[發明專利]一種電力管廊局放電流異常下機器人巡檢方法

在審

• 申請號: 202010900697.3
• 申請日: 2020-08-31
• 公開（公告）號: CN112014703A
• 公開（公告）日: 2020-12-01
• 發明（設計）人: 辛改芳
• 申請（專利權）人: 常州信息職業技術學院
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12;G01R19/00;G07C1/20
• 代理公司: 南京正聯知識產權代理有限公司 32243
• 代理人: 朱曉凱

1.一種電力管廊局放電流異常下機器人巡檢方法，其特征在于，包括以下步驟：利用光纖電流傳感器對電力管廊局放電流進行檢測，所述光纖電流傳感器包括光路系統單元、傳感系統單元以及信號處理單元；

光路系統單元用來構建光纖電流傳感器的光路系統，采用瓊斯矩陣分析法建立局放電流光纖電流傳感器光路系統模型；

傳感系統單元感知電力管廊局放電流，傳感系統的輸出光接入信號處理單元；

信號處理單元利用光功率計和計算機對被測的局放電流進行解算；

當檢測到局放電流異常點后，巡檢機器人運行到異常點進行檢修與故障排除，實現局放電流異常下機器人巡檢。

2.根據權利要求1所述的電力管廊局放電流異常下機器人巡檢方法，其特征在于：所述光路系統單元包括寬帶光源、在線起偏器、光纖環形器、光纖反射鏡、光纖傳感頭，偏振控制器以及偏振分束器；傳感系統單元包括多層螺線管傳感頭以及傳感光纖；信號處理單元包括光功率計以及計算機；

所述的光路系統單元用來構建光纖電流傳感器的光路系統，傳感系統單元用來感知局放電流，傳感系統的輸出光接入信號處理單元，利用光功率計和計算機對被測的局放電流進行解算。

3.根據權利要求2所述的電力管廊局放電流異常下機器人巡檢方法，其特征在于：所述的光路系統單元采用瓊斯矩陣分析法建立局放電流光纖電流傳感器光路系統模型，光路系統偏振分束器輸出的光波矢量E_o為

式中E_i為輸入光波矢量；E_xi為輸入光波矢量在x的分量；L_p、L_m、L_R、L_pbs分別為在線起偏器、光纖反射鏡、偏振控制器以及偏振分束器的瓊斯矩陣模型；L_f1和L_f2分別為光波振動面發生第一次和經光纖反射鏡第二次旋轉時傳感光纖的瓊斯矩陣，θ為法拉第旋轉角；

所述的傳感系統單元用于感知電力管廊中的局放電流，當存在局放電流時，多層螺線管傳感頭中產生磁場強度，基于法拉第旋光效應，經過傳感光纖的光波偏振面發生旋轉，法拉第旋轉角與局放電流的關系為：

式中：V為傳感光纖的費爾德常數；L和N分別為均勻磁場中每根傳感光纖的長度和傳感光纖的數目；N₁、N₂為分別為軸向上和縱向上螺線管的單位長度匝數；l為螺線管的長度；A、B分別為多層螺線管的內徑和外徑；I(t)為被測局放電流；θ(t)為法拉第旋轉角。

4.根據權利要求3所述的電力管廊局放電流異常下機器人巡檢方法，其特征在于：所述的信號處理單元中光功率計的兩路光功率分別為J_x和J_y，最后光纖電流傳感器的輸出P和法拉第旋轉角的關系為：通過光纖電流傳感器的信號處理單元，被測的局放電流就可以解算出來。

5.根據權利要求1或4所述的電力管廊局放電流異常下機器人巡檢方法，其特征在于：當光纖電流傳感器的輸出小于設定閾值時，則判斷不存在局放電流，巡檢機器人不動作；當光纖電流傳感器的輸出大于設定閾值時，則判斷檢測到局放電流異常點，巡檢機器人動作，從當前位置運行到異常點根據局放電流值的大小進行相應的故障排除與檢修工作。