[发明专利]基于超声波的GIS壳体焊缝缺陷类别识别方法及装置

说明书

本发明提供了一种基于超声波的GIS壳体焊缝缺陷类别识别方法及装置，基于超声波的GIS壳体焊缝缺陷类别识别方法包括：对待识别焊缝缺陷类别的GIS壳体进行超声波检测，以生成所述GIS壳体的焊缝超声波信号回波；提取所述焊缝超声波信号回波的特征值；根据所述特征值以及预先建立的特征值规则库确定所述GIS壳体的焊缝缺陷类别。本发明通过对GIS壳体焊缝缺陷超声回波信号消噪、特征提取、特征选择以及模式识别来对GIS壳体缺陷进行识别，并能根据信号的特征值，辨别缺陷的类型，从而为电网设备的安全运行提供坚实的保障。

技术领域

本发明涉及电力行业领域，尤其属于电力传输技术领域，具体涉及一种基于超声波的GIS壳体焊缝缺陷类别识别方法及装置。

背景技术

变电站气体绝缘全封闭组合电器(Gas Insulated Switchgear)，简称GIS，由于其占地面积小、结构紧凑、可靠性高、配置灵活、安装方便、安全性强、维护工作量小等优点大量应用；另一方便，随着电网规模的不断扩大，在不能采用架空线路的场合，电压等级越高，电缆技术难度越大，更适宜采用刚性气体绝缘输电技术(GIL)。

GIS设备虽然大量应用，但是也有其固有的缺点，影响GIS运行的重要因素之一是SF6气体的渗漏问题。若GIS壳体损伤而产生SF6泄漏，不但影响GIS乃至电力系统的可靠运行，同时也会污染周围环境，并危害工作人员的身体健康及生命安全。近年来相继发生多起有关GIS壳体焊缝开裂失效事故。

现有技术中有效预防事故的方法是对GIS壳体焊缝进行超声波检测，已发现焊缝中的缺陷。对焊缝缺陷性质的判断直接影响着对GIS壳体的处理方案。如裂纹类危害性较大的缺陷，必须停电处理，如气孔类危害性较小缺陷，可以进行监测观察。但依靠超声波缺陷反射波形去判断缺陷性质比较难，需要检测人员有非常丰富的经验，很难大范围推广应用。

发明内容

本发明所提供的基于超声波的GIS壳体焊缝缺陷类别识别方法及装置，通过对GIS壳体焊缝缺陷超声回波信号消噪、特征提取、特征选择以及模式识别来对GIS壳体缺陷进行识别，并能根据信号的特征值，辨别缺陷的类型，为电网设备的安全运行提供坚实的保障。

为了实现上述目的，提供了一种基于超声波的GIS壳体焊缝缺陷类别识别方法，包括：

对待识别焊缝缺陷类别的GIS壳体进行超声波检测，以生成所述GIS壳体的焊缝超声波信号回波；

提取所述焊缝超声波信号回波的特征值；

根据所述特征值以及预先建立的特征值规则库确定所述GIS壳体的焊缝缺陷类别。

一实施例中，建立所述特征值规则库的步骤包括：

提取已知焊缝缺陷类别的超声波信号回波的特征值；该特征值包括：均值、峰值、峭度指标、裕度指标、波形指标、峰值指标、中心频率、频带宽、频谱能量、最大频率、能量总面积以及高频占比；

根据所述已知焊缝缺陷类别的超声波信号回波的特征值以及所述已知焊缝缺陷类别建立所述特征值规则库。

一实施例中，在所述根据所述特征值以及预先建立的特征值规则库确定所述GIS壳体的焊缝缺陷类别之前，还包括：

根据所述焊缝超声波信号回波生成所述焊缝的波形图谱；

根据所述波形图谱以及预先建立的波形图谱特征库确定所述GIS壳体的焊缝缺陷类别。

一实施例中，建立所述波形图谱特征库的步骤包括：

根据已知焊缝缺陷类别以及其所对应的波形图谱建立所述波形图谱特征库。

一实施例中，基于超声波的GIS壳体焊缝缺陷类别识别方法还包括：

将待识别焊缝缺陷类别的GIS壳体的波形图谱在所述波形图谱特征库中进行匹配；