[發明專利]基于紫外圖譜技術的電力設備安全分析系統

有效

• 申請號: 201810119764.0
• 申請日: 2018-02-06
• 公開（公告）號: CN108344931B
• 公開（公告）日: 2020-12-04
• 發明（設計）人: 李永祥;楊罡;王天正;王志鵬;白洋
• 申請（專利權）人: 國網山西省電力公司電力科學研究院
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12;G01D21/02
• 代理公司: 鄭州知己知識產權代理有限公司 41132
• 代理人: 季發軍

本發明提供了基于紫外圖譜技術的電力設備安全分析系統，包括順次連接的識別模塊、分析模塊與綜合判斷模塊，所述識別模塊包括圖像采集客戶端、環境參數采集端以及分別與兩者連接的數據集中器，所述分析模塊包括圖像智能安全指示單元及其連接的通信單元，所述綜合判斷模塊包括安全指示單元、顯示單元，所述數據集中器連接所述圖像智能安全指示單元，所述圖像采集客戶端包括紫外成像設備、數據采集卡與可見光傳感器，所述環境參數采集端包括溫濕度傳感器、電渦流傳感器、風力傳感器、電壓傳感器和電流傳感器。本發明通過對電力設備紫外圖譜的識別，對設備識別標注以及考慮環境參數的影響因素，建立綜合分析的安全數據庫，實現對電力設備安全分析。

技術領域

本發明涉及電力設備安全信息分析技術領域，尤其涉及基于紫外圖譜技術的電力設備安全分析系統。

背景技術

隨著我國經濟的快速發展，特高壓、交直流混合、新能源大量接入等成為電網必然的發展趨勢。目前，我國的電網覆蓋范圍非常大，各種變電設備的數量也是巨大的，如變電站、導線、桿塔等數量大量增加，而且分布范圍廣、距離遠。全部依靠人工來進行檢修顯然是不可能的，同時對于這些變電設備的統一管理監控的要求也隨之提高。在此基礎上，無人值守變電站得到了快速發展也為其安全運行管理提出了新的要求。因此，為提高無人值守或少人值守變電站人員和設備的安全性，需要實時監控變電設備的運行狀態及信息隱患。目前有些變電站安裝了視頻監控系統，可實現現場設備監視、控制遠程攝像機運動、數字視頻錄像等功能。但只有監視功能沒有圖像識別功能，缺乏對變電站變電設備的自動識別與分析功能。依然依靠值班人員去觀察和分析采集的圖像，從而分析變電設備的運行狀態，系統缺乏對變電設備圖像的自動識別與分析功能。其根本是對背景復雜的變電站圖像的分析和變電設備運行信息的判別方法的研究還不夠成熟，切實提高圖像分析能力，成為迫切需要解決的問題。

專利號為201410332599.9的發明涉及涉及一種基于光譜分析的變壓器油中多組分氣體檢測裝置及方法，包括波長可調光源、調制電路、氣室、光電探測器、影像信息采集數據集中器及計算機，采用時分復用思想，控制光源在不同時間段內輸出中心波長不同的窄線寬光，每個波長對應一種待檢測氣體的特定吸收譜峰，通過分析對應氣體的光譜吸收獲得其濃度值。該發明通過結構簡單、成本低廉的基于光譜分析的變壓器油中多組分氣體檢測裝置，采用時分復用思想，實現變壓器油中多組分氣體的快速可靠檢測。解決了不同氣體光譜信號交疊造成的檢測困難問題，實現多種氣體的同步檢測，測量靈敏度高，響應速度快，結構緊湊簡單，系統成本低廉。

專利號為201510412958.6的發明公開了一種基于多光譜的復合絕緣子檢測方法，包括：選擇檢測設備，在相同運行工況下，對同一復合絕緣子利用檢測設備進行可見光檢測、紫外檢測及紫外檢測，獲得該復合絕緣子的檢測圖像；對可見光圖像的局部放電發光點、紫外圖像的局部過熱點和紫外圖像的電暈放電點進行比較；在相同運行工況下對同一線路同一基桿塔的不同復合絕緣子的可見光圖像、紅 外圖像和紫外圖像進行比較；針對每個復合絕緣子，建立多光譜檢測數據庫，根據一定周期的檢測的數據，對數據進行比較，找出存在的數據差異。該發明將可見光、紅 外、紫外三種檢測手段有機地結合起來，優勢互補，易對絕緣子進行帶電檢測，能夠及時發現復合絕緣子缺陷，便于開展大面積的巡檢。

然而，在實際應用中，通過可見光、紅 外、紫外等多光譜檢測分析與識別技術可從根本上解決目前變電設備在線監測中存在的一些問題：重要設備的運行參數需要實時監測，采用人工巡視難以滿足實時性要求，巡視員的責任心、工作態度和精神狀況嚴重影響了檢測的結果；很多高壓設備的運行狀態難以轉換成電信號，在信號轉換和傳輸過程中易受強電磁場干擾而影響分析；使用紫外對設備進行檢測仍處于對溫度記錄的簡單應用層次，沒有與設備狀態關聯，歷史數據也難以存儲檢索；另外，人眼難以分辨細微圖像的灰度變化，難以客觀分析變電設備表面缺陷的程度。因此，圖譜分析與識別技術的運用可促進在線監測系統的智能化、自動化，提高變電站工作人員的工作效率，取得更高的經濟效益，將具有較大的實用價值和應用前景。

發明內容