对应的第一信号强度小于交流信号的第三信号强度，则说明绝缘接头存在漏电，绝缘接头由于存在漏电而无法有效绝缘。响应于绝缘接头对应的第一信号强度等于交流信号的第三信号强度，则可在排除绝缘接头存在其他电性连接的前提下，认为绝缘接头已完全失效，绝缘接头由于完全失效而无法有效绝缘。其中，第二阈值可根据经验进行设置。例如，第二阈值可设置为26％。
另外，在示例性实施例中，对于绝缘接头对应的第一信号强度大于第一阈值，但绝缘接头的漏电率不大于第二阈值的情况，本实施例可确定绝缘接头中绝缘材料部分失效，或者，绝缘接头内部存在沉积导电介质。
示例性地，上述26％的第二阈值是基于如下的国标漏电率公式(4)计算得到的。接下来，对计算得到26％的第二阈值的过程进行说明：
Figure BDA0002641974340000121
其中，I2为非阴极保护管段对应的电流，I1为阴极保护管段对应的电流。
根据国标规定，在漏电率η＝15％时，认为绝缘接头失效。将漏电率η＝15％代入上述公式(4)，按照如下过程进行计算：
I2/(I1+I2)＝0.15
I2＝0.15I1+0.15I2
I2/I1＝0.15/0.85＝0.176
其中，I1及I2通过相同设备检测得到，因而认为电阻相同，则电压比等于电流比，因而存在如下过程：
U2/U1＝0.176，U1＝U2/0.176
另外，根据上述公式(2)有：
G2＝20log(U2/Ui)，G1＝20log(U1/Ui)＝20log(U2/0.176/Ui)
则：G2-G1＝20log(1/0.176)＝15dB。
由于第一阈值取值为26dB，也就是G2＞26dB认为绝缘接头可能存在漏电，因而G2＝27dB，则G1＝G2+15dB＝42dB。
另外，将实际应用中交流信号的电流值I1代入上述公式(3)，并结合经验可得到参考信号强度ξ的取值范围为10-22dB，取中间值ξ＝16dB，再将G2＝27dB，则G1＝42dB以及ξ＝16dB代入上述公式(1)，即可得到漏电率为26％，从而将26％作为第二阈值。
基于上述103、1041及1042的说明可知，本实施例中检测绝缘性能的方法也可以总结为如下的表1：
表1
Figure BDA0002641974340000122
Figure BDA0002641974340000131
另外，结合如下的三个应用场景对本实施例所提供的检测绝缘性能的方法进行说明。
应用场景一：某管段全长43.328km，部分管段受阴极保护，站场内管段示意图可参见图5。在站场外1km测试桩施加128Hz、600mA的交流信号，在站场内通过感应探头探测管段上的多个第二信号强度，测试结果见表2：
表2站场内管段各点第二信号强度
Figure BDA0002641974340000132
由于各个第二信号强度均大于第一阈值26dB，因而可确定出绝缘接头对应的第一信号强度大于第一阈值26dB，从而需要进一步结合漏电率检测绝缘接头的绝缘性能。根据交流信号的电流值600mA以及上述公式(3)，能够计算出噪声信号强度ξ1＝5.63dB。根据上述表2确定交流信号对应的第三信号强度G1为57dB，确定绝缘接头对应的第一信号强度G2为54dB，计算出漏电率η为84.8％，大于第二阈值26％。因此，确定绝缘接头的绝缘性能不满足目标条件，即该绝缘接头无法有效绝缘。
应用场景二：某输气管段为绝缘接头的绝缘性能可能存在问题，采用信号发射器(例如埋地管线探测仪VLP3发射机)对管段发送频率为128Hz，电流值为50mA的交流信号，获取管段沿线的多个第二信号强度，得到如图6所示的信号强度曲线。根据图6可知，绝缘接头处的第一信号强度不大于26dB，因而确定绝缘接头的绝缘性能为：能够有效绝缘。
应用场景三：某配气站的站场埋地管段的绝缘接头可能存在绝缘性能问题。埋地管段的示意图可参见图7。采用信号发射器(例如埋地管线探测仪VLP3发射机)对管段发送频率为128Hz，电流值为50mA的交流信号，获取管段沿线的多个第二信号强度，如表3所示：
表3：
测试点 A B C D E F
信号强度 47 52 55 27-35 25-33 17-25
根据表3所示的数据，该管段的信号强度曲线可参见图8。由图8可知，管段中用于发送交流信号处信号最强，越靠近绝缘接头处，电压增益值越小，且绝缘接头对应的第一信号强度小于26dB，因而确定绝缘接头的绝缘性能为能够有效绝缘。
综上所述，本实施例通过向目标管段所包括的第一管段或第二管段发送交流信号，基于交流信号确定绝缘接头处的第一信号强度，再通过第一信号强度与第一阈值的比较确定绝缘接头是否能够有效绝缘。该方法简单直接，能够快速准确的确定目标管段中绝缘接头的绝缘性能，既适用于目标管段为地面管段的情况，又适用于目标管段为埋地管段的情况。
本申请实施例提供了一种检测绝缘性能的装置，参见图9，该装置包括：
获取模块901，用于获取目标管段，目标管段包括通过绝缘接头连接的第一管段及第二管段，第一管段为阴极保护管段，第二管段为非阴极保护管段；
第一确定模块902，用于向第一管段或者第二管段发送交流信号，基于交流信号确定绝缘接头对应的第一信号强度；
第二确定模块903，用于响应于第一信号强度不大于第一阈值，确定绝缘接头的绝缘性能满足目标条件。
在示例性实施例中，第一确定模块902，用于响应于确定出绝缘接头在目标管段上所在的位置，基于交流信号获取绝缘接头所在位置处的信号强度；将绝缘接头所在位置处的信号强度作为第一信号强度。
在示例性实施例中，第一确定模块902，还用于响应于未确定出绝缘接头在目标管段上所在的位置，以发送交流信号的位置为起点，按照接近绝缘接头的方向获取目标管段上的多个第二信号强度；根据多个第二信号强度拟合得到信号强度曲线，将信号强度曲线所指示的最小信号强度作为第一信号强度。
在示例性实施例中，装置还包括：第三确定模块，用于响应于第一信号强度大于第一阈值，确定交流信号对应的第三信号强度，基于第一信号强度及第三信号强度确定绝缘接头的漏电率；响应于绝缘接头的漏电率大于第二阈值，确定绝缘接头的绝缘性能不满足目标条件。
在示例性实施例中，第三确定模块，还用于响应于第一信号强度大于第一阈值，且绝缘接头的漏电率不大于第二阈值，确定绝缘接头中绝缘材料部分失效，或者，绝缘接头内部存在沉积导电介质。
在示例性实施例中，第三确定模块，用于获取参考信号强度，确定第一信号强度与参考信号强度之间的信号强度差值；将信号强度差值与第三信号强度的比值的百分率作为绝缘接头的漏电率。
在示例性实施例中，第三确定模块，用于获取环境信号强度；获取已存储的噪声信号强度与交流信号之间的目标关系，根据目标关系确定交流信号对应的噪声信号强度；将环境信号强度以及交流信号对应的噪声信号强度之和作为参考信号强度。
在示例性实施例中，装置还包括：存储模块，用于发送多个参考信号，获取各个参考信号对应的噪声信号强度；根据各个参考信号对应的噪声信号强度拟合得到目标关系，存储目标关系。
在示例性实施例中，获取模块901，用于获取多个备选管段，确定各个备选管段在历史时间段内的多个电位信息；对于任一个备选管段，响应于任一个备选管段在历史时间段内的多个电位信息满足第一条件，获取任一个备选管段周围参考范围内的工程信息；响应于任一个备选管段周围参考范围内的工程信息满足第二条件，将任一个备选管段作为一个目标管段。
综上所述，本实施例通过向目标管段所包括的第一管段或第二管段发送交流信号，基于交流信号确定绝缘接头处的第一信号强度，再通过第一信号强度与第一阈值的比较确定绝缘接头是否能够有效绝缘。该方法简单直接，能够快速准确的确定目标管段中绝缘接头的绝缘性能，既适用于目标管段为地面管段的情况，又适用于目标管段为埋地管段的情况。
需要说明的是，上述实施例提供的装置在实现其功能时，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将设备的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，上述实施例提供的装置与方法实施例属于同一构思，其具体实现过程详见方法实施例，这里不再赘述。
上述所有可选技术方案，可以采用任意结合形成本申请的可选实施例，在此不再一一赘述。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
以上所述仅为本申请的实施例，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种检测绝缘性能的方法，其特征在于，所述方法包括：
获取目标管段，所述目标管段包括通过绝缘接头连接的第一管段及第二管段，所述第一管段为阴极保护管段，所述第二管段为非阴极保护管段；
向所述第一管段或者所述第二管段发送交流信号，基于所述交流信号确定所述绝缘接头对应的第一信号强度；
响应于所述第一信号强度不大于第一阈值，确定所述绝缘接头的绝缘性能满足目标条件。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述交流信号确定所述绝缘接头对应的第一信号强度，包括：
响应于确定出所述绝缘接头在所述目标管段上所在的位置，基于所述交流信号获取所述绝缘接头所在位置处的信号强度；
将所述绝缘接头所在位置处的信号强度作为所述第一信号强度。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
响应于未确定出所述绝缘接头在所述目标管段上所在的位置，以发送所述交流信号的位置为起点，按照接近所述绝缘接头的方向获取所述目标管段上的多个第二信号强度；
根据所述多个第二信号强度拟合得到信号强度曲线，将所述信号强度曲线所指示的最小信号强度作为所述第一信号强度。
4.根据权利要求1-3任一所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
响应于所述第一信号强度大于所述第一阈值，确定所述交流信号对应的第三信号强度，基于所述第一信号强度及所述第三信号强度确定所述绝缘接头的漏电率；
响应于所述绝缘接头的漏电率大于第二阈值，确定所述绝缘接头的绝缘性能不满足所述目标条件。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
响应于所述第一信号强度大于所述第一阈值，且所述绝缘接头的漏电率不大于所述第二阈值，确定所述绝缘接头中绝缘材料部分失效，或者，所述绝缘接头内部存在沉积导电介质。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于所述第一信号强度及所述第三信号强度确定所述绝缘接头的漏电率，包括：
获取参考信号强度，确定所述第一信号强度与所述参考信号强度之间的信号强度差值；
将所述信号强度差值与所述第三信号强度的比值的百分率作为所述绝缘接头的漏电率。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述获取所述参考信号强度，包括：
获取环境信号强度；
获取已存储的噪声信号强度与交流信号之间的目标关系，根据所述目标关系确定所述交流信号对应的噪声信号强度；
将所述环境信号强度以及所述交流信号对应的噪声信号强度之和作为所述参考信号强度。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述获取所述参考信号强度之前，所述方法还包括：
发送多个参考信号，获取各个参考信号对应的噪声信号强度；
根据所述各个参考信号对应的噪声信号强度拟合得到所述目标关系，存储所述目标关系。
9.根据权利要求1-3任一所述的方法，其特征在于，所述获取目标管段，包括：
获取多个备选管段，确定各个备选管段在历史时间段内的多个电位信息；
对于任一个备选管段，响应于所述任一个备选管段在历史时间段内的多个电位信息满足第一条件，获取所述任一个备选管段周围参考范围内的工程信息；
响应于所述任一个备选管段周围参考范围内的工程信息满足第二条件，将所述任一个备选管段作为一个目标管段。
10.一种检测绝缘性能的装置，其特征在于，所述装置包括：
获取模块，用于获取目标管段，所述目标管段包括通过绝缘接头连接的第一管段及第二管段，所述第一管段为阴极保护管段，所述第二管段为非阴极保护管段；
发送模块，用于向所述第一管段或者所述第二管段发送交流信号，基于所述交流信号确定所述绝缘接头对应的第一信号强度；
确定模块，用于响应于所述第一信号强度不大于第一阈值，确定所述绝缘接头的绝缘性能满足目标条件。
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