一種GIL三支柱絕緣子定位裝置及方法與流程

2024-04-16 01:33:05 1

一種gil三支柱絕緣子定位裝置及方法
技術領域
1.本技術涉及gil運行檢測技術領域，尤其涉及一種gil三支柱絕緣子定位裝置及方法。


背景技術：

2.氣體絕緣輸電線路(gil)由於其傳輸容量大、損耗小、安全性高等特點，能夠代替傳統的架空線路或電力電纜，可以用於大容量、長距離的電能傳輸。
3.gil中大量採用三支柱絕緣子，用於支撐導體並保持高壓導體部分與低壓殼體部分的絕緣，其對於gil的長期穩定運行至關重要。其中，可滑動的三支柱絕緣子在gil氣室中應用廣泛，能夠起到保持gil的機械穩定和微粒收集等的重要作用。但是受限於gil的封閉特性，難以直接觀測支柱絕緣子的位置，在長期運行過程中，滑動絕緣子的位置可能發生改變，需要對支柱絕緣子進行定位。
4.但是，目前對於三支柱絕緣子的定位方式僅能根據製造廠商的製作圖紙進行定位，無法在實際運行時獲得三支柱絕緣子的準確位置，並且目前也尚未有較好的gil三支柱絕緣子定位方法，亟需提出便捷有效的支柱絕緣子定位方案。


技術實現要素：

5.有鑑於此，本技術的目的是提供一種gil三支柱絕緣子定位裝置及方法，能夠便捷準確的定位gil管道中三支柱絕緣子的位置，為管廊運行維護提供參考。
6.為達到上述技術目的，本技術提供了一種gil三支柱絕緣子定位裝置，包括直線固定裝置、環形固定裝置、敲擊裝置、聲音採集裝置以及信號處理裝置；
7.所述敲擊裝置可提供大小可調節的衝擊力，用於敲擊待測gil管道以產生聲信號；
8.所述環形固定裝置包繞於待測gil管道，且中心軸線與gil管道的中心軸線重合，用於帶動所述敲擊裝置繞待測gil管道圓周運動，以產生周向不同位置激發的聲信號；
9.所述直線固定裝置平行於待測gil管道的中心軸線設置，且與待測gil管道保持恆定的間距；
10.所述直線固定裝置，用於帶動所述敲擊裝置沿待測gil管道的中心軸線方向運動，以產生軸向不同位置激發的聲信號；
11.所述聲音採集裝置用於獲取所述敲擊裝置敲擊待測gil管道產生的聲信號；
12.所述信號處理裝置與所述聲音採集裝置電連接。
13.進一步地，所述敲擊裝置可拆卸的安裝於所述直線固定裝置或所述環形固定裝置。
14.進一步地，所述敲擊裝置安裝於所述環形固定裝置上；
15.所述直線固定裝置與所述環形固定裝置連接，用於通過帶動所述環形固定裝置沿待測gil管道的中心軸線方向運動，以帶動所述敲擊裝置沿待測gil管道的中心軸線方向運動。
16.進一步地，所述敲擊裝置為敲擊錘。
17.進一步地，所述敲擊錘的敲擊端為不鏽鋼材料製備。
18.進一步地，所述聲音採集裝置為麥克風，且響應頻率為3.15hz～20khz。
19.進一步地，所述直線固定裝置包括直線導軌以及第一滑動機構；
20.所述第一滑動機構安裝於所述直線導軌上，可在所述直線導軌上運動。
21.進一步地，所述環形固定裝置包括環形導軌以及第二滑動機構；
22.所述第二滑動機構安裝於所述環形導軌上，可在所述環形導軌上運動。
23.本技術還公開了一種gil三支柱絕緣子定位方法，應用於上述的gil三支柱絕緣子定位裝置，包括步驟：
24.通過直線固定裝置，帶動敲擊裝置沿待測gil管道的中心軸線方向每隔第一預設距離敲打一次待測gil管道，直至信號處理裝置基於聲音採集裝置採集的聲信號確定待測gil管道內三支柱絕緣子的軸向位置；
25.通過在確定的所述軸向位置上的環形固定裝置，帶動所述敲擊裝置繞待測gil管道圓周方向每隔第二預設距離敲打一次，直至所述信號處理裝置基於所述聲音採集裝置採集的聲信號確定待測gil管道內三支柱絕緣子的各個柱腿的周向位置。
26.進一步地，所述第一預設距離以及所述第二預設距離為10cm。
27.從以上技術方案可以看出，本技術所設計的gil三支柱絕緣子定位裝置，包括直線固定裝置、環形固定裝置、敲擊裝置、聲音採集裝置以及信號處理裝置。通過敲擊裝置來敲打待測gil管道，並通過聲音採集裝置進行採集，之後利用信號處理裝置對聲信號進行處理以確定待測gil管道內的三支柱絕緣位置情況。敲擊裝置在直線固定裝置的驅動下，可以沿待測gil管道的中心軸線方向進行不同位置的敲打，從而能夠先確定三支柱絕緣子軸向位置。在確定出三支柱絕緣子軸向位置之後，即可該確定的軸向位置利用環形固定裝置帶動敲擊裝置進行周向不同位置的敲打，從而能夠進一步確定三支柱絕緣子的各個柱腿周向位置。該裝置設計能夠基於聲信號檢測，便捷準確的定位gil管道中三支柱絕緣子的位置，為管廊運行維護提供參考。
附圖說明
28.為了更清楚地說明本技術實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本技術的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其它的附圖。
29.圖1為本技術中提供的一種gil三支柱絕緣子定位裝置不帶有環形固定裝置的結構示意圖；
30.圖2為本技術中提供的一種gil三支柱絕緣子定位裝置不帶有直線固定裝置的結構示意圖；
31.圖3為本技術中提供的一種gil三支柱絕緣子定位方法的流程圖；
32.圖中：1、待測gil管道；2、三支柱絕緣子；3、高壓母線；4、直線固定裝置；5、敲擊裝置；6、聲音採集裝置；7、信號處理裝置；8、環形固定裝置。
具體實施方式
33.下面將結合附圖對本技術實施例的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本技術實施例一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本技術實施例中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本技術實施例保護的範圍。
34.在本技術實施例的描述中，需要說明的是，術語「中心」、「上」、「下」、「左」、「右」、「豎直」、「水平」、「內」、「外」等指示的方位或位置關係為基於附圖所示的方位或位置關係，僅是為了便於描述本技術實施例和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本技術實施例的限制。此外，術語「第一」、「第二」、「第三」僅用於描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。
35.在本技術實施例的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語「安裝」、「相連」、「連接」應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可更換連接，或一體地連接，可以是機械連接，也可以是電連接，可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對於本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本技術實施例中的具體含義。
36.本技術實施例公開了一種gil三支柱絕緣子定位裝置。
37.請參閱圖1以及圖2，本技術實施例中提供的一種gil三支柱絕緣子定位裝置的一個實施例包括：
38.直線固定裝置4、環形固定裝置8、敲擊裝置5、聲音採集裝置6以及信號處理裝置7。
39.敲擊裝置5可提供大小可調節的衝擊力，用於敲擊待測gil管道1以產生聲信號。
40.環形固定裝置8包繞於待測gil管道1，且中心軸線與gil管道的中心軸線重合，用於帶動敲擊裝置5繞待測gil管道1圓周運動，以產生周向不同位置激發的聲信號。
41.直線固定裝置4平行於待測gil管道1的中心軸線設置，且與待測gil管道1保持恆定的間距；直線固定裝置4，用於帶動敲擊裝置5沿待測gil管道1的中心軸線方向運動，以產生軸向不同位置激發的聲信號。
42.聲音採集裝置6用於獲取敲擊裝置5敲擊待測gil管道1產生的聲信號；信號處理裝置7與聲音採集裝置6電連接，能夠接受聲音採集裝置6採集的聲信號並進行處理，提取聲信號的時頻域特徵，再基於電腦程式獲得聲信號特徵，再基於該聲信號特徵來定位待測gil管道1內的三支柱絕緣子2。信號處理裝置7可以是plc控制器、微處理等，具體不做限制。
43.通過敲擊裝置5來敲打待測gil管道1，並通過聲音採集裝置6進行採集，之後利用信號處理裝置7對聲信號進行處理以確定待測gil管道1內的三支柱絕緣位置情況。敲擊裝置5在直線固定裝置4的驅動下，可以沿待測gil管道1的中心軸線方向進行不同位置的敲打，從而能夠先確定三支柱絕緣子2軸向位置。在確定出三支柱絕緣子2軸向位置之後，即可該確定的軸向位置利用環形固定裝置8帶動敲擊裝置5進行周向不同位置的敲打，從而能夠進一步確定三支柱絕緣子2的各個柱腿周向位置。該裝置設計能夠基於聲信號檢測，便捷準確的定位gil管道中三支柱絕緣子2的位置，為管廊運行維護提供參考。
44.以上為本技術實施例提供的一種gil三支柱絕緣子定位裝置的實施例一，以下為本技術實施例提供的一種gil三支柱絕緣子定位裝置的實施例二，具體請參閱圖1至圖2。
45.基於上述實施例一的方案：
46.進一步地，敲擊裝置5可拆卸的安裝於直線固定裝置4或環形固定裝置8。可以理解的是，直線固定裝置4以及環形固定裝置8為分開使用的，當需要進行軸向方向的定位時，可以將直線固定裝置4安裝於待測gil管道1上，再將敲擊裝置5安裝於直線固定裝置4上。而當需要進行周向方向的定位時，則可以將環形固定裝置8安裝於待測gil管道1上，再將敲擊裝置5安裝於環形固定裝置8上。
47.進一步地，敲擊裝置5安裝於環形固定裝置8上。直線固定裝置4與環形固定裝置8連接，用於通過帶動環形固定裝置8沿待測gil管道1的中心軸線方向運動，以帶動敲擊裝置5沿待測gil管道1的中心軸線方向運動。可以理解的是，直線固定裝置4於環形固定裝置8之間亦可是連接配合，環形固定裝置8與敲擊裝置5連接，用於帶動敲擊裝置5周向運動，而直線固定裝置4與環形固定裝置8連接，用於通過帶動環形固定裝置8軸向運動，即可帶動敲擊裝置5軸向運動。這一設計下，則可以整體將直線固定裝置4以及環形固定裝置8一同安裝於待測gil管道1上，無需將敲擊裝置5在直線固定裝置4與環形固定裝置8之間進行轉移，使用更加便利。
48.本技術中的待測gil管道1具體可以為實際運行的gil管道，當然，為了方便進行檢測定位，該待測gil管道1也可以是模擬管道(氣室)，用於模擬實際運行的gil結構，對應的該待測gil管道1內也具有用於模擬實際使用絕緣子的三支柱絕緣子2，同時內具有高壓母線3，其與gil管道、三支柱絕緣子2共同構成模擬實際絕緣子的結構。當該待測管道為模擬1000kv gil時，其管道(氣室)直徑為880mm，管道壁厚為8mm。
49.進一步地，敲擊裝置5優選設計為敲擊錘。從總的結構組成來說，該敲擊裝置5具有擺動機構、錘頭以及電機，該電機的輸出軸通過擺動機構與錘頭連接，用於帶動錘頭往復擺動，以實現敲擊動作，具體可以參考已有的敲擊錘進行設置，不做贅述。
50.進一步地，敲擊錘的敲擊端為不鏽鋼材料製備，這樣能降低使用過程中的損耗，敲擊裝置5的衝擊力大小範圍可以為1n到100n。該敲擊錘
51.進一步地，聲音採集裝置6可以為麥克風，且響應頻率為3.15hz～20khz。該聲音採集裝置6可以與敲擊裝置5固定一起，一起進行軸向或周向運動。該麥克風具體可以是gras 46ae型號的麥克風，其頻帶位於可聽聲範圍內，本領域技術人員可以根據實際需要做適當的變化設計，不做限制。
52.進一步地，直線固定裝置4包括直線導軌以及第一滑動機構，第一滑動機構安裝於直線導軌上，可在直線導軌上運動。該直線固定裝置4亦可是現有中常用的線性模組，該第一滑動機構可以是電動滑塊、氣動滑塊等，具體不做限制。具體使用時，該直線固定裝置4的長度可以是設計為1m，且與待測gil管道1之間保持5cm的恆定間距，具體不做限制。該敲擊裝置5可以可拆卸的固定於第一滑塊機構上。
53.進一步地，環形固定裝置8包括環形導軌以及第二滑動機構，第二滑動機構安裝於環形導軌上，可在環形導軌上運動。該環形固定裝置8可以是現有中常用的環形導軌滑塊機構，該第二滑動機構亦可是電動滑塊、氣動滑塊等，具體不做限制。該環形固定裝置8具體設計時，其內徑可以設計為大於待測gil管道1外徑10cm，具體可以根據實際需要進行變化設計，不做限制。該環形固定裝置8可以與第一滑塊機構連接固定，而敲擊裝置5可以可拆卸的固定於第二滑塊機構上。
54.如圖3所示，一種gil三支柱絕緣子定位方法，應用於上述實施例一或實施例二的
gil三支柱絕緣子定位裝置，包括步驟：
55.s1，通過直線固定裝置4，帶動敲擊裝置5沿待測gil管道1的中心軸線方向每隔第一預設距離敲打一次待測gil管道1，直至信號處理裝置7基於聲音採集裝置6採集的聲信號確定待測gil管道1內三支柱絕緣子2的軸向位置。需說明的是，以上述直線固定裝置4以及環形固定裝置8為分開獨立應用為例，那麼進行該步驟時，線根據待檢測gil管道結構尺寸選擇合適長度以及大小的直線固定裝置4，再將其連接在待測gil管道1上，之後將敲擊裝置5連接在直線固定裝置4上，再通孔直線固定裝置4帶動進行運動，在敲擊裝置5每運動第一預設距離時，就進行一次敲擊，每次敲擊所產生的聲信號則被聲音採集裝置6採集起來，再由信號處理裝置7進行特徵提取，三支柱絕緣子2所處位置的敲擊聲信號會顯著不同於其他位置的聲信號，因此，當信號處理裝置7處理到一個顯著不同的聲信號時，也即是該信號處理裝置7處理到一個聲信號的特徵滿足預設特徵時，即可確定該敲擊位置為三支柱絕緣所在位置。
56.s2，通過在確定的軸向位置上的環形固定裝置8，帶動敲擊裝置5繞待測gil管道1圓周方向每隔第二預設距離敲打一次，直至信號處理裝置7基於聲音採集裝置6採集的聲信號確定待測gil管道1內三支柱絕緣子2的各個柱腿的周向位置。需要說明的是，以上述直線固定裝置4以及環形固定裝置8為分開獨立應用為例，那麼進行該步驟時，線選擇合適大小的環形固定裝置8，再將其固定到軸向檢測出三支柱絕緣子2的位置，之後將敲擊裝置5連接在環形固定裝置8上，通過環形固定裝置8帶動敲擊裝置5周向運動，在敲擊裝置5每運動第二預設距離時，就進行一次敲擊，同樣每次敲擊所產生的聲信號則被聲音採集裝置6採集起來並由信號處理裝置7進行處理，三支柱絕緣子2的柱腿位置的敲擊聲信號會顯著區別於其它位置，同理經由該信號處理裝置7進行處理判斷後即可確定三支柱絕緣子2的柱腿位置。
57.進一步地，第一預設距離以及第二預設距離為10cm。當然，該第一預設距離以及第二預設距離也可以是其它數值，具體可以根據實際需要而變化設計，不做限制。
58.以上對本技術所提供的一種gil三支柱絕緣子定位裝置及方法進行了詳細介紹，對於本領域的一般技術人員，依據本技術實施例的思想，在具體實施方式及應用範圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內容不應理解為對本技術的限制。