[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

本發明公開了一種電力管廊局放電流異常下機器人巡檢方法，包括如下步驟：首先采用光纖電流傳感器對電力管廊局放電流進行檢測，所述的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；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，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；傳感系統單元用來感知局放電流，傳感系統單元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；當檢測到局放電流異常點后，巡檢機器人運行到局放電流異常點進行檢修與故障排除。本發明充分利用多傳感器協同效應增強檢測性能，實現了電力管廊局放電流異常驅動下機器人巡檢，可以保障電力管廊電氣設備的安全可靠運行，提高電網的智能化和自動化水平。

技術領域

本發明屬于智能電網技術領域，具體涉及一種電力管廊局放電流異常下機器人巡檢方法。

背景技術

電力管廊是電網系統運行的特殊區域，存在地下電纜、通道、管廊等多種要素。對空間封閉且沒有通信信號的地下管廊，對其電力設備進行安全檢測是保障電網系統安全運行的關鍵。隨著對電力系統可靠性運行的要求日益提高，電氣設備作為組成電力系統的基本元件發生故障，不僅會波及鄰近設備的安全運行，同時會給用戶造成重大的經濟損失。絕緣失效是造成大型電氣設備故障的主要原因，絕緣缺陷會引發局部放電。工業化國家的統計表明，有效的事故應急檢測系統可以將事故損失降低到無應急檢測系統的6％。由于電力管廊覆蓋地下幾公里甚至十幾公里長度范圍，單純依靠電力運維人員存在工作量巨大，工作環境惡劣等情況，依靠機器人進行巡檢能夠做到無需現場勘測，通過驅動機器人去局放電流異常點，能夠隨時掌控各個監測位置設備尤其是局放電流異常點的運行狀況，從而實現險情預防危險可控的目的。

局部放電在線監測也是狀態維修的需要。對電氣設備進行在線的狀態監測，可以及時獲取絕緣狀況信息，通過對這些信息進行處理和綜合分析，能夠對絕緣可靠性做出判斷和對絕緣壽命做出評估，為狀態檢修提供依據。局放電流約為幾毫安到幾十毫安，幅值微弱，頻率分布范圍大。對于局放電流的檢測有傳統和光學兩類檢測方法。傳統檢測法由于自身檢測原理所限，檢測存在一定的局限性。光學檢測方法有紫外光檢測法、熒光檢測法、光學－超聲波檢測法以及光纖電流傳感器檢測法。光纖電流傳感器靈敏度高、抗電磁干擾能力強，通過對檢測結果進行時頻分析可以得出局部放電信息。當電氣設備局放電流異常時，巡檢機器人去局放電流異常點，具有工作效率高、檢測安全、節省人力物力的優點，但是對機器人巡檢需要知道機器人當前位置和局放異常點之間的相對位置，使得機器人能夠按照預定路線移動到局放異常點，對電氣設備進行檢測。在地下空間無法利用全球定位系統獲得機器人的位置，同時由于運動特征復雜、網絡拓撲結構時變、地形結構未知及障礙物分布不規律等因素，給電力管廊機器人位置獲取帶來諸多挑戰。并且在高壓電力環境下，采用有線監測需要敷設大量的電纜，電力管廊空間狹窄使得電纜布線繁瑣，而且容易使電纜砸斷或者接觸不良，同時由于惡劣環境使得電纜容易遭受腐蝕磨損，增加了線路中斷故障率以及數據誤碼率，從而影響整個系統的性能。為了克服有線遠程監控的不足，采用無線方式來進行電力管廊的遠程監控，可以建立一個組網靈活、可擴展性強以及安全可靠的監測系統，可以實現移動機器人信息采集、數據處理、融合解算及位置跟蹤等任務。

發明內容

針對上述問題，本發明提出一種電力管廊局放電流異常下機器人巡檢方法，可以保障電力管廊電氣設備的安全可靠運行，提高電網的智能化和自動化水平。

為了實現上述技術目的，達到上述技術效果，本發明通過以下技術方案實現：

本發明提供了一種電力管廊局放電流異常下機器人巡檢方法，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；