CN117074888B - 用于对电气设备进行击穿定位检测的方法、装置和设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种用于对电气设备进行击穿定位检测的方法、装置和设备，涉及电气工程领域。该方法包括：获取与电气设备的N个检测位置各自对应的N个初始放电信号，以及与初始放电信号相关联的初始放电时刻，N为大于2的整数；基于预设信号幅值规则，从N个初始放电信号中确定目标放电信号；根据与目标放电信号对应的目标检测位置，从N个初始放电信号各自对应的检测位置中确定与目标检测位置相邻的相邻检测位置；以及根据目标检测位置和相邻检测位置，对电气设备进行击穿定位检测，得到击穿定位检测结果。根据本发明提供的方法可以提升击穿定位检测的检测效率和检测精度。
Description
技术领域
本发明涉及电气工程领域，尤其涉及一种用于对电气设备进行击穿定位检测的方法、装置和设备。
背景技术
六氟化硫金属封闭组合电器（也称GIS，Gas Insulated Switchgear）是一种具有占地面积少、运行不受恶劣环境影响、运行维护量少的等优点的电气设备，在电气工程领域被广泛地应用。GIS设备的本质安全直接影响主电网供电安全稳定。GIS设备在运输过程中机械振动、冲击等可能导致GIS设备中元件或者组装件内部紧固件松动或相对位移，或者因现场安装过程中因密封处理失误、电极引入金属微粒、绝缘破损等原因产生设备缺陷，为了提前发现设备缺陷，提高电气设备安全运行水平，交接阶段对GIS设备进行交流耐压检测是最关键的环节，检测效率过低将影响整体的工程项目进展。
发明内容
基于上述问题，本发明提供了一种用于对电气设备进行击穿定位检测的方法、装置和设备。
本发明的一个方面提供了一种用于对电气设备进行击穿定位检测的方法，包括：获取与电气设备的N个检测位置各自对应的N个初始放电信号，以及与上述初始放电信号相关联的初始放电时刻，N为大于2的整数；基于预设信号幅值规则，从N个上述初始放电信号中确定目标放电信号；根据与上述目标放电信号对应的目标检测位置，从N个上述初始放电信号各自对应的检测位置中确定与上述目标检测位置相邻的相邻检测位置；以及根据上述目标检测位置和上述相邻检测位置，对上述电气设备进行击穿定位检测，得到击穿定位检测结果。
本发明的另一个方面提供了一种用于对电气设备进行击穿定位检测的装置，包括：获取模块，用于获取与电气设备的N个检测位置各自对应的N个初始放电信号，以及与上述初始放电信号相关联的初始放电时刻；目标放电信号确定模块，用于基于预设信号幅值规则，从N个上述初始放电信号中确定目标放电信号，N为大于2的整数；相邻检测位置确定模块，用于根据与上述目标放电信号对应的目标检测位置，从N个上述初始放电信号各自对应的检测位置中确定与上述目标检测位置相邻的相邻检测位置；以及击穿定位检测结果获得模块，用于根据上述目标检测位置和上述相邻检测位置，对上述电气设备进行击穿定位检测，得到击穿定位检测结果。
本发明的另一个方面还提供了一种检测设备，包括：信号采集装置，安装在上述电气设备的检测位置，上述信号采集装置被配置为从上述检测位置采集初始放电信号；以及根据本发明实施例提供的用于对电气设备进行击穿定位检测的装置，与上述信号采集装置通信连接。
根据本发明提供的用于对电气设备进行击穿定位检测的方法、装置和设备，通过基于预设信号幅值规则，从N个初始放电信号中确定目标放电信号，并根据与目标放电信号对应的目标检测位置和与目标检测位置相邻的相邻检测位置对电气设备进行击穿定位检测，可以缩小击穿定位检测的区域范围，进而提升击穿定位检测结果的击穿位置检测精度，提升检测效率。
附图说明
通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述内容以及其他目的、特征和优点将更为清楚，在附图中。
图1示意性示出了根据本发明实施例的用于对电气设备进行击穿定位检测的方法、装置的应用场景图。
图2示意性示出了根据本发明实施例的用于对电气设备进行击穿定位检测的方法的流程图。
图3示意性示出了根据本发明实施例的基于预设信号幅值规则，从N个初始放电信号中确定目标放电信号的流程图。
图4示意性示出了根据本发明实施例的确定击穿定位检测结果的原理图。
图5示意性示出了根据本发明实施例的用于对电气设备进行击穿定位检测的装置的结构框图。
图6示意性示出了根据本发明实施例的检测设备的原理图。
具体实施方式
以下，将参照附图来描述本发明的实施例。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。在下面的详细描述中，为便于解释，阐述了许多具体的细节以提供对本发明实施例的全面理解。然而，明显地，一个或多个实施例在没有这些具体细节的情况下也可以被实施。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
在此使用的术语仅仅是为了描述具体实施例，而并非意在限制本发明。在此使用的术语“包括”、“包含”等表明了所述特征、步骤、操作和/或部件的存在，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、步骤、操作或部件。
在此使用的所有术语（包括技术和科学术语）具有本领域技术人员通常所理解的含义，除非另外定义。应注意，这里使用的术语应解释为具有与本说明书的上下文相一致的含义，而不应以理想化或过于刻板的方式来解释。
在使用类似于“A、B和C等中至少一个”这样的表述的情况下，一般来说应该按照本领域技术人员通常理解该表述的含义来予以解释（例如，“具有A、B和C中至少一个的系统”应包括但不限于单独具有A、单独具有B、单独具有C、具有A和B、具有A和C、具有B和C、和/或具有A、B、C的系统等）。
在本发明的技术方案中，所涉及的用户信息（包括但不限于用户个人信息、用户图像信息、用户设备信息，例如位置信息等）和数据（包括但不限于用于分析的数据、存储的数据、展示的数据等），均为经用户授权或者经过各方充分授权的信息和数据，并且相关数据的收集、存储、使用、加工、传输、提供、公开和应用等处理，均遵守相关国家和地区的相关法律法规和标准，采取了必要加密措施，不违背公序良俗，并提供有相应的操作入口，供用户选择授权或者拒绝。
GIS设备内部气室多，结构复杂，耐压试验时如发生击穿，常规采用气体成分分析法逐个气室检查的方法。因串联谐振试验装置功率小，放电产生气体分解产物含量少，常规的气体成分分析方法检测不出来放电气室，效率低下且效果不明显。此外现场常常通过重复耐压试验缩小范围确定放电点，这种方法存在设备发生多次放电，内部绝缘累积劣化，引起多处放电。而相关机构针对GIS设备在基建阶段耐压重复击穿放电的问题，通常需要对GIS设备气室进行定位处理后才能再次施加电压试验。因此GIS设备高效的开展击穿定位检测十分重要。
而通常采用的击穿定位系统装置，其原理主要是通过在GIS筒体上捆绑数量众多的振动加速度传感器或者超声传感器，当发生放电时，传感器感应机械波或者声波来实现定位。但是发明人发现这种方法存在手动捆绑时间长，捆绑效率低下；需要的传感器数量多，安装时间长；传感器与筒体接触不稳定、信号采集不稳定；传感器的可靠性不高，有效范围不稳定，容易出现漏检；且通常的检测方法并不适合在设备交接检测阶段的应用。因此便携安装且定位准确的GIS设备的击穿定位方法十分重要。
本发明的实施例提供了一种用于对电气设备进行击穿定位检测的方法，该方法包括：获取与电气设备的N个检测位置各自对应的N个初始放电信号，以及与初始放电信号相关联的初始放电时刻，N为大于2的整数；基于预设信号幅值规则，从N个初始放电信号中确定目标放电信号；根据与目标放电信号对应的目标检测位置，从N个初始放电信号各自对应的检测位置中确定与目标检测位置相邻的相邻检测位置 ；以及根据目标检测位置和相邻检测位置，对电气设备进行击穿定位检测，得到击穿定位检测结果。
根据本发明的实施例，通过基于预设信号幅值规则，从N个初始放电信号中确定目标放电信号，并根据与目标放电信号对应的目标检测位置和与目标检测位置相邻的相邻检测位置对电气设备进行击穿定位检测，可以缩小击穿定位检测的区域范围，进而提升击穿定位检测结果的击穿位置检测精度，提升检测效率。
图1示意性示出了根据本发明实施例的用于对电气设备进行击穿定位检测的方法、装置的应用场景图。
如图1所示，根据该实施例的应用场景100可以包括终端设备101、102、103、网络104、服务器105和电气设备106。网络104用以在终端设备101、102、103和服务器105之间提供通信链路的介质。网络104可以包括各种连接类型，例如有线、无线通信链路或者光纤电缆等等。
用户可以使用终端设备101、102、103通过网络104与服务器105交互，以接收或发送消息等。终端设备101、102、103上可以安装有各种通讯客户端应用，例如购物类应用、网页浏览器应用、搜索类应用、即时通信工具、邮箱客户端、社交平台软件等（仅为示例）。
终端设备101、102、103可以是具有显示屏并且支持网页浏览的各种电子设备，包括但不限于智能手机、平板电脑、膝上型便携计算机和台式计算机等等。
服务器105可以是提供各种服务的服务器，例如对用户利用终端设备101、102、103所浏览的网站提供支持的后台管理服务器（仅为示例）。后台管理服务器可以对接收到的用户请求等数据进行分析等处理，并将处理结果（例如根据用户请求获取或生成的网页、信息、或数据等）反馈给终端设备。
电气设备106可以是GIS设备，可以通过安装在GIS设备上的高频传感器采集到放电信号，并将放电信号通过网络104发送至终端设备101、102、103中的任意一个，或者还可以将放电信号传输至服务器105。
需要说明的是，本发明实施例所提供的用于对电气设备进行击穿定位检测的方法一般可以由终端设备101、102、103中的任意一个或多个执行。相应地，本发明实施例所提供的用于对电气设备进行击穿定位检测的装置一般可以设置于终端设备101、102、103中的任意一个或多个中。
或者，本发明实施例所提供的用于对电气设备进行击穿定位检测的方法也可以由服务器105执行。相应地，本发明实施例所提供的用于对电气设备进行击穿定位检测的装置业可以设置于服务器105中。本发明实施例所提供的用于对电气设备进行击穿定位检测的方法也可以由不同于服务器105且能够与终端设备101、102、103和/或服务器105通信的服务器或服务器集群执行。相应地，本发明实施例所提供的用于对电气设备进行击穿定位检测的装置也可以设置于不同于服务器105且能够与终端设备101、102、103和/或服务器105通信的服务器或服务器集群中。
应该理解，图1中的终端设备、网络、服务器和电气设备的数目仅仅是示意性的。根据实现需要，可以具有任意数目的终端设备、网络和服务器。
以下将基于图1描述的场景，通过图2~图4对公开实施例的用于对电气设备进行击穿定位检测的方法进行详细描述。
图2示意性示出了根据本发明实施例的用于对电气设备进行击穿定位检测的方法的流程图。
如图2所示，该实施例的用于对电气设备进行击穿定位检测的方法包括操作S210~操作S240。
在操作S210，获取与电气设备的N个检测位置各自对应的N个初始放电信号，以及与初始放电信号相关联的初始放电时刻，N为大于2的整数。
根据本发明的实施例，电气设备可以是待进行击穿定位检测的设备，例如可以包括电缆、金属封闭组合器等任意的电气设备。可以通过安装在检测位置的高频传感器等信号采集装置，来采集到检测位置的初始放电信号，并从信号采集装置获取N个检测位置各自对应的N个初始放电信号。
根据本发明的实施例，初始放电时刻可以包括信号采集装置采集到的检测位置的初始放电信号的采集时刻，或者还可以包括从信号采集装置采集到的初始放电信号的接收时刻。
应该理解的是，检测位置可以分布在被检测的电气设备上，从而一个检测位置可以由一个或多个相邻的检测位置。
在操作S220，基于预设信号幅值规则，从N个初始放电信号中确定目标放电信号。
根据本发明的实施例，可以预设的放电信号幅值来确定预设信号规则，例如，基于预设信号幅值规则将大于或等于预设的放电信号幅值初始放电信号确定为目标放电信号。或者，还可以根据其他的方式来确定预设信号幅值规则，本发明的实施例对此不做限定。
在操作S230，根据与目标放电信号对应的目标检测位置，从N个初始放电信号各自对应的检测位置中确定与目标检测位置相邻的相邻检测位置。
根据本发明的实施例，与目标检测位置相邻的相邻检测位置，可以是排列在目标检测位置的下一个或上一个检测位置，或者还可以是与目标检测位置在预设的距离范围内的检测位置，本发明的实施例对确定相邻检测位置的具体方式不做限定，本领域技术人员可以根据实际需求进行选择。
根据本发明的实施例，通过目标检测位置和相邻检测位置，可以缩小确定对电气设备进行击穿定位检测的检测区域，从而提升检测效率。
在操作S240，根据目标检测位置和相邻检测位置，对电气设备进行击穿定位检测，得到击穿定位检测结果。
根据本发明的实施例，由于不同的检测位置关联有初始放电时刻，可以根据目标检测位置和相邻检测位置各自关联的初始放电时刻来确定初始放电信号的在目标检测位置和相邻检测位置之间的时序关系，进而根据该时序关系来进一步对电气设备进行击穿定位检测，从而提升击穿定位检测结果的准确性。
图3示意性示出了根据本发明实施例的基于预设信号幅值规则，从N个初始放电信号中确定目标放电信号的流程图。
如图3所示，基于预设信号幅值规则，从N个初始放电信号中确定目标放电信号可以包括操作S310~操作S340。
在操作S310，在初始放电信号的初始信号幅值大于预设衰减阈值的情况下，基于预设信号衰减规则更新初始信号幅值，得到第一中间放电信号。
在操作S320，基于预设信号放大规则更新第一中间放电信号，得到候选放电信号。
在操作S330，基于预设幅值筛选阈值，从候选放电信号中确定第二中间放电信号。
在操作S340，基于预设幅值筛选阈值调制第二中间放电信号，得到目标放电信号。
根据本发明的实施例，可以通过限幅衰减器来基于预设信号衰减规则更新初始信号幅值，例如可以将限幅衰减器设置预设衰减阈值Q0，在初始放电信号的初始信号幅值大于预设衰减阈值Q0的情况下，衰减器将基于预设信号衰减规则将初始放电信号的初始信号赋值衰减10dB，实现对初始信号幅值的更新，得到第一中间放电信号。
根据本发明的实施例，可以将第一中间放电信号输入到放大器，对于经过衰减后得到的第一中间信号放大10dB，得到候选放电信号，从而避免初始信号幅值过大的导致输入的初始放电信号使得放大器饱和，进而避免导致获取的放电信号不准确，提高击穿定位的探测精度，同时还可以减少放电信号的存储量，提升数据的处理效率。
根据本发明的实施例，可以将筛选器设定预设幅值筛选阈值q0，将候选放电信号输入至筛选器，实现将候选信号幅值大于q0的候选放电信号确定为第二中间放电信号。可以基于信号调理回路调制第二中间放电信号，实现对第二中间放电信号进行数模转换，得到调制放电信号。例如可以基于如下公式（1）来确定调制放电信号。
Qi=qi-q0 （1）；
公式（1）中，Qi为第i检测位置对应的调制放电信号，qi为第i检测位置对应的第二中间放电信号，q0为预设幅值筛选阈值。应该理解，调制放电信号可以与第i检测位置对应的放电时刻Ti相关联。
根据本发明的实施例，预设幅值筛选阈值q0可以基于作业现场的特高频局部放电背景值qb来确定，例如可以选择q0＞qb，从而避免作业现场其他作业的电气设备对击穿定位检测的影响。此外，还可以基于手动调制的方式来设定预设幅值筛选阈值q0。
根据本发明的实施例，在调制放电信号包括多个的情况下，可以比对多个调制放电信号各自的信号幅值，将信号幅值大于预设阈值的调制信号确定为目标放电信号，或者还可以将多个多个调制放电信号中，信号幅值最大的调制放电信号确定为目标放电信号。例如在调制放电信号包括{Q1、Q2……Qn}的情况下，可以将信号幅值最大的调制放电信号Qj确定为目标放电信号，进而可以推测出电气设备的击穿定位区域在目标检测位置j的附近位置m处。相应地，可以将目标放电信号Qj和目标放电时刻Tj作为数组[Qj,Tj]进行存储，以便于后续的比对与击穿定位检测。
根据本发明的实施例，基于预设信号幅值规则，从N个初始放电信号中确定目标放电信号还可以包括如下操作。
在初始放电信号的初始信号幅值小于或等于预设衰减阈值的情况下，将初始放电信号确定为第一中间放电信号。
根据本发明的实施例，在初始信号幅值小于或等于预设衰减阈值的情况下，可以直接将初始放电信号确定为第一中间放电信号，从而避免对初始信号重复进行衰减。
根据本发明的实施例，根据与目标放电信号对应的目标检测位置，从N个初始放电信号各自对应的检测位置中确定与目标检测位置相邻的相邻检测位置可以包括：确定与目标检测位置相邻的初始相邻检测位置，其中，初始相邻检测位置包括多个；以及将多个初始相邻检测位置各自相关联的初始放电时刻进行时序关系比较，得到时序比较结果；以及根据时序比较结果，从多个初始相邻检测位置中确定相邻检测位置。
根据本发明的实施例，确定与目标检测位置相邻的初始相邻检测位置可以包括：将与目标检测位置之间的距离小于或等于预设距离阈值的检测位置，确定为初始相邻检测位置。例如在电子设备的外壳上有多个检测位置与目标检测位置相邻的情况下，可以将距离小于或等于预设距离阈值的检测位置，确定为初始相邻检测位置。
根据本发明的实施例，N个检测位置按照预设排列顺序设置在电气设备上。例如N个检测位置可以呈直线或曲线的方式排列在电气设备上。
根据本发明的实施例，确定与目标检测位置相邻的初始相邻检测位置还可以包括：将N个检测位置中，与目标检测位置相邻且排列在目标检测位置之前的检测位置，以及与目标检测位置相邻且排列在目标检测位置之后的检测位置，分别确定为初始相邻检测位置。例如可以将排列在目标检测位置之前的检测位置，以及排列在目标检测位置之后的检测位置确定为初始检测位置。
应该理解的是，在目标检测位置之前没有设置检测位置的情况下，可以将设置在目标检测位置之后的检测位置设置为初始检测位置。相应地，在目标检测位置之后没有设置检测位置的情况下，可以将设置在目标检测位置之前的检测位置设置为初始检测位置。
根据本发明的实施例，将多个初始相邻检测位置各自相关联的初始放电时刻进行时序关系比较，得到的时序比较结果可以表征多个初始相邻检测位置各自相关联的初始放电时刻之间的时序属性早晚关系。
根据本发明的实施例，根据时序比较结果，从多个初始相邻检测位置中确定相邻检测位置可以包括：根据时序比较结果，从多个初始相邻检测位置各自相关联的初始放电时刻中，确定时序属性最早的初始放电时刻；以及将与时序属性最早的初始放电时刻相关联的初始相邻检测位置，确定为相邻检测位置。
根据本发明的实施例，例如初始相邻检测位置k与初始相邻检测位置k’各自相关的初始放电时刻分别为Tk和Tk’，在Tk的时序属性早于Tk’的情况下，可以将与初始放电时刻Tk相关联的初始相邻检测位置k确定为相邻检测位置，从而可以确定电气设备的中目标检测位置的放电信号是由目标检测位置向相邻检测位置k传播的，从而可以根据目标检测位置朝向相邻检测位置k的方向来确定击穿定位的具体位置。
根据本发明的实施例，可以基于函数min（）来确定相邻检测位置，例如可以基于min（Tk，Tk’）得到与初始放电时刻Tk对应的初始相邻检测位置k为相邻检测位置。
根据本发明的实施例，根据目标检测位置和相邻检测位置，对电气设备进行击穿定位检测，得到击穿定位检测结果可以包括：根据目标检测位置和相邻检测位置之间的位置关系，确定目标检测方向；根据与目标检测位置相关联的目标检测时刻，以及与相邻检测位置相关联的相邻检测时刻之间的检测时间段，确定目标检测距离；根据目标检测方向和目标检测距离，在电气设备上确定击穿定位位置；以及根据击穿定位位置，确定击穿定位检测结果。
根据本发明的实施例，目标检测方向可以是从目标检测位置朝向相邻检测位置的方向。需要说明的是目标检测方向可以是直线、曲线、折线的等任意类型的方向，本发明的实施例对目标检测方向的具体方向类型不做限定。
根据本发明的实施例，检测时间段可以是目标检测时刻Tj，与相邻检测时刻Tk之间的时间段，根据光速v0来模拟放电信号的传播速度，通过将检测时间段乘以光速v0，可以得到目标检测距离。例如，可以通过如下公式（2）确定目标检测距离。
（2）；
公式（2）中，mj为目标检测距离。
根据本发明的实施例，根据目标检测方向和目标检测距离，在电气设备上确定击穿定位位置包括：从目标检测位置，沿着电气设备的设备表面向目标检测方向移动目标检测距离，得到击穿定位位置。
根据本发明的实施例，在得到目标检测距离后，可以从电气设备的目标检测位置处，按照目标检测方向沿着电气设备的外壳表面移动目标检测距离，从而得到电气设备的击穿定位位置，从而实现对于电气设备击穿定位的精准检测，避免检测范围不准确，漏检等问题。
根据本发明的实施例，可以将气体绝缘开关设备（Gas Insulated Switchgear，GIS），也称六氟化硫金属封闭组合电器（或GIS设备）作为电气设备的示例。需要说明的是，本发明中示例性的GIS设备并非对于电气设备的限定，本发明实施例提供的方法可以用于对任意类型的电气设备进行击穿定位检测。
根据本发明的实施例，电气设备包括至少一个电气装置，电气装置与电气装置区域相关联。电气装置例如可以是GIS设备的断路器、隔离开关等。电气装置区域可以是电气设备上与电气装置对应的区域。
根据本发明的实施例，根据击穿定位位置，确定击穿定位检测结果可以包括：根据击穿定位位置与电气装置区域之间的位置关系，确定与击穿定位位置相对应的目标电气装置区域；以及根据目标电气装置区域确定击穿定位检测结果。
根据本发明的实施例，例如在击穿定位位置位于断路器气室区域的情况下，可以将断路器气室区域确定为目标电气装置区域，从而可以将击穿定位检测结果确定为断路器气室击穿放电，从而实现对于电气设备进行精准地击穿定位检测。
根据本发明的实施例，还可以通过在交互界面中展示电气设备各个电气装置区域，并根据本发明实施例提供的击穿定位检测方法得到的击穿定位检测结果，在交互界面中的目标电气装置区域展示击穿定位检测结果，从而便于相关人员进一步对电气设备进行检修维护。
例如，可以通过展示模块在交互界面中展示电气设备的模拟的嵌入盆式绝缘子、母线、断路器、隔离开关、电流互感器、套管单元等任意的电气装置，以便于模拟电气设备实际的结构设计组合。此外，展示模块还可以显示用于采集放电信号的传感器的检测位置，以及各检测位置相关联的检测数据，还可以展示放电信号的衰减趋势、计算结果等等。
图4示意性示出了根据本发明实施例的击穿定位检测模块的原理图。
如图4所示，击穿定位检测模块400可以包括信号幅值比对组件、相邻检测位置确定组件、目标检测距离计算组件和击穿定位检测组件。
多个调制后的放电信号可以传输至信号幅值比对组件，信号幅值比对组件可以从多个调制后的放电信号中确定目标放电信号，并得到目标检测位置和目标放电时刻。相应地，相邻检测位置确定组件可以从信号幅值比对组件获得多个调制后的放电信号各自关联的检测位置，并确定相邻检测位置。目标检测距离计算组件可以通过处理相邻检测位置对应的放电时刻，以及目标检测位置和目标放电时刻，得到目标检测距离，击穿定位检测组件可以根据目标检测位置、目标检测距离和目标检测方向，在电子设备中确定击穿定位位置，并确定击穿定位检测结果。
基于上述用于对电气设备进行击穿定位检测的方法，本发明还提供了用于对电气设备进行击穿定位检测的装置。以下将结合图5对该装置进行详细描述。
图5示意性示出了根据本发明实施例的用于对电气设备进行击穿定位检测的装置的结构框图。
如图5所示，该实施例的用于对电气设备进行击穿定位检测的装置500包括获取模块510、目标放电信号确定模块520、相邻检测位置确定模块530和击穿定位检测结果获得模块540。
获取模块510，用于获取与电气设备的N个检测位置各自对应的N个初始放电信号，以及与初始放电信号相关联的初始放电时刻。
目标放电信号确定模块520，用于基于预设信号幅值规则，从N个初始放电信号中确定目标放电信号，N为大于2的整数。
相邻检测位置确定模块530，用于根据与目标放电信号对应的目标检测位置，从N个初始放电信号各自对应的检测位置中确定与目标检测位置相邻的相邻检测位置。
击穿定位检测结果获得模块540，用于根据目标检测位置和相邻检测位置，对电气设备进行击穿定位检测，得到击穿定位检测结果。
根据本发明的实施例，目标放电信号确定模块包括：第一中间放电信号获得单元、候选放电信号获得单元、第二中间放电信号获得单元和目标放电信号获得单元。
更新单元，用于在初始放电信号的初始信号幅值大于预设衰减阈值的情况下，基于预设信号衰减规则更新初始信号幅值，得到第一中间放电信号。
候选放电信号获得单元，用于基于预设信号放大规则更新第一中间放电信号，得到候选放电信号。
第二中间放电信号获得单元，用于基于预设幅值筛选阈值，从候选放电信号中确定第二中间放电信号。
目标放电信号获得单元，用于基于预设幅值筛选阈值调制第二中间放电信号，得到目标放电信号。
根据本发明的实施例，目标放电信号确定模块还包括第一中间放电信号获得单元。
第一中间放电信号获得单元，用于在初始放电信号的初始信号幅值小于或等于预设衰减阈值的情况下，将初始放电信号确定为第一中间放电信号。
根据本发明的实施例，相邻检测位置确定模块包括：初始相邻检测位置确定单元、时序比较结果获得单元和相邻检测位置确定单元。
初始相邻检测位置确定单元，用于确定与目标检测位置相邻的初始相邻检测位置，其中，初始相邻检测位置包括多个。
时序比较结果获得单元，用于将多个初始相邻检测位置各自相关联的初始放电时刻进行时序关系比较，得到时序比较结果。
相邻检测位置确定单元，用于根据时序比较结果，从多个初始相邻检测位置中确定相邻检测位置。
根据本发明的实施例，初始相邻检测位置确定单元包括第一确定子单元。
第一确定子单元，用于将与目标检测位置之间的距离小于或等于预设距离阈值的检测位置，确定为初始相邻检测位置。
根据本发明的实施例，N个检测位置按照预设排列顺序设置在电气设备上。
根据本发明的实施例，初始相邻检测位置确定单元包括第二确定子单元。
第二确定子单元，用于将N个检测位置中，与目标检测位置相邻且排列在目标检测位置之前的检测位置，以及与目标检测位置相邻且排列在目标检测位置之后的检测位置，分别确定为初始相邻检测位置。
根据本发明的实施例，相邻检测位置确定单元包括第三确定子单元和第四确定子单元。
第三确定子单元，用于根据时序比较结果，从多个初始相邻检测位置各自相关联的初始放电时刻中，确定时序属性最早的初始放电时刻。
第四确定子单元，用于将与时序属性最早的初始放电时刻相关联的初始相邻检测位置，确定为相邻检测位置。
根据本发明的实施例，击穿定位检测结果获得模块包括：目标检测方向确定单元、目标检测距离确定单元、击穿定位位置确定单元和击穿定位检测结果确定单元。
目标检测方向确定单元，用于根据目标检测位置和相邻检测位置之间的位置关系，确定目标检测方向。
目标检测距离确定单元，用于根据与目标检测位置相关联的目标检测时刻，以及与相邻检测位置相关联的相邻检测时刻之间的检测时间段，确定目标检测距离。
击穿定位位置确定单元，用于根据目标检测方向和目标检测距离，在电气设备上确定击穿定位位置。
击穿定位检测结果确定单元，用于根据击穿定位位置，确定击穿定位检测结果。
根据本发明的实施例，击穿定位位置确定单元包括击穿定位位置确定子单元。
击穿定位位置确定子单元用于从目标检测位置，沿着电气设备的设备表面向目标检测方向移动目标检测距离，得到击穿定位位置。
根据本发明的实施例，电气设备包括至少一个电气装置，电气装置与电气装置区域相关联。
其中，击穿定位检测结果确定单元包括：目标电气装置区域确定子单元和击穿定位检测结果确定子单元。
目标电气装置区域确定子单元，用于根据击穿定位位置与电气装置区域之间的位置关系，确定与击穿定位位置相对应的目标电气装置区域。
击穿定位检测结果确定子单元，用于根据目标电气装置区域确定击穿定位检测结果。
本发明的实施例还提供了一种检测设备，检测设备包括信号采集装置和用于对电气设备进行击穿定位检测的装置。
信号采集装置安装在电气设备的检测位置，信号采集装置被配置为从检测位置采集初始放电信号。
用于对电气设备进行击穿定位检测的装置与信号采集装置通信连接，用于对电气设备进行击穿定位检测的装置是根据上述实施例提供的装置得到的，用于对电气设备进行击穿定位检测的装置可以用于执行本发明实施例提供的方法。
图6示意性示出了根据本发明实施例的检测设备的原理图。
如图6所示，检测设备可以包括信号采集装置611、612、613、信号调制模块621、622和623，以及击穿定位检测模块630。
信号采集装置611、612、613可以是分别安装在电气设备601的3个检测位置的特高频传感器。
如图6所示，所述信号采集装置611、612、613可以通过插接方式安装于各自的检测位置。例如可以通过快速接口将信号采集装置611、612、613插接在各自的检测装置。或者，还可以通过法兰连接的方式将信号采集装置611、612、613安装在电气设备的检测位置上。
如图6所示，信号调制模块621、622和623各自可以包括外部对接端子、信号调理回路、无限传输组件和电源。电源可以对信号调制模块供电，外部对接端子可以接收从信号采集装置611、612、613传输的初始放电信号和初始放电时刻。信号调理回路可以对初始放电信号进行调制，得到调制后的调制放电信号。无线传输组件可以将调制放电信号通过无线网络发送至击穿定位检测模块630的信号接收组件，信号分析组件从信号接收组件获取多个调制放电信号并进行分析，得到的目标放电信号的目标检测位置和目标放电时刻，可以存储在信号存储组件。同时信号分析组件还可以从信号存储组件中获取相邻检测位置和与相邻检测位置对应的初始放电时刻，并根据计算得到的目标检测距离在模拟的电气设备中确定击穿定位检测结果。信号展示组件可以根据击穿定位检测结果在交互界面中展示电气设备的击穿定位位置和电气设备的击穿定位类型，从而便于相关人员查询。
根据本发明实施例提供的检测设备可以实现如下技术效果。
1、信号采集装置通过插接方式安装于检测位置，可以通过电气设备与特高频外置传感器的预留接口实现电气设备与检测设备之间的快速高效率连接，避免因在测试箱体上绑扎固定传感器实现信号获取产生的安装时长，节省检测设备的安装时长，提升安装的稳定程度。单个信号采集装置的安装时间从现有的10分钟缩短至2分钟，效率提升5倍。
2、信号采集装置采用了内置特高频传感器，获取100M~3000M的放电信号，还可以借助电气设备的壳体屏蔽外部放电信号，抗干扰性强。同时，不同电压等级的GIS设备由于具有不同的结构尺寸，使得击穿产生的特高频电磁波信号的频率存在差异。因此，本发明实施例提供的检测设备可以通过宽频带特高频传感器能够覆盖220kV及以上电压等级的各类GIS设备的频率范围，具有很强的普适性。因GIS设备壳体为金属材质，屏蔽效果良好，内置式特高频传感器只获取内部信号，对于击穿放电产生的振动或者外部放电产生具有良好的抗干扰特性，有助于解决检测现场干扰因素多，信号采集端无筛选，定位不准确的难题。
3、信号调制模块可以采用一体式集成化设计，使信号调制装置的回路及电源模块集成化处理，待机时间长达24h，可安装在特高频传感器端子旁边，无需绑定。
4、信号调制模块的调理回路解决了击穿放电时信号大导致的特高频传感器接收信号易饱和的难题，提高传感器击穿探测精度；同时通过设置阈值筛除背景值，减少了放电信号信号传输量和存储容量，提高数据处理速度。
5、信号传输过程可以采用无线通信传输，避免线路杂乱清理不清。对于12个间隔三相分箱结构的组合电器，安装约40个信号采集模块，如果采用无线方式，数据线清理方面效率将提升6倍。
6、击穿定位检测模块通过对放电信号的波形幅值、起始时刻联合分析，实现击穿气室的定位，满足常规220kV及以上组合电器气室范围的定位。展示模块能够满足GIS设备的气室击穿定位分析的需求，可以通过辅助计算提供现场分析所需数据，指导击穿定位气室分析。
至此，已经结合附图对本发明实施例进行了详细描述。需要说明的是，在附图或说明书正文中，未绘示或描述的实现方式，均为所属技术领域中普通技术人员所知的形式，并未进行详细说明。此外，上述对各元件和方法的定义并不仅限于实施例中提到的各种具体结构、形状或方式，本领域普通技术人员可对其进行简单地更改或替换。
还需要说明的是，以上为本发明提供的不同实施例。这些实施例是用于说明本发明的技术内容，而非用于限制本发明的权利保护范围。一实施例的一特征可通过合适的修饰、置换、组合、分离以应用于其他实施例。
此外，除非特别描述或必须依序发生的步骤，上述步骤的顺序并无限制于以上所列，且可根据所需设计而变化或重新安排。并且上述实施例可基于设计及可靠度的考虑，彼此混合搭配使用或与其他实施例混合搭配使用，即不同实施例中的技术特征可以自由组合形成更多的实施例。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (12)
1.一种用于对电气设备进行击穿定位检测的方法，其特征在于，包括：
获取与电气设备的N个检测位置各自对应的N个初始放电信号，以及与所述初始放电信号相关联的初始放电时刻，N为大于2的整数；
基于预设信号幅值规则，从N个所述初始放电信号中确定目标放电信号；
根据与所述目标放电信号对应的目标检测位置，从N个所述初始放电信号各自对应的检测位置中确定与所述目标检测位置相邻的相邻检测位置；以及
根据所述目标检测位置和所述相邻检测位置，对所述电气设备进行击穿定位检测，得到击穿定位检测结果；
其中，基于预设信号幅值规则，从N个所述初始放电信号中确定目标放电信号包括：
在所述初始放电信号的初始信号幅值大于预设衰减阈值的情况下，基于预设信号衰减规则更新所述初始信号幅值，得到第一中间放电信号；
基于预设信号放大规则更新所述第一中间放电信号，得到候选放电信号；
基于预设幅值筛选阈值，从所述候选放电信号中确定第二中间放电信号；以及
基于所述预设幅值筛选阈值调制所述第二中间放电信号，得到所述目标放电信号。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于预设信号幅值规则，从N个所述初始放电信号中确定目标放电信号还包括：
在所述初始放电信号的初始信号幅值小于或等于所述预设衰减阈值的情况下，将所述初始放电信号确定为所述第一中间放电信号。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据与所述目标放电信号对应的目标检测位置，从N个所述初始放电信号各自对应的检测位置中确定与所述目标检测位置相邻的相邻检测位置包括：
确定与所述目标检测位置相邻的初始相邻检测位置，其中，所述初始相邻检测位置包括多个；
将多个所述初始相邻检测位置各自相关联的初始放电时刻进行时序关系比较，得到时序比较结果；以及
根据所述时序比较结果，从多个所述初始相邻检测位置中确定所述相邻检测位置。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，确定与所述目标检测位置相邻的初始相邻检测位置包括：
将与所述目标检测位置之间的距离小于或等于预设距离阈值的检测位置，确定为所述初始相邻检测位置。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，N个所述检测位置按照预设排列顺序设置在所述电气设备上；
其中，确定与所述目标检测位置相邻的初始相邻检测位置包括：
将N个所述检测位置中，与所述目标检测位置相邻且排列在所述目标检测位置之前的检测位置，以及与所述目标检测位置相邻且排列在所述目标检测位置之后的检测位置，分别确定为所述初始相邻检测位置。
6.根据权利要求3至5中任一项所述的方法，其特征在于，根据所述时序比较结果，从多个所述初始相邻检测位置中确定所述相邻检测位置包括：
根据所述时序比较结果，从多个所述初始相邻检测位置各自相关联的初始放电时刻中，确定时序属性最早的初始放电时刻；以及
将与所述时序属性最早的初始放电时刻相关联的所述初始相邻检测位置，确定为所述相邻检测位置。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述目标检测位置和所述相邻检测位置，对所述电气设备进行击穿定位检测，得到击穿定位检测结果包括：
根据所述目标检测位置和所述相邻检测位置之间的位置关系，确定目标检测方向；
根据与所述目标检测位置相关联的目标检测时刻，以及与所述相邻检测位置相关联的相邻检测时刻之间的检测时间段，确定目标检测距离；
根据所述目标检测方向和所述目标检测距离，在所述电气设备上确定击穿定位位置；以及
根据所述击穿定位位置，确定所述击穿定位检测结果。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，根据所述目标检测方向和所述目标检测距离，在所述电气设备上确定击穿定位位置包括：
从所述目标检测位置，沿着所述电气设备的设备表面向所述目标检测方向移动所述目标检测距离，得到所述击穿定位位置。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述电气设备包括至少一个电气装置，所述电气装置与电气装置区域相关联；
其中，根据所述击穿定位位置，确定所述击穿定位检测结果包括：
根据所述击穿定位位置与所述电气装置区域之间的位置关系，确定与所述击穿定位位置相对应的目标电气装置区域；以及
根据所述目标电气装置区域确定所述击穿定位检测结果。
10.一种用于对电气设备进行击穿定位检测的装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取与电气设备的N个检测位置各自对应的N个初始放电信号，以及与所述初始放电信号相关联的初始放电时刻；
目标放电信号确定模块，用于基于预设信号幅值规则，从N个所述初始放电信号中确定目标放电信号，N为大于2的整数；
相邻检测位置确定模块，用于根据与所述目标放电信号对应的目标检测位置，从N个所述初始放电信号各自对应的检测位置中确定与所述目标检测位置相邻的相邻检测位置；以及
击穿定位检测结果获得模块，用于根据所述目标检测位置和所述相邻检测位置，对所述电气设备进行击穿定位检测，得到击穿定位检测结果；
其中，所述目标放电信号确定模块包括：
更新单元，用于在所述初始放电信号的初始信号幅值大于预设衰减阈值的情况下，基于预设信号衰减规则更新所述初始信号幅值，得到第一中间放电信号；
候选放电信号获得单元，用于基于预设信号放大规则更新所述第一中间放电信号，得到候选放电信号；
第二中间放电信号获得单元，用于基于预设幅值筛选阈值，从所述候选放电信号中确定第二中间放电信号；以及
目标放电信号获得单元，用于基于所述预设幅值筛选阈值调制所述第二中间放电信号，得到所述目标放电信号。
11.一种检测设备，其特征在于，包括：
信号采集装置，安装在所述电气设备的检测位置，所述信号采集装置被配置为从所述检测位置采集初始放电信号；以及
根据权利要求10所述的用于对电气设备进行击穿定位检测的装置，与所述信号采集装置通信连接。
12.根据权利要求11所述的检测设备，其特征在于，所述信号采集装置通过插接方式安装于所述检测位置。
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| PB01 | Publication | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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