[发明专利]一种在役盆式绝缘子智能自动化超声检测系统和方法

说明书

本发明公开了一种在役盆式绝缘子智能自动化超声检测系统和方法。本发明的检测系统包括检测工艺库、自适应数据采集模块和智能数据分析模块；所述的检测工艺库包括典型结构的绝缘子部件以及常用检测工艺，为自适应数据采集模块提供所需要设置的工艺参数，为智能数据分析模块提供绝缘子的几何结构参数；所述的自适应数据采集模块为智能数据分析模块提供检测数据；所述智能数据分析模块根据检测几何结构参数与检测数据的对应关系，实现缺陷的自动定位；本发明利用智能自动化超声检测系统对在役盆式绝缘子的内部缺陷进行检测。本发明实现了盆式绝缘子内部气孔、裂纹等缺陷的准确、快速的检出与定位。

技术领域

本发明属于电气绝缘设备安全在线监测技术领域，特别是一种在役盆式绝缘子内部缺陷的智能自动化超声检测系统和方法。

背景技术

盆式绝缘子是变电站气体绝缘金属封闭开关设备(GIS)的重要部件，起着隔离相邻气室、支撑导体及绝缘的重要作用，是保证电网安全可靠运行的基础。由于绝缘子内部缺陷的存在以及现场安装紧固作业不规范等因素，绝缘子破裂并导致GIS漏气的事故时有发生，极大地影响了电网设备的安全稳定运行。

目前盆式绝缘子内部缺陷的检测主要有出厂检验和在役检验两类。出厂检验主要采用X射线成像技术来检出内部气孔，但是当盆式绝缘子在变电站安装固化之后，由于透照面被封在GIS壳体内部，因而射线检测不在适用。在役检验主要是通过其进行局部放电监测和SF6气体在线监测来实现，但是局部放电检测只是对靠近中心导体的缺陷比较敏感，而对位于盆式绝缘子边缘的缺陷不敏感；SF6气体在线监测尽管包含了丰富的绝缘状态信息，但是未能直接用于评价盆式绝缘子的结构完整性，无法准确地判断和更换故障部件。因此，开发出在不拆卸状态下无损伤地检测绝缘器件的无损检测方法，对保障电气设备安全具有重要意义。

超声波检测技术是固体材料内部缺陷检测的重要手段，但是对于盆式绝缘子来说，存在几个难点：(1)盆式绝缘子内部存在金属嵌件、通气孔等结构，这些结构会对超声传播信号产生反射，出现结构干扰信号，从而影响缺陷判别；(2)盆式绝缘子种类多样，内部结构及外径等都是变化的，单靠人工分析存在效率低下、定位不准以及漏判等问题，现场检测需要快速、准确和可靠的评定方法；(3)盆式绝缘子的材料一般是由环氧树脂和三氧化二铝颗粒构成的复合材料体系，对超声波的衰减大，当盆式绝缘子的外径较大时，必须要超声波具有足够的能量。因此，需要综合考虑并解决如何通过自动化的超声扫查和成像，实现缺陷信号的智能判别，以及如何通过高能量的超声信号发射控制，实现盆式绝缘子全覆盖的检测等问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种可以实现在役盆式绝缘子内部缺陷的智能自动化超声检测系统和方法，以实现盆式绝缘子内部气孔、裂纹等缺陷的准确、快速的检出与定位。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案:一种在役盆式绝缘子智能自动化超声检测系统，所述智能自动化超声检测系统包括检测工艺库、自适应数据采集模块和智能数据分析模块；所述的检测工艺库包括典型结构的绝缘子部件以及常用检测工艺，为自适应数据采集模块提供所需要设置的工艺参数，为智能数据分析模块提供绝缘子的几何结构参数；所述的自适应数据采集模块为智能数据分析模块提供检测数据；所述智能数据分析模块根据检测几何结构参数与检测数据的对应关系，实现缺陷的自动定位；

所述自适应采集模块包括高能超声脉冲收发装置、自动扫查装置、超声换能器、数据采集卡、控制卡以及计算机，所述的计算机分别与数据采集卡和控制卡连接，所述的数据采集卡、高能超声脉冲收发装置和自动扫查装置依次串接，自动扫查装置上装有超声换能器；所述的控制卡与自动扫查装置连接，用于控制自动扫查装置。

本发明还采用如下技术方案:一种利用在役盆式绝缘子智能自动化超声检测系统的检测方法，其利用智能自动化超声检测系统对在役盆式绝缘子的内部缺陷进行检测，所述的检测方法具体包括步骤：

1)测量检测对象，获取盆式绝缘子的直径、中心嵌件的位置坐标及直径、通孔的位置坐标及直径、所有螺纹孔的位置坐标及直径；