[發明專利]一種輸電線電磁無損檢測系統

有效

• 申請號: 201310618789.2
• 申請日: 2013-11-28
• 公開（公告）號: CN103645243B
• 公開（公告）日: 2017-01-04
• 發明（設計）人: 裘進浩;程軍;程衍偉;陳曼云;季宏麗
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: G01N27/83
• 分類號: G01N27/83;G01N27/90
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司32200
• 代理人: 葉連生

技術領域

?本發明涉及一種輸電線無損檢測系統，尤其涉及一種基于電磁無損檢測的輸電線檢測系統，屬于輸電線路無損檢測設備領域。

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背景技術

高壓架空輸電線路是高壓電網主要線路形式，輸電線本身的完好性對輸電系統的安全運行極為重要。輸電線由于工作環境的特殊性，長期承受著巨大的交變張力和由振動引起的彎曲應力，不可避免地造成輸電線路的導線及地線產生裂紋、斷股等。同時輸電線還會因為氣溫急劇變化和雷擊等引起表面損傷，如果是鋪設在海濱及工業區，容易由于鹽霧和酸雨等造成腐蝕損傷。另外在輸電線在接頭處更易產生危險，因為交變張力和彎曲應力的作用，如果使鋼芯斷線接頭偏離接續壓接管的中心，經過一定的時間，壓接管中的鋼芯接頭就會被拉開直至拉斷。這些情況都將嚴重的影響甚至危及這個輸電系統的安全運行。因此，研制一種能方便、準確地檢測出輸電線的各種損傷及損傷部位的檢測儀器是十分必要的。

目前，對高壓輸電線的無損檢測方法主要有目測法、紅外檢測法、射線法、電磁檢測法等。電磁無損檢測技術是以電磁感應為基礎的無損檢測技術，基于電磁原理的輸電線檢測方法具有設備簡單、檢測結果直觀易懂、易于實現自動化等優點。電磁檢測方法分為漏磁檢測和渦流檢測方法兩種。兩種方法各有優缺點，渦流檢測對于輸電線外部鋁絞線的損傷具有很高的靈敏度，但由于受渦流趨膚效應的影響，無法檢測內部鋼芯中的缺陷。漏磁檢測結合高靈敏度磁敏元件可有效檢測被磁化材料中缺陷，但輸電線外層鋁絞線為非鐵磁性材料，漏磁方法無法檢測。因為輸電線的外部鋁絞線和外層鋁壓接管對磁場沒有屏蔽作用，但鋼芯對接頭處的內部鋼壓接管對漏磁場有較強的屏蔽作用，導致鋼芯對接頭處漏磁場非常弱。

隨著電子技術和計算機技術的發展，電磁無損檢測技術在開發應用方面取得突破進展，電磁無損檢測儀器朝著自動化，數字化，智能化發展。針對輸電線檢測的特殊情況，目前，常規電磁無損檢測系統大多結構體積龐大，不便于集成到輸電線運動平臺上實現自動化檢測。同時，專門針對輸電線結構開發的電磁無損檢測儀器少之又少，而一種儀器又多僅包含一種檢測手段，漏磁方法或者渦流方法，導致不能對輸電線進行全面地檢測。而即使有兩種方法結合的儀器，也只是兩種儀器硬件部分的檢測拼接組合，大大降低儀器集成度，提高數據信號分析難度，同時也增加了在線上檢測實施的難度。

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發明內容

技術問題

本發明要解決的技術問題是提供一種基于電磁無損檢測的輸電線檢測系統，適用于輸電線的實時在線檢測，集成度高，可同時檢測輸電線鋁絞線、鋼芯缺陷和壓接管內鋼芯偏心、拉開等狀況。

技術方案

為了解決上述的技術問題，本發明的輸電線檢測系統包括勵磁單元、漏磁信號檢測單元、渦流傳感器單元、正交鎖相放大單元、信號調理單元、渦流功率放大單元、模數轉換單元、激勵信號發生單元、ARM控制單元、SD卡數據存儲單元、數據傳輸單元、上位機數據處理單元；

所述的勵磁單元產生勵磁信號將待檢測輸電線沿其徑向進行磁化；

所述的漏磁信號檢測單元檢測輸電線經磁化后產生的漏磁信號，并將得到的漏磁信號輸出至信號調理單元；

所述渦流傳感器單元分別與渦流功率放大單元和正交鎖相放大單元連接，在輸電線上激勵出渦流信號，同時檢測輸電線上的渦流信號，并將該渦流信號輸出到正交鎖相放大單元；

所述正交鎖相放大單元分別與渦流功率放大單元和信號調理單元連接，所述正交鎖相放大單元從渦流傳感器單元輸出信號中提取出缺陷信號的幅值與相位信號，并傳輸至信號調理單元；

所述信號調理單元對漏磁信號和正交鎖相放大單元輸入的渦流信號進行調理，并將調理后的信號傳輸至模數轉換單元；

所述模數轉換單元與ARM控制單元連接，將信號調理單元輸出的多路模擬信號轉換成數字信號，并傳輸出至ARM控制單元；

所述ARM控制單元控制激勵信號發生單元產生渦流激勵信號，同時與數據傳輸單元、SD卡數據存儲單元連接，控制模數轉換單元進行模數轉換并接收轉換后的數據，將接收到的數據傳遞到SD卡存儲單元和數據傳輸單元；

所述激勵信號發生單元在ARM控制單元控制下產生渦流激勵信號，并傳輸至渦流功率放大單元；

所述數據傳輸單元與上位機數據處理單元連接，將所述數字信號發送給上位機數據處理單元；

所述上位機數據處理單元對接收的數字信號進行處理、顯示，判斷損傷是否存在，并對損傷位置、大小及類型進行判斷。