本發(fā)明屬于變電站運(yùn)維領(lǐng)域，尤其涉及一種變電站運(yùn)維巡檢系統(tǒng)及其方法。
背景技術(shù)：
變電站是電力系統(tǒng)中變換電壓、接受和分配電能、控制電力的流向和調(diào)整電壓的電力設(shè)施，它通過(guò)其變壓器將各級(jí)電壓的電網(wǎng)聯(lián)系起來(lái)。變電站在特定的環(huán)境中；是將AC—DC—AC轉(zhuǎn)換過(guò)程。像海底輸電電纜以及遠(yuǎn)距離的輸送中。有些采用高壓直流輸變電形式。直流輸電克服交流輸電的容抗損耗。
長(zhǎng)期以來(lái)，我國(guó)電力行業(yè)沿用的變電站設(shè)備人工巡檢作業(yè)方式，在高壓、超高壓以及惡劣氣象條件下，不僅對(duì)人身危害大，而且對(duì)電網(wǎng)安全運(yùn)行帶來(lái)一定隱患。最近幾年來(lái)，霧霾越來(lái)越嚴(yán)重，而且霧霾內(nèi)含灰塵、硫酸、硝酸、有機(jī)碳?xì)浠衔锏攘Ｗ邮沟么髿饣鞚?。這些霧霾內(nèi)的粒子對(duì)變電站內(nèi)的金屬材料裝置造成大氣腐蝕，從而影響這些裝置的正常工作，嚴(yán)重的情況下可能出現(xiàn)變電站停運(yùn)，給人們生產(chǎn)生活帶來(lái)嚴(yán)重影響。
現(xiàn)有的變電站巡檢存在以下缺陷：(1)忽略了對(duì)于大氣腐蝕以及灰塵的檢測(cè)，不能準(zhǔn)確及時(shí)地獲取變電站內(nèi)腐蝕及灰塵信息，進(jìn)而不能及時(shí)預(yù)警和作出及時(shí)應(yīng)對(duì)措施；(2)現(xiàn)有的巡檢機(jī)器人的行走輪采用金屬制成，這樣可能會(huì)出現(xiàn)巡檢機(jī)器人由于變電站漏電而造成其本身的損壞，還有由于行走輪由于承載的重量以及外界環(huán)境而造成皸裂或生銹等問(wèn)題，影響變電站巡檢的進(jìn)度。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為了解決現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的第一目的是提供一種變電站運(yùn)維巡檢系統(tǒng)。
本發(fā)明的一種變電站運(yùn)維巡檢系統(tǒng)，包括巡檢機(jī)器人，所述巡檢機(jī)器人包括底盤(pán)，所述底盤(pán)上安裝有大氣腐蝕檢測(cè)裝置、灰塵檢測(cè)裝置和巡檢控制器；
大氣腐蝕檢測(cè)裝置，其用于檢測(cè)變電站預(yù)設(shè)地點(diǎn)處大氣對(duì)變電站內(nèi)已知金屬材料的腐蝕信息并傳送至巡檢控制器；大氣腐蝕檢測(cè)裝置包括參考電極和工作電極，參考電極和工作電極均放置于導(dǎo)電槽內(nèi)，導(dǎo)電槽安裝于底盤(pán)上，導(dǎo)電槽內(nèi)設(shè)有導(dǎo)電溶液；參考電極和工作電極分別通過(guò)導(dǎo)線與放大電路相連，放大電路與A/D轉(zhuǎn)換器相連，A/D轉(zhuǎn)換器與巡檢控制器相連；
灰塵檢測(cè)裝置，其用于檢測(cè)空氣中的灰塵濃度信號(hào)并傳送至巡檢控制器；所述灰塵檢測(cè)裝置包括支架，支架安裝于底盤(pán)上，支架的兩端分別安裝有激光發(fā)射器和光信號(hào)采集器，激光發(fā)射器的激光發(fā)射端與光信號(hào)采集器的散射光出射端各設(shè)有相互垂直的偏振片，所述光信號(hào)采集器還與巡檢控制器相連；
控制中心服務(wù)器，其用于接收巡檢控制器傳送來(lái)的腐蝕信息以及灰塵濃度信息，并分別與所述控制中心服務(wù)器內(nèi)的腐蝕信息及灰塵濃度信息最低閾值比較，若腐蝕信息以及灰塵濃度信息這兩個(gè)參數(shù)中任一參數(shù)不超過(guò)最低閾值，則控制中心服務(wù)器輸出預(yù)警信號(hào)。
進(jìn)一步地，所述控制中心服務(wù)器還與變電站清洗裝置相連。本發(fā)明還通過(guò)控制中心服務(wù)器還輸出控制信號(hào)來(lái)控制變電站清洗裝置來(lái)清洗變電站內(nèi)相應(yīng)設(shè)備。
其中，本發(fā)明的變動(dòng)站清洗裝置為現(xiàn)有結(jié)構(gòu)，此處將不再累述。
進(jìn)一步地，所述底盤(pán)底部安裝有至少兩個(gè)車輪，每個(gè)車輪包括輪輞，輪輞中設(shè)置有若干個(gè)凹陷，所述輪輞由塑料材料制成，所述輪輞通過(guò)適配器固定在底盤(pán)上，所述適配器設(shè)置有與所述輪輞中凹陷數(shù)量相等的突起，所述突起嚙合到輪輞的凹陷中。這樣利用塑料材料制成的輪輞，既能滿足對(duì)其承載重量的要求，而且還能夠避免由于外界環(huán)境腐蝕而造成的巡檢機(jī)器人本身的故障。
進(jìn)一步地，所述巡檢機(jī)器人上還安裝有局部放電信號(hào)采集裝置，其用于連續(xù)采集若干個(gè)工頻周期的氣體絕緣電器的局部放電信號(hào)并傳送至巡檢控制器，所述巡檢控制器用于將接收到的局部信號(hào)構(gòu)成一個(gè)三維譜圖樣本；以表征三維譜圖樣本矩陣的一列作為一個(gè)信號(hào)序列進(jìn)行混沌分析，提取局部放電混沌特征；其中，提取局部放電混沌特征的過(guò)程為：
計(jì)算對(duì)應(yīng)同一相位信號(hào)序列的最大Lyapunov指數(shù)，獲取這些最大Lyapunov指數(shù)在不同相位區(qū)間的分布特征作為不同相位下的局部放電混沌特征。本發(fā)明通過(guò)提取局部放電混沌信號(hào)，能夠準(zhǔn)確地定位局部放電的位置。
進(jìn)一步地，所述控制中心服務(wù)器還與基站服務(wù)器相連，所述基站服務(wù)器與巡檢人員的移動(dòng)終端相連。
本發(fā)明的第二目的是提供一種變電站運(yùn)維巡檢系統(tǒng)的工作方法。
本發(fā)明的一種變電站運(yùn)維巡檢系統(tǒng)的工作方法，包括：
步驟1：大氣腐蝕檢測(cè)裝置檢測(cè)變電站預(yù)設(shè)地點(diǎn)處大氣對(duì)變電站內(nèi)已知金屬材料的腐蝕信息并傳送至巡檢控制器；灰塵檢測(cè)裝置檢測(cè)空氣中的灰塵濃度信號(hào)并傳送至巡檢控制器；
步驟2：巡檢控制器將接收到的腐蝕信息以及灰塵濃度信息傳送至控制中心服務(wù)器，控制中心服務(wù)器將接收的腐蝕信息以及灰塵濃度信息分別與控制中心服務(wù)器內(nèi)的腐蝕信息及灰塵濃度信息最低閾值比較，若腐蝕信息以及灰塵濃度信息這兩個(gè)參數(shù)中任一參數(shù)不超過(guò)最低閾值，則控制中心服務(wù)器輸出預(yù)警信號(hào)。
進(jìn)一步地，該方法還包括：當(dāng)灰塵濃度信息超過(guò)相應(yīng)最低閾值，則控制中心服務(wù)器輸出控制信號(hào)來(lái)控制變電站清洗裝置工作。
進(jìn)一步地，該方法還包括：安裝在巡檢機(jī)器人上的局部放電信號(hào)采集裝置連續(xù)采集若干個(gè)工頻周期的氣體絕緣電器的局部放電信號(hào)并傳送至巡檢控制器，巡檢控制器將接收到的局部信號(hào)構(gòu)成一個(gè)三維譜圖樣本；以表征三維譜圖樣本矩陣的一列作為一個(gè)信號(hào)序列進(jìn)行混沌分析，提取局部放電混沌特征。
更進(jìn)一步地，提取局部放電混沌特征的過(guò)程為：
計(jì)算對(duì)應(yīng)同一相位信號(hào)序列的最大Lyapunov指數(shù)，獲取這些最大Lyapunov指數(shù)在不同相位區(qū)間的分布特征作為不同相位下的局部放電混沌特征。
進(jìn)一步地，該方法還包括：控制中心服務(wù)器將輸出的預(yù)警信號(hào)經(jīng)基站服務(wù)器傳送至巡檢人員的移動(dòng)終端，用于及時(shí)通知巡檢人員進(jìn)行檢修。
本發(fā)明的有益效果為：
(1)本發(fā)明通過(guò)大氣腐蝕檢測(cè)裝置和灰塵檢測(cè)裝置分別檢測(cè)腐蝕信息以及灰塵濃度信息并傳送至巡檢控制器，再經(jīng)巡檢控制器傳送至控制中心服務(wù)器，并分別與所述控制中心服務(wù)器內(nèi)的腐蝕信息及灰塵濃度信息最低閾值比較，若腐蝕信息以及灰塵濃度信息這兩個(gè)參數(shù)中任一參數(shù)不超過(guò)最低閾值，則控制中心服務(wù)器輸出預(yù)警信號(hào)。
(2)本發(fā)明還利用塑料材料制成的輪輞，既能滿足對(duì)其承載重量的要求，而且還能夠避免由于外界環(huán)境腐蝕而造成的巡檢機(jī)器人本身的故障。
(3)本發(fā)明的巡檢機(jī)器人上還安裝有局部放電信號(hào)采集裝置，由局部放電信號(hào)采集裝置連續(xù)采集若干個(gè)工頻周期的氣體絕緣電器的局部放電信號(hào)并傳送至巡檢控制器，巡檢控制器根據(jù)接收到的局部信號(hào)構(gòu)成一個(gè)三維譜圖樣本；以表征三維譜圖樣本矩陣的一列作為一個(gè)信號(hào)序列進(jìn)行混沌分析，提取局部放電混沌特征，由于混沌特征可實(shí)現(xiàn)對(duì)局部放電本質(zhì)的深入挖掘，整體識(shí)別效果較好，特別是對(duì)于傳統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)特征識(shí)別方法難以區(qū)分的氣隙類缺陷識(shí)別率很高，還能夠作為統(tǒng)計(jì)特征識(shí)別方法的輔助方法加入到識(shí)別系統(tǒng)中，進(jìn)一步提高識(shí)別準(zhǔn)確率。
附圖說(shuō)明
圖1是本發(fā)明的一種變電站運(yùn)維巡檢系統(tǒng)的工作方法流程圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖與實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明：
本發(fā)明的變電站運(yùn)維巡檢系統(tǒng)包括巡檢機(jī)器人，所述巡檢機(jī)器人包括底盤(pán)，所述底盤(pán)上安裝有大氣腐蝕檢測(cè)裝置、灰塵檢測(cè)裝置和巡檢控制器；大氣腐蝕檢測(cè)裝置，其用于檢測(cè)變電站預(yù)設(shè)地點(diǎn)處大氣對(duì)變電站內(nèi)已知金屬材料的腐蝕信息并傳送至巡檢控制器；灰塵檢測(cè)裝置，其用于檢測(cè)空氣中的灰塵濃度信號(hào)并傳送至巡檢控制器；
控制中心服務(wù)器，其用于接收巡檢控制器傳送來(lái)的腐蝕信息以及灰塵濃度信息，并分別與所述控制中心服務(wù)器內(nèi)的腐蝕信息及灰塵濃度信息最低閾值比較，若腐蝕信息以及灰塵濃度信息這兩個(gè)參數(shù)中任一參數(shù)不超過(guò)最低閾值，則控制中心服務(wù)器輸出預(yù)警信號(hào)。
本發(fā)明通過(guò)大氣腐蝕檢測(cè)裝置和灰塵檢測(cè)裝置分別檢測(cè)腐蝕信息以及灰塵濃度信息并傳送至巡檢控制器，再經(jīng)巡檢控制器傳送至控制中心服務(wù)器，并分別與所述控制中心服務(wù)器內(nèi)的腐蝕信息及灰塵濃度信息最低閾值比較，若腐蝕信息以及灰塵濃度信息這兩個(gè)參數(shù)中任一參數(shù)不超過(guò)最低閾值，則控制中心服務(wù)器輸出預(yù)警信號(hào)。
本發(fā)明的大氣腐蝕檢測(cè)裝置包括參考電極和工作電極，參考電極和工作電極均放置于導(dǎo)電槽內(nèi)，導(dǎo)電槽安裝于底盤(pán)上，導(dǎo)電槽內(nèi)設(shè)有導(dǎo)電溶液；參考電極和工作電極分別通過(guò)導(dǎo)線與放大電路相連，放大電路與A/D轉(zhuǎn)換器相連，A/D轉(zhuǎn)換器與巡檢控制器相連。
其中，參考電極為已知金屬而制成的，工作電極根據(jù)實(shí)際情況選定Cu或Fe等金屬制成的。導(dǎo)電溶液為一定濃度的氯化鈉溶液或其他具有導(dǎo)電性能的溶液。
本發(fā)明的灰塵檢測(cè)裝置包括支架，支架安裝于底盤(pán)上，支架的兩端分別安裝有激光發(fā)射器和光信號(hào)采集器，激光發(fā)射器的激光發(fā)射端與光信號(hào)采集器的散射光出射端各設(shè)有相互垂直的偏振片，所述光信號(hào)采集器還與巡檢控制器相連。
進(jìn)一步地，所述控制中心服務(wù)器還與變電站清洗裝置相連。本發(fā)明還通過(guò)控制中心服務(wù)器還輸出控制信號(hào)來(lái)控制變電站清洗裝置來(lái)清洗變電站內(nèi)相應(yīng)設(shè)備。
其中，本發(fā)明的變動(dòng)站清洗裝置為現(xiàn)有結(jié)構(gòu)，此處將不再累述。
進(jìn)一步地，所述底盤(pán)底部安裝有至少兩個(gè)車輪，每個(gè)車輪包括輪輞，輪輞中設(shè)置有若干個(gè)凹陷，所述輪輞由塑料材料制成，所述輪輞通過(guò)適配器固定在底盤(pán)上，所述適配器設(shè)置有與所述輪輞中凹陷數(shù)量相等的突起，所述突起嚙合到輪輞的凹陷中。這樣利用塑料材料制成的輪輞，既能滿足對(duì)其承載重量的要求，而且還能夠避免由于外界環(huán)境腐蝕而造成的巡檢機(jī)器人本身的故障。
進(jìn)一步地，所述巡檢機(jī)器人上還安裝有局部放電信號(hào)采集裝置，其用于連續(xù)采集若干個(gè)工頻周期的氣體絕緣電器的局部放電信號(hào)并傳送至巡檢控制器，所述巡檢控制器用于將接收到的局部信號(hào)構(gòu)成一個(gè)三維譜圖樣本；以表征三維譜圖樣本矩陣的一列作為一個(gè)信號(hào)序列進(jìn)行混沌分析，提取局部放電混沌特征；其中，提取局部放電混沌特征的過(guò)程為：
計(jì)算對(duì)應(yīng)同一相位信號(hào)序列的最大Lyapunov指數(shù)，獲取這些最大Lyapunov指數(shù)在不同相位區(qū)間的分布特征作為不同相位下的局部放電混沌特征。本發(fā)明通過(guò)提取局部放電混沌信號(hào)，能夠準(zhǔn)確地定位局部放電的位置。
本發(fā)明的巡檢機(jī)器人上還安裝有局部放電信號(hào)采集裝置，由局部放電信號(hào)采集裝置連續(xù)采集若干個(gè)工頻周期的氣體絕緣電器的局部放電信號(hào)并傳送至巡檢控制器，巡檢控制器根據(jù)接收到的局部信號(hào)構(gòu)成一個(gè)三維譜圖樣本；以表征三維譜圖樣本矩陣的一列作為一個(gè)信號(hào)序列進(jìn)行混沌分析，提取局部放電混沌特征，由于混沌特征可實(shí)現(xiàn)對(duì)局部放電本質(zhì)的深入挖掘，整體識(shí)別效果較好，特別是對(duì)于傳統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)特征識(shí)別方法難以區(qū)分的氣隙類缺陷識(shí)別率很高，還能夠作為統(tǒng)計(jì)特征識(shí)別方法的輔助方法加入到識(shí)別系統(tǒng)中，進(jìn)一步提高識(shí)別準(zhǔn)確率。
進(jìn)一步地，所述控制中心服務(wù)器還與基站服務(wù)器相連，所述基站服務(wù)器與巡檢人員的移動(dòng)終端相連。
圖1是本發(fā)明的一種變電站運(yùn)維巡檢系統(tǒng)的工作方法流程圖。如圖1所示的變電站運(yùn)維巡檢系統(tǒng)的工作方法，包括：
步驟1：大氣腐蝕檢測(cè)裝置檢測(cè)變電站預(yù)設(shè)地點(diǎn)處大氣對(duì)變電站內(nèi)已知金屬材料的腐蝕信息并傳送至巡檢控制器；灰塵檢測(cè)裝置檢測(cè)空氣中的灰塵濃度信號(hào)并傳送至巡檢控制器；
步驟2：巡檢控制器將接收到的腐蝕信息以及灰塵濃度信息傳送至控制中心服務(wù)器，控制中心服務(wù)器將接收的腐蝕信息以及灰塵濃度信息分別與控制中心服務(wù)器內(nèi)的腐蝕信息及灰塵濃度信息最低閾值比較，若腐蝕信息以及灰塵濃度信息這兩個(gè)參數(shù)中任一參數(shù)不超過(guò)最低閾值，則控制中心服務(wù)器輸出預(yù)警信號(hào)。
進(jìn)一步地，該方法還包括：當(dāng)灰塵濃度信息超過(guò)相應(yīng)最低閾值，則控制中心服務(wù)器輸出控制信號(hào)來(lái)控制變電站清洗裝置工作。
進(jìn)一步地，該方法還包括：安裝在巡檢機(jī)器人上的局部放電信號(hào)采集裝置連續(xù)采集若干個(gè)工頻周期的氣體絕緣電器的局部放電信號(hào)并傳送至巡檢控制器，巡檢控制器將接收到的局部信號(hào)構(gòu)成一個(gè)三維譜圖樣本；以表征三維譜圖樣本矩陣的一列作為一個(gè)信號(hào)序列進(jìn)行混沌分析，提取局部放電混沌特征。
更進(jìn)一步地，提取局部放電混沌特征的過(guò)程為：
計(jì)算對(duì)應(yīng)同一相位信號(hào)序列的最大Lyapunov指數(shù)，獲取這些最大Lyapunov指數(shù)在不同相位區(qū)間的分布特征作為不同相位下的局部放電混沌特征。
進(jìn)一步地，該方法還包括：控制中心服務(wù)器將輸出的預(yù)警信號(hào)經(jīng)基站服務(wù)器傳送至巡檢人員的移動(dòng)終端，用于及時(shí)通知巡檢人員進(jìn)行檢修。
本發(fā)明通過(guò)大氣腐蝕檢測(cè)裝置和灰塵檢測(cè)裝置分別檢測(cè)腐蝕信息以及灰塵濃度信息并傳送至巡檢控制器，再經(jīng)巡檢控制器傳送至控制中心服務(wù)器，并分別與所述控制中心服務(wù)器內(nèi)的腐蝕信息及灰塵濃度信息最低閾值比較，若腐蝕信息以及灰塵濃度信息這兩個(gè)參數(shù)中任一參數(shù)不超過(guò)最低閾值，則控制中心服務(wù)器輸出預(yù)警信號(hào)。
本發(fā)明的巡檢機(jī)器人上還安裝有局部放電信號(hào)采集裝置，由局部放電信號(hào)采集裝置連續(xù)采集若干個(gè)工頻周期的氣體絕緣電器的局部放電信號(hào)并傳送至巡檢控制器，巡檢控制器根據(jù)接收到的局部信號(hào)構(gòu)成一個(gè)三維譜圖樣本；以表征三維譜圖樣本矩陣的一列作為一個(gè)信號(hào)序列進(jìn)行混沌分析，提取局部放電混沌特征，由于混沌特征可實(shí)現(xiàn)對(duì)局部放電本質(zhì)的深入挖掘，整體識(shí)別效果較好，特別是對(duì)于傳統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)特征識(shí)別方法難以區(qū)分的氣隙類缺陷識(shí)別率很高，還能夠作為統(tǒng)計(jì)特征識(shí)別方法的輔助方法加入到識(shí)別系統(tǒng)中，進(jìn)一步提高識(shí)別準(zhǔn)確率。
上述雖然結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行了描述，但并非對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在本發(fā)明的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動(dòng)即可做出的各種修改或變形仍在本發(fā)明的保護(hù)范圍以內(nèi)。