[發明專利]一種組合電氣開關絕緣材料無損檢測的中子稀疏層析方法

在審

• 申請號: 202310548773.2
• 申請日: 2023-05-15
• 公開（公告）號: CN116542951A
• 公開（公告）日: 2023-08-04
• 發明（設計）人: 楊曉;楊明翰;陳帥;張子恒;汪建業
• 申請（專利權）人: 中國科學院合肥物質科學研究院
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T11/00;G06N3/0455;G06N3/082
• 代理公司: 西安研實知識產權代理事務所(普通合伙) 61300
• 代理人: 羅磊

本申請涉及無損檢測領域，具體提供了一種組合電氣開關絕緣材料無損檢測的中子稀疏層析方法，該方法包括如下步驟：S1，通過預設神經網絡模型得到稀疏投影方案；S2，根據稀疏投影方案對待測組合電氣開關進行稀疏投影；S3，根據投影數據重建待測組合電氣開關的圖像；S4，通過重建的圖像確定待測組合電氣開關的損壞情況。本發明方法通過中子稀疏投影得到投影數據進行圖像重建。通過直接檢測固體絕緣材料的高精度圖像得到缺陷的位置、損壞程度、損壞類型等，而不是通過間接的局部放電進行檢測，不需要一段時間的缺陷積累；因此，在缺陷形成的初期，缺陷能夠被快速、準確地檢測到，從而盡早排除隱患，提高了電力系統的整體可靠性以及降低運維成本。

技術領域

本申請涉及無損檢測領域，具體而言，涉及一種組合電氣開關絕緣材料無損檢測的中子稀疏層析方法。

背景技術

組合電氣開關(GIS)是一個重要的電學器件，其中的固體絕緣材料(如電瓷、玻璃纖維、硅橡膠、環氧樹脂等)在確保組合電氣開關運行安全過程中扮演了重要角色。固體絕緣材料的缺陷會導致組合電氣開關性能降低，因此，組合電氣開關中固體絕緣材料的缺陷檢測是電力行業中的重點問題。

由于相當數量的組合電氣開關具有封閉式結構，因此難以通過直接觀測的方式獲取內部固體絕緣材料的表面狀態(如表面裂紋、灰塵顆粒及油污附著等)。固體絕緣材料的缺陷會導致局部放電，局部放電是諸多組合電氣開關中固體絕緣材料性能劣化的主要表現形式，現有技術通過是否產生局部放電及局部放電的強度等判斷固體絕緣材料中是否存在缺陷以及缺陷的類型。基于超聲波、UHF、分解物分析等各種原理的局部放電檢測技術成為了固體絕緣缺陷診斷的主要組成單元。然而，上述方法面向定性分析，固體絕緣材料的缺陷累積到一定程度產生了局部放電之后才能夠檢測到，并且還取決于監測裝置對局部放電信號的靈敏度，也就是固體絕緣材料的性能退化至一定程度后判斷出是否發生局部放電并且對缺陷實現粗略定位，但難以精確呈現缺陷的嚴重程度與類型。

綜上所述，現有的檢測技術當固體絕緣材料的缺陷累積到一定程度產生了局部放電之后才能夠檢測到，不能在缺陷產生的初期進行快速、準確的檢測，從而使得組合電氣開關中存在的隱患。

發明內容

本發明的目的在于，針對上述現有技術中的不足，提供一種組合電氣開關絕緣材料無損檢測的中子稀疏層析方法，以解決現有技術中當固體絕緣材料的缺陷累積到一定程度產生了局部放電之后才能夠檢測到，不能在缺陷產生的初期進行快速、準確的檢測，從而使得組合電氣開關中存在的隱患的問題。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：

本申請提供一種組合電氣開關絕緣材料無損檢測的中子稀疏層析方法，該方法包括如下步驟：S1，通過預設神經網絡模型得到稀疏投影方案；S2，根據稀疏投影方案對待測組合電氣開關進行稀疏投影；S3，根據投影數據重建待測組合電氣開關的圖像；S4，通過重建的圖像確定待測組合電氣開關的損壞情況。

進一步地，預設神經網絡模型為耦合神經網絡模型，耦合神經網絡模型包括稀疏投影模塊和編碼-解碼模塊，稀疏投影模塊和編碼-解碼模塊串行連接。

更進一步地，稀疏投影模塊為一個多層全連接的二值神經網絡，二值神經網絡用于給出稀疏投影方案。

更進一步地，二值神經網絡的輸入為元素為1的n維向量編碼，其中，n表示用于待測組合電氣開關層析的最大投影數，二值神經網絡輸出稀疏投影方案，投影方案為投影方案編碼。

更進一步地，編碼-解碼模塊包括編碼網絡和解碼網絡，編碼網絡和解碼網絡用于重建斷層圖像。

更進一步地，步驟S1中還包括對預設神經網絡模型進行訓練，利用數據集，對編碼-解碼模塊進行無監督訓練，編碼-解碼模塊的輸入為計算得到的投影數據，根據數據集中的圖像得到計算的投影數據。