电线电缆电压与绝缘电阻试验一体化检测系统的制作方法



1.本发明涉及电线电缆试验检测技术领域,尤其涉及一种电线电缆电压与绝缘电阻试验一体化检测系统。


背景技术:



2.绝缘电阻的测量是检查电缆绝缘最简单的方法,通过测量可以检查出电缆绝缘受潮老化缺陷,还可以判别出电缆在耐压试验时所暴露出的绝缘缺陷,同时,绝缘电阻合格是开展电力电缆现场交接交流耐压试验以及线路参数测试的一个先决条件。当电缆主绝缘中存在部分受潮、全部受潮或留有击穿痕迹时,绝缘电阻的变化取决于这些缺陷是否贯穿于两级之间,如缺陷贯穿两级之间,绝缘电阻会有灵敏的反映,如只发生局部缺陷,电极间仍保持着部分良好绝缘,绝缘电阻将很少降低,甚至不发生变化,因此,现有技术中绝缘电阻只能有效地检测出整体受潮和电线电缆检测段是否存在贯穿性的缺陷。
3.但是,电线电缆的局部缺陷往往是造成整体性缺陷的诱因,因此,采用一种方便的能够检测出局部缺陷的电线电缆检测方式能够为电线电缆的维护保养提供更加精准的范围限定,从而能够在线缆出现严重隐患前对线缆的局部缺陷进行有效识别和控制,提醒相关维保人员进行维护以避免造成较为严重的线缆问题。
4.中国专利公开号:cn111123047b公开了一种用于电线电缆电压和绝缘电阻试验的一体化自动检测系统,包括耐压仪、绝缘电阻测试仪和金属栅栏,所述金属栅栏内设有检测工位,该检测工位上安装有恒温水槽;还包括温湿度调节装置、控制器和接线装置。本发明用于情况一即:单芯屏蔽线的线芯、多芯非屏蔽线的线芯、多芯屏蔽线的线芯,情况二即:多芯非屏蔽线,情况三即:单芯屏蔽线,情况四即:多芯屏蔽线,情况五即:单芯非屏蔽线,该五种情况的耐压测试和绝缘电阻测试,对于情况一至情况四,该发明能够连续、自动的完成耐压测试和绝缘电阻测试,无需测试人员频繁进出金属栅栏进行接线调整,提高了测试效率,降低了测试人员的安全风险和操作压力。
5.由此可见,所述用于电线电缆电压和绝缘电阻试验的一体化自动检测系统通过采用自动化连续检测避免操作人员在实验切换时误操作导致的安全风险和操作手续频繁的问题,但是,其系统并不适用于处于工作状态的线缆,并且得到的绝缘电阻只能反映该段线缆的整体情况,对于工作状态的固定长度线缆,其无法对线缆的实际工作电压和绝缘电阻进行检测,也无法确定绝缘电阻不合格的线缆的具体漏电位置。


技术实现要素:



6.为此,本发明提供一种电线电缆电压与绝缘电阻试验一体化检测系统,用以克服现有技术中无法有效识别工作线缆中是否存在导致绝缘电阻变化的局部缺陷的问题。
7.为实现上述目的,本发明提供电线电缆电压与绝缘电阻试验一体化检测系统,包括检测端和控制端,其中,
8.数据库模块,其设置在控制端,用以储存针对电线电缆的试验检测数据以为判断
被测电线电缆的性能提供数据支持,电线电缆的试验检测数据包括电线电缆对应位置的绝缘电阻以及电线电缆对应位置直流耐压实际检测数据和交流耐压实际检测数据;
9.移动绝缘检测模块,其设置在检测端,用以对电线电缆外表面进行外观检测、尺寸检测以及绝缘性能检测;
10.环境检测模块,其设置在检测端,用以检测被测电线电缆所处环境的实际温度数据、实际湿度数据以及电线电缆的导通情况以为针对被测电线电缆的检测提供数据支持;
11.接线模块,其设置在检测端,用以与被测电线电缆的对应端口连接以形成测试电路回路;
12.电源模块,其设置在检测端并分别与所述移动绝缘检测模块、所述环境检测模块以及所述接线模块相连,用以提供电能;
13.检测模块,其设置在检测端并分别与所述接线模块以及所述电源模块相连,用以检测被测电线电缆的实际感应电压和实际绝缘电阻,包括用以对电线电缆电压进行检测的电压检测模块和用以对电线电缆绝缘电阻进行检测的绝缘电阻检测模块;
14.检测控制模块,其设置在检测端,并分别与所述移动绝缘检测模块、所述环境检测模块、所述接线模块、所述电源模块、所述检测模块以及所述数据库模块相连,用以根据所述环境模块检测的实际温度、湿度数据以及电线电缆的导通情况判断是否能够针对被测电线电缆进行有源检测,并根据所述所述移动绝缘检测模块和所述检测模块检测的被测电线电缆的绝缘包覆层的图像、绝缘包覆层的尺寸以及绝缘包覆层的整段绝缘电阻和分段绝缘电阻对被测电线电缆的绝缘包覆层状态进行判定。
15.进一步地,所述移动绝缘检测模块包括:
16.移动检测基体,用以在所述检测控制模块的控制下沿被测电线电缆的长度方向移动;
17.视觉输入模块,其设置在所述移动检测基体上,用以对被测电线电缆进行无接触图像拍摄;
18.移动检测模块,其设置在所述移动检测基体上并与所述移动检测基体相连,用以对被测电线电缆进行接触检测以识别被测电线电缆的绝缘层包覆状态。
19.进一步地,所述检测控制模块设置有第一环境温度标准t1、第二环境温度标准t2和环境湿度标准a,其中,0<t1<10℃<t2<40℃,a≤80%,当系统对电线电缆进行检测时,检测控制模块通过控制所述环境检测模块对被测电线电缆所处环境的温度t1及湿度a进行检测以判断是否具备检测环境条件,
20.当t1≤t1≤t2且a≤a时,所述检测控制模块判定环境温湿度符合标准,具备电线电缆检测环境条件,所述检测控制模块控制所述移动绝缘检测模块和/或所述检测模块对被测电线电缆进行绝缘电阻检测;
21.当t1<t1、t1>t2或a>a时,所述检测控制模块判定环境温湿度不符合标准,不具备电线电缆检测环境条件,所述检测控制模块控制所述接线模块断路并控制所述移动绝缘检测模块对被测电线电缆的外观进行检测。
22.进一步地,所述检测控制模块设置有整段绝缘电阻标准ra1,当所述接线模块被设置为检测被测电线电缆的整体绝缘电阻时,所述检测控制模块根据实际检测到的整体绝缘电阻ra与储存在所述数据库模块的前次对同一电线电缆的相同位置的整体绝缘电阻检测
数据ra0以及当前检测时间距前次对同一电线电缆的相同位置的整体绝缘电阻检测的时间差δt确定绝缘电阻是否存在异常衰减,
23.若ra≥ra1,所述检测控制模块判定被测电线电缆绝缘电阻符合标准并根据前次检测数据确定是否对检测周期进行调节;
24.当ra≥ra0时,所述检测控制模块判定绝缘电阻不存在衰减且无需对检测周期进行调节;
25.当ra<ra0时,所述检测控制模块判定绝缘电阻存在衰减且需对绝缘电阻检测周期进行调节,检测控制模块将当前检测到的ra与绝缘电阻预测值进行比对以确定对绝缘电阻检测周期的调整方式;
26.若ra<ra1,所述检测控制模块判定被测电线电缆绝缘电阻不符合标准且需对电线电缆的漏电位置进行确定,检测控制模块控制所述移动绝缘检测模块对被测电线电缆的外观进行检测。
27.进一步地,所述检测控制模块设置有绝缘包覆层图像对比标准f,其中,70%<f<100%,所述移动绝缘检测模块在对被测电线电缆的外观进行检测时对被测电线电缆进行拍摄并根据拍摄得到的图像中任一图像的图像信息一致程度f确定该图像是否存在坏点,所述图像信息一致程度的计算方式为对单个被测电线电缆的图像进行均匀分区并对单个图像区进行像素化处理,计算单个被测电线电缆的图像全部图像区中具有相同像素的图像区占全部全部图像区的百分比为f,
28.当f≥f时,所述检测控制模块判定该图像中不存在坏点风险,检测控制模块,检测控制模块记录该图像处于被测电线电缆的位置为无漏电风险位置;
29.当f<f时,所述检测控制模块初步判定该图像中存在坏点风险,检测控制模块记录该图像处于被测电线电缆的位置为漏电风险位置并对该位置进一步尺寸测试以判定该位置是否存在绝缘层损坏。
30.进一步地,所述检测控制模块设置有绝缘包覆层尺寸变化百分比标准p和绝缘包覆层尺寸标准b,其中,70%<p<100%,当所述检测控制模块对所述漏电风险位置进行进一步尺寸检测时,所述移动绝缘检测模块对所述漏电风险位置的电线电缆段的绝缘包覆层进行直径尺寸检测并根据检测到的直径的变化量δb和平均尺寸b确定该段是否存在绝缘层损坏,设定p=δb/b,
31.当p<p时,所述检测控制模块判定绝缘包覆层尺寸变化符合标准;
32.当p≥p时,所述检测控制模块判定绝缘包覆层尺寸变化超出标准,检测控制模块控制所述移动绝缘检测模块对该段进行分段绝缘电阻检测以判定是否存在漏电问题。
33.进一步地,所述检测控制模块设置有第一绝缘电阻衰减系数α1、第二绝缘电阻衰减系数α2、第三绝缘电阻衰减系数α3以对电线电缆的绝缘电阻衰减情况进行预测,其中,1<α1<α2<α3,所述检测控制模块根据绝缘电阻衰减预测计算公式对本次电线电缆的绝缘电阻预测值rb进行计算,设定rb=ra0-f’(t)
×
δt
×
αj,其中,将检测时距初次检测的时间记为t,设定绝缘电阻函数f(t)=rat,rat为以距初次检测的时间t检测到的被测电线电缆的整段绝缘电阻值,f’(t)为f(t)的导函数,j=1,2,3,
34.当t≤t0时,所述检测控制模块判定将α1代入上述公式以计算rb;
35.当t0<t≤2t0时,所述检测控制模块判定将α2代入上述公式以计算rb;
36.当t>2t0时,所述检测控制模块判定将α3代入上述公式以计算rb;
37.其中,t0为预设的衰减时间间隔,180day<t0<720day。
38.进一步地,所述检测控制模块设置有第一绝缘电阻检测周期调整系数β1和第二绝缘电阻检测周期调整系数β2,其中,0<β1<β2<1,当所述检测控制模块判定绝缘电阻存在衰减且需对绝缘电阻检测周期进行调节时,所述检测控制模块根据ra与rb的关系确定针对绝缘电阻检测周期的调整方式,
39.当ra≥rb时,所述检测控制模块判定绝缘电阻衰减符合标准并采用第二绝缘电阻检测周期调整系数β2对绝缘电阻检测周期t进行调节,设定调整后的绝缘电阻检测周期t=δt
×
β2;
40.当ra<rb时,所述检测控制模块判定绝缘电阻衰减符合标准并采用第一绝缘电阻检测周期调整系数β1对绝缘电阻检测周期t进行调节,设定调整后的绝缘电阻检测周期t=δt
×
β1。
41.进一步地,所述检测控制模块设置有分段绝缘电阻漏电标准rf,其中,rf=ra/n,n为被测电线电缆的分段数量,所述检测控制模块对绝缘包覆层尺寸变化超出标准的电线电缆段进行分段绝缘电阻检测并根据检测到的分段绝缘电阻rf确定该段是否存在漏电,
42.若rf<rf,所述检测控制模块判定该段存在漏电对该段进行标记及报警以使检测人员能够对该段进行安全处理。
43.若rf≥rf,所述检测控制模块判定该段不存在漏电。
44.进一步地,所述系统还包括用以对被测电线电缆功能进行代替的备用导通模块和用以对被测电线电缆导电情况进行监测的安全监测模块,
45.所述备用导通模块与被测电线电缆所在工作线路形成导通回路并设置有备用导通开关,所述备用导通开关与所述检测控制模块相连,所述备用导通开关用以控制备用导通电路的通断状态;
46.所述安全监测模块设置在被测电线电缆所在工作线路的回路中,并与所述备用导通模块以及所述检测控制模块相连。
47.与现有技术相比,本发明的有益效果在于,本发明通过设置环境检测模块、移动绝缘检测模块、数据库模块、检测模块以及检测控制模块,根据所述环境模块检测的实际温度、湿度数据以及电线电缆的导通情况判断是否能够进行有源检测,并根据所述所述移动绝缘检测模块和所述检测模块检测的被测电线电缆的绝缘包覆层的图像、绝缘包覆层的尺寸以及绝缘包覆层的整段绝缘电阻和分段绝缘电阻对被测电线电缆的绝缘包覆层状态进行判定,有效的保证了有源带电检测能够在合适的环境中进行检测,提高了检测的安全程度,并且通过设置有移动绝缘检测模块能够进行非带电并且无接触的图像检测,以对电线电缆的绝缘包覆层外观识别一定程度上辅助漏电判断,有效的实现了本发明对工作电线电缆的检测需求,并且能够准确识别线缆的漏电位置。
48.进一步地,本发明通过设置有移动绝缘检测模块并且通过在移动检测基体上设置有视觉输入模块和移动检测模块对工作电线电缆进行图像拍摄和定位检测,通过图像拍摄初步确定线缆的外观是否存在漏电风险并通过尺寸检测进一步对线缆的绝缘包覆层尺寸进行检测,有效的实现了本发明对电线电缆局部漏电部位的定位和检测。
49.进一步地,本发明通过设置有第一环境温度标准t1、第二环境温度标准t2和环境
湿度标准a,当对电线电缆进行检测时,检测控制模块通过控制所述环境检测模块对被测电线电缆所处环境的温度t1及湿度a进行检测以判断是否具备检测环境条件,有效的通过量化环境条件以判断当前环境是否适于进行带电检测,避免环境不符合检测条件造成的检测数据不真实或存在安全隐患的问题,进一步地保证了本发明所述系统对工作电缆检测的检测数据的有效性。
50.进一步地,本发明通过设置整段绝缘电阻标准ra1,通过对被测电线电缆绝缘电阻实际检测值与ra1进行比对判定被测电线电缆是否存在异常衰减,整段绝缘电阻标准ra1为被测电线电缆的工作绝缘电阻标准,有效的保证了本发明所述系统能够确定被测电线电缆是否处于正常工作状态,在判定被测电线电缆绝缘电阻符合标准时,根据前次检测数据确定是否对检测周期进行调节有效的判定了检测周期内被测电线电缆的绝缘电阻衰减情况以采取对应的检测周期调整方式对被测电线电缆进行检测,实现本发明针对工作电线电缆制定符合实际情况的检测周期以更好掌握被测电线电缆的实际绝缘电阻状态。
51.进一步地,本发明设置有绝缘包覆层图像对比标准f以对被测电线电缆的外观情况进行判定,通过根据拍摄图像中任一图像的图像信息一致程度f确定图像是否可能存在坏点确定被测电线电缆的位置是否为漏电风险位置,通过采用无接触的图像检测进行初步漏电风险筛选,有效的避免了带电检测的程序繁琐以及带电安全问题,同时,在环境不符合带电检测时也能够提供一定程度的漏电辅助判断,避免了多次采用带电的绝缘电阻试验进行漏电部位寻的步骤繁琐问题。
52.进一步地,本发明设置有绝缘包覆层尺寸变化百分比标准p和绝缘包覆层尺寸标准b,通过对所述漏电风险位置的电线电缆段的绝缘包覆层进行直径尺寸检测并根据检测到的直径的变化量δb和平均尺寸b确定该段是否存在绝缘层损坏,有效的根据同样是无接触且不带电的尺寸检测实现对被测电线电缆漏电部位的排查,通过识别尺寸变化超差的部位进行分段绝缘电阻检测明确其是否漏电,通过实际进行绝缘电阻检测保证了绝缘电阻检测的效率,进一步有效的保证了本发明能够准确识别工作电线电缆的局部漏电部位。
53.进一步地,本发明设置有第一绝缘电阻衰减系数α1、第二绝缘电阻衰减系数α2、第三绝缘电阻衰减系数α3以对电线电缆的绝缘电阻衰减情况进行预测,通过对被测电线电缆历史检测数据的学习以得到绝缘电阻函数f(t),并且形成绝缘电阻衰减预测计算公式计算得到本次电线电缆的绝缘电阻预测值rb,有效的利用了历史检测数据辅助判断被测电线电缆的绝缘电阻是否处于正常状态,有效的保证了被测电线电缆的绝缘电阻处于可控状态。
54.进一步地,本发明设置有第一绝缘电阻检测周期调整系数β1和第二绝缘电阻检测周期调整系数β2,根据ra与rb的关系确定针对绝缘电阻检测周期的调整方式以确定下次检测被测电线电缆的绝缘电阻的时间,通过根据本次测得的实际绝缘电阻值与预测的绝缘电阻预测值rb的关系调整绝缘电阻检测周期使其在绝缘电阻超出工作范围前进行有效检测识别风险,通过缩短检测周期提高检测频率,有效的保证了对被测电线电缆实际绝缘电阻的掌握情况实现有效检测的目的。
55.进一步地,本发明设置有分段绝缘电阻漏电标准rf并根据检测到的分段绝缘电阻rf确定该段是否存在漏电,在分段绝缘电阻检测中通过设定与整段绝缘电阻实际检测值相匹配的分段电阻漏电标准以区别漏电部位的分段绝缘电阻与正常分段绝缘电阻,能够有效的识别出分段绝缘电阻中不符合标准的检测段,保证了本发明所述系统能够有效识别和检
测电线电缆的的绝缘电阻不合格的线缆的具体漏电位置。
56.进一步地,本发明设置有备用导通模块和安全监测模块,通过在紧急情况下通过备用导通模块对被测电线电缆的电传输功能进行代替,保证了检测的连续性,通过安全监测模块检测被测电线电缆的通电状态,避免线路通电造成人身和设备损害,进一步保证了本发明的使用安全性。
附图说明
57.图1为本发明电线电缆电压与绝缘电阻试验一体化检测系统的结构框图;
58.图2为本发明实施例移动绝缘检测模块的示意图;
59.图3为本发明实施例对电线电缆分段绝缘电阻的检测示意图。
具体实施方式
60.为了使本发明的目的和优点更加清楚明白,下面结合实施例对本发明作进一步描述;应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,并不用于限定本发明。
61.下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是,这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理,并非在限制本发明的保护范围。
62.需要说明的是,在本发明的描述中,术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系,这仅仅是为了便于描述,而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
63.此外,还需要说明的是,在本发明的描述中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言,可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
64.请参阅图1所示,其为本发明电线电缆电压与绝缘电阻试验一体化检测系统的结构框图,本发明提供电线电缆电压与绝缘电阻试验一体化检测系统,包括检测端和控制端,其中,
65.数据库模块,其设置在控制端,用以储存针对电线电缆的试验检测数据以为判断被测电线电缆的性能提供数据支持,电线电缆的试验检测数据包括电线电缆对应位置的绝缘电阻以及电线电缆对应位置直流耐压实际检测数据和交流耐压实际检测数据;
66.移动绝缘检测模块,其设置在检测端,用以对电线电缆外表面进行外观检测、尺寸检测以及绝缘性能检测;
67.环境检测模块,其设置在检测端,用以检测被测电线电缆所处环境的实际温度数据、实际湿度数据以及电线电缆的导通情况以为针对被测电线电缆的检测提供数据支持;
68.接线模块,其设置在检测端,用以与被测电线电缆的对应端口连接以形成测试电路回路;
69.电源模块,其设置在检测端并分别与所述移动绝缘检测模块、所述环境检测模块以及所述接线模块相连,用以提供电能;
70.检测模块,其设置在检测端并分别与所述接线模块以及所述电源模块相连,用以检测被测电线电缆的实际感应电压和实际绝缘电阻,包括用以对电线电缆电压进行检测的电压检测模块和用以对电线电缆绝缘电阻进行检测的绝缘电阻检测模块;
71.检测控制模块,其设置在检测端,并分别与所述移动绝缘检测模块、所述环境检测模块、所述接线模块、所述电源模块、所述检测模块以及所述数据库模块相连,用以根据所述环境模块检测的实际温度、湿度数据以及电线电缆的导通情况判断是否能够针对被测电线电缆进行有源检测,并根据所述所述移动绝缘检测模块和所述检测模块检测的被测电线电缆的绝缘包覆层的图像、绝缘包覆层的尺寸以及绝缘包覆层的整段绝缘电阻和分段绝缘电阻对被测电线电缆的绝缘包覆层状态进行判定。
72.本发明通过设置环境检测模块、移动绝缘检测模块、数据库模块、检测模块以及检测控制模块,根据所述环境模块检测的实际温度、湿度数据以及电线电缆的导通情况判断是否能够进行有源检测,并根据所述所述移动绝缘检测模块和所述检测模块检测的被测电线电缆的绝缘包覆层的图像、绝缘包覆层的尺寸以及绝缘包覆层的整段绝缘电阻和分段绝缘电阻对被测电线电缆的绝缘包覆层状态进行判定,有效的保证了有源带电检测能够在合适的环境中进行检测,提高了检测的安全程度,并且通过设置有移动绝缘检测模块能够进行非带电并且无接触的图像检测,以对电线电缆的绝缘包覆层外观识别一定程度上辅助漏电判断,有效的实现了本发明对工作电线电缆的检测需求,并且能够准确识别线缆的漏电位置。
73.请参阅图2所示,其为本发明实施例移动绝缘检测模块的示意图,所述移动绝缘检测模块包括:
74.移动检测基体11,用以在所述检测控制模块的控制下沿被测电线电缆的长度方向移动;
75.视觉输入模块12,其设置在所述移动检测基体11上,用以对被测电线电缆进行无接触图像拍摄;
76.移动检测模块13,其设置在所述移动检测基体11上并与所述移动检测基体相连,用以对被测电线电缆进行接触检测以识别被测电线电缆的绝缘层包覆状态。
77.本发明通过设置有移动绝缘检测模块并且通过在移动检测基体上设置有视觉输入模块12和移动检测模块13对工作电线电缆进行图像拍摄和定位检测,通过图像拍摄初步确定线缆的外观是否存在漏电风险并通过尺寸检测进一步对线缆的绝缘包覆层尺寸进行检测,有效的实现了本发明对电线电缆局部漏电部位的定位和检测。
78.具体而言,所述检测控制模块设置有第一环境温度标准t1、第二环境温度标准t2和环境湿度标准a,其中,0<t1<10℃<t2<40℃,a≤80%,当系统对电线电缆进行检测时,检测控制模块通过控制所述环境检测模块对被测电线电缆所处环境的温度t1及湿度a进行检测以判断是否具备检测环境条件,
79.当t1≤t1≤t2且a≤a时,所述检测控制模块判定环境温湿度符合标准,具备电线电缆检测环境条件,所述检测控制模块控制所述移动绝缘检测模块和/或所述检测模块对被测电线电缆进行绝缘电阻检测;
80.当t1<t1或t1>t2或a>a时,所述检测控制模块判定环境温湿度不符合标准,不具备电线电缆检测环境条件,所述检测控制模块控制所述接线模块断路并控制所述移动绝
缘检测模块对被测电线电缆的外观进行检测。
81.本发明通过设置有第一环境温度标准t1、第二环境温度标准t2和环境湿度标准a,当对电线电缆进行检测时,检测控制模块通过控制所述环境检测模块对被测电线电缆所处环境的温度t1及湿度a进行检测以判断是否具备检测环境条件,有效的通过量化环境条件以判断当前环境是否适于进行带电检测,避免环境不符合检测条件造成的检测数据不真实或存在安全隐患的问题,进一步地保证了本发明所述系统对工作电缆检测的检测数据的有效性。
82.具体而言,所述检测控制模块设置有整段绝缘电阻标准ra1,当所述接线模块被设置为检测被测电线电缆的整体绝缘电阻时,所述检测控制模块根据实际检测到的整体绝缘电阻ra与储存在所述数据库模块的前次对同一电线电缆的相同位置的整体绝缘电阻检测数据ra0以及当前检测时间距前次对同一电线电缆的相同位置的整体绝缘电阻检测的时间差δt确定绝缘电阻是否存在异常衰减,
83.若ra≥ra1,所述检测控制模块判定被测电线电缆绝缘电阻符合标准并根据前次检测数据确定是否对检测周期进行调节;
84.当ra≥ra0时,所述检测控制模块判定绝缘电阻不存在衰减且无需对检测周期进行调节;
85.当ra<ra0时,所述检测控制模块判定绝缘电阻存在衰减且需对绝缘电阻检测周期进行调节,检测控制模块将当前检测到的ra与绝缘电阻预测值进行比对以确定对绝缘电阻检测周期的调整方式;
86.若ra<ra1,所述检测控制模块判定被测电线电缆绝缘电阻不符合标准且需对电线电缆的漏电位置进行确定,检测控制模块控制所述移动绝缘检测模块对被测电线电缆的外观进行检测。
87.本发明通过设置整段绝缘电阻标准ra1,通过对被测电线电缆绝缘电阻实际检测值与ra1进行比对判定被测电线电缆是否存在异常衰减,整段绝缘电阻标准ra1为被测电线电缆的工作绝缘电阻标准,有效的保证了本发明所述系统能够确定被测电线电缆是否处于正常工作状态,在判定被测电线电缆绝缘电阻符合标准时,根据前次检测数据确定是否对检测周期进行调节有效的判定了检测周期内被测电线电缆的绝缘电阻衰减情况以采取对应的检测周期调整方式对被测电线电缆进行检测,实现本发明针对工作电线电缆制定符合实际情况的检测周期以更好掌握被测电线电缆的实际绝缘电阻状态。
88.具体而言,所述检测控制模块设置有绝缘包覆层图像对比标准f,其中,70%<f<100%,所述移动绝缘检测模块在对被测电线电缆的外观进行检测时对被测电线电缆进行拍摄并根据拍摄得到的图像中任一图像的图像信息一致程度f确定该图像是否存在坏点,所述图像信息一致程度的计算方式为对单个被测电线电缆的图像进行均匀分区并对单个图像区进行像素化处理,计算单个被测电线电缆的图像全部图像区中具有相同像素的图像区占全部全部图像区的百分比为f,
89.当f≥f时,所述检测控制模块判定该图像中不存在坏点风险,检测控制模块,检测控制模块记录该图像处于被测电线电缆的位置为无漏电风险位置;
90.当f<f时,所述检测控制模块初步判定该图像中存在坏点风险,检测控制模块记录该图像处于被测电线电缆的位置为漏电风险位置并对该位置进一步尺寸测试以判定该
位置是否存在绝缘层损坏。
91.在实施中,图像信息一致程度f可根据具体的图像进行对应的分区设定,本发明设置有绝缘包覆层图像对比标准f以对被测电线电缆的外观情况进行判定,通过根据拍摄图像中任一图像的图像信息一致程度f确定图像是否可能存在坏点确定被测电线电缆的位置是否为漏电风险位置,通过采用无接触的图像检测进行初步漏电风险筛选,有效的避免了带电检测的程序繁琐以及带电安全问题,同时,在环境不符合带电检测时也能够提供一定程度的漏电辅助判断,避免了多次采用带电的绝缘电阻试验进行漏电部位寻的步骤繁琐问题。
92.具体而言,所述检测控制模块设置有绝缘包覆层尺寸变化百分比标准p和绝缘包覆层尺寸标准b,其中,70%<p<100%,当所述检测控制模块对所述漏电风险位置进行进一步尺寸检测时,所述移动绝缘检测模块对所述漏电风险位置的电线电缆段的绝缘包覆层进行直径尺寸检测并根据检测到的直径的变化量δb和平均尺寸b确定该段是否存在绝缘层损坏,设定p=δb/b,
93.当p<p时,所述检测控制模块判定绝缘包覆层尺寸变化符合标准;
94.当p≥p时,所述检测控制模块判定绝缘包覆层尺寸变化超出标准,检测控制模块控制所述移动绝缘检测模块对该段进行分段绝缘电阻检测以判定是否存在漏电问题。
95.本发明设置有绝缘包覆层尺寸变化百分比标准p和绝缘包覆层尺寸标准b,通过对所述漏电风险位置的电线电缆段的绝缘包覆层进行直径尺寸检测并根据检测到的直径的变化量δb和平均尺寸b确定该段是否存在绝缘层损坏,有效的根据同样是无接触且不带电的尺寸检测实现对被测电线电缆漏电部位的排查,通过识别尺寸变化超差的部位进行分段绝缘电阻检测明确其是否漏电,通过实际进行绝缘电阻检测保证了绝缘电阻检测的效率,进一步有效的保证了本发明能够准确识别工作电线电缆的局部漏电部位。
96.具体而言,所述检测控制模块设置有第一绝缘电阻衰减系数α1、第二绝缘电阻衰减系数α2、第三绝缘电阻衰减系数α3以对电线电缆的绝缘电阻衰减情况进行预测,其中,1<α1<α2<α3,所述检测控制模块根据绝缘电阻衰减预测计算公式对本次电线电缆的绝缘电阻预测值rb进行计算,设定rb=ra0-f’(t)
×
δt
×
αj,其中,将检测时距初次检测的时间记为t,设定绝缘电阻函数f(t)=rat,rat为以距初次检测的时间t检测到的被测电线电缆的整段绝缘电阻值,f’(t)为f(t)的导函数,j=1,2,3,
97.当t≤t0时,所述检测控制模块判定将α1代入上述公式以计算rb;
98.当t0<t≤2t0时,所述检测控制模块判定将α2代入上述公式以计算rb;
99.当t>2t0时,所述检测控制模块判定将α3代入上述公式以计算rb;
100.其中,t0为预设的衰减时间间隔,180day<t0<720day。
101.本发明设置有第一绝缘电阻衰减系数α1、第二绝缘电阻衰减系数α2、第三绝缘电阻衰减系数α3以对电线电缆的绝缘电阻衰减情况进行预测,通过对被测电线电缆历史检测数据的学习以得到绝缘电阻函数f(t),并且形成绝缘电阻衰减预测计算公式计算得到本次电线电缆的绝缘电阻预测值rb,有效的利用了历史检测数据辅助判断被测电线电缆的绝缘电阻是否处于正常状态,有效的保证了被测电线电缆的绝缘电阻处于可控状态。
102.具体而言,所述检测控制模块设置有第一绝缘电阻检测周期调整系数β1和第二绝缘电阻检测周期调整系数β2,其中,0<β1<β2<1,当所述检测控制模块判定绝缘电阻存在
衰减且需对绝缘电阻检测周期进行调节时,所述检测控制模块根据ra与rb的关系确定针对绝缘电阻检测周期的调整方式,
103.当ra≥rb时,所述检测控制模块判定绝缘电阻衰减符合标准并采用第二绝缘电阻检测周期调整系数β2对绝缘电阻检测周期t进行调节,设定调整后的绝缘电阻检测周期t=δt
×
β2;
104.当ra<rb时,所述检测控制模块判定绝缘电阻衰减符合标准并采用第一绝缘电阻检测周期调整系数β1对绝缘电阻检测周期t进行调节,设定调整后的绝缘电阻检测周期t=δt
×
β1。
105.本发明设置有第一绝缘电阻检测周期调整系数β1和第二绝缘电阻检测周期调整系数β2,根据ra与rb的关系确定针对绝缘电阻检测周期的调整方式以确定下次检测被测电线电缆的绝缘电阻的时间,通过根据本次测得的实际绝缘电阻值与预测的绝缘电阻预测值rb的关系调整绝缘电阻检测周期使其在绝缘电阻超出工作范围前进行有效检测识别风险,通过缩短检测周期提高检测频率,有效的保证了对被测电线电缆实际绝缘电阻的掌握情况实现有效检测的目的。
106.请参阅图3所示,其为本发明实施例对电线电缆分段绝缘电阻的检测示意图,图中,绝缘包覆层尺寸变化超出标准的电线电缆段2,检测的所述检测控制模块设置有分段绝缘电阻漏电标准rf,其中,rf=ra/n,n为被测电线电缆的分段数量,所述检测控制模块对绝缘包覆层尺寸变化超出标准的电线电缆段2进行分段绝缘电阻检测并根据检测到的分段绝缘电阻rf确定该段是否存在漏电,
107.若rf<rf,所述检测控制模块判定该段存在漏电对该段进行标记及报警以使检测人员能够对该段进行安全处理。
108.若rf≥rf,所述检测控制模块判定该段不存在漏电。
109.本发明设置有分段绝缘电阻漏电标准rf并根据检测到的分段绝缘电阻rf确定该段是否存在漏电,在分段绝缘电阻检测中通过设定与整段绝缘电阻实际检测值相匹配的分段电阻漏电标准以区别漏电部位的分段绝缘电阻与正常分段绝缘电阻,能够有效的识别出分段绝缘电阻中不符合标准的检测段,保证了本发明所述系统能够有效识别和检测电线电缆的的绝缘电阻不合格的线缆的具体漏电位置。
110.具体而言,所述系统还包括用以对被测电线电缆功能进行代替的备用导通模块和用以对被测电线电缆导电情况进行监测的安全监测模块,
111.所述备用导通模块与被测电线电缆所在工作线路形成导通回路并设置有备用导通开关,所述备用导通开关与所述检测控制模块相连,所述备用导通开关用以控制备用导通电路的通断状态;
112.所述安全监测模块设置在被测电线电缆所在工作线路的回路中,并与所述备用导通模块以及所述检测控制模块相连。
113.本发明设置有备用导通模块和安全监测模块,通过在紧急情况下通过备用导通模块对被测电线电缆的电传输功能进行代替,保证了检测的连续性,通过安全监测模块检测被测电线电缆的通电状态,避免线路通电造成人身和设备损害,进一步保证了本发明的使用安全性。
114.实施例1:
115.本实施例对工作电缆进行检测,电缆检测前,电缆工作环境温度25℃,湿度45%,视觉输入模块对该电缆拍摄图像20张,
116.其中,系统相关参数设置为:
117.第一环境温度标准t1为5℃、第二环境温度标准t2为40℃和环境湿度标准a为70%;
118.整段绝缘电阻标准ra1设定为初次检测时该段电缆的整段绝缘电阻检测值的90%;
119.绝缘包覆层图像对比标准f为80%;绝缘包覆层尺寸变化百分比标准p为80%;绝缘包覆层尺寸标准b设定为初次检测时该段电缆的绝缘包覆层尺寸检测值;
120.预设的衰减时间间隔t0为360day,第一绝缘电阻衰减系数α1为1.1、第二绝缘电阻衰减系数α2为1.25、第三绝缘电阻衰减系数α3为1.5;
121.第一绝缘电阻检测周期调整系数β1为0.6,第二绝缘电阻检测周期调整系数β2为0.8。
122.应用以上设置,能够对本实施例中被测电缆进行非接触检测以及绝缘电阻检测,并且通过图像识别能够锁定局部漏电位置进行精准维修。
123.实施例2:
124.本实施例对废弃电缆进行检测,电缆检测前,电缆工作环境温度0℃,湿度45%,视觉输入模块对该电缆拍摄图像20张,
125.其中,系统相关参数设置为:
126.第一环境温度标准t1为5℃、第二环境温度标准t2为40℃和环境湿度标准a为70%;
127.整段绝缘电阻标准ra1设定为初次检测时该段电缆的整段绝缘电阻检测值的80%;
128.绝缘包覆层图像对比标准f为70%;绝缘包覆层尺寸变化百分比标准p为70%;绝缘包覆层尺寸标准b设定为初次检测时该段电缆的绝缘包覆层尺寸检测值;
129.预设的衰减时间间隔t0为360day,第一绝缘电阻衰减系数α1为1.2、第二绝缘电阻衰减系数α2为1.4、第三绝缘电阻衰减系数α3为1.7;
130.第一绝缘电阻检测周期调整系数β1为0.5,第二绝缘电阻检测周期调整系数β2为0.6。
131.应用以上设置,由于环境温度低于设定标准,本系统能够对本实施例中被测电缆进行非接触检测,并且通过图像识别能够锁定局部漏电位置进行精准维修。
132.至此,已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案,但是,本领域技术人员容易理解的是,本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下,本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换,这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。
133.以上所述仅为本发明的优选实施例,并不用于限制本发明;对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征:


1.一种电线电缆电压与绝缘电阻试验一体化检测系统,包括检测端和控制端,其特征在于,包括:数据库模块,其设置在控制端,用以储存针对电线电缆的试验检测数据以为判断被测电线电缆的性能提供数据支持,电线电缆的试验检测数据包括电线电缆对应位置的绝缘电阻以及电线电缆对应位置直流耐压实际检测数据和交流耐压实际检测数据;移动绝缘检测模块,其设置在检测端,用以对电线电缆外表面进行外观检测、尺寸检测以及绝缘性能检测;环境检测模块,其设置在检测端,用以检测被测电线电缆所处环境的实际温度数据、实际湿度数据以及电线电缆的导通情况以为针对被测电线电缆的检测提供数据支持;接线模块,其设置在检测端,用以与被测电线电缆的对应端口连接以形成测试电路回路;电源模块,其设置在检测端并分别与所述移动绝缘检测模块、所述环境检测模块以及所述接线模块相连,用以提供电能;检测模块,其设置在检测端并分别与所述接线模块以及所述电源模块相连,用以检测被测电线电缆的实际感应电压和实际绝缘电阻,包括用以对电线电缆电压进行检测的电压检测模块和用以对电线电缆绝缘电阻进行检测的绝缘电阻检测模块;检测控制模块,其设置在检测端,并分别与所述移动绝缘检测模块、所述环境检测模块、所述接线模块、所述电源模块、所述检测模块以及所述数据库模块相连,用以根据所述环境模块检测的实际温度、湿度数据以及电线电缆的导通情况判断是否能够针对被测电线电缆进行有源检测,并根据所述所述移动绝缘检测模块和所述检测模块检测的被测电线电缆的绝缘包覆层的图像、绝缘包覆层的尺寸以及绝缘包覆层的整段绝缘电阻和分段绝缘电阻对被测电线电缆的绝缘包覆层状态进行判定。2.根据权利要求1所述的电线电缆电压与绝缘电阻试验一体化检测系统,其特征在于,所述移动绝缘检测模块包括:移动检测基体,用以在所述检测控制模块的控制下沿被测电线电缆的长度方向移动;视觉输入模块,其设置在所述移动检测基体上,用以对被测电线电缆进行无接触图像拍摄;移动检测模块,其设置在所述移动检测基体上并与所述移动检测基体相连,用以对被测电线电缆进行接触检测以识别被测电线电缆的绝缘层包覆状态。3.根据权利要求2所述的电线电缆电压与绝缘电阻试验一体化检测系统,其特征在于,所述检测控制模块设置有第一环境温度标准t1、第二环境温度标准t2和环境湿度标准a,其中,0<t1<10℃<t2<40℃,a≤80%,当系统对电线电缆进行检测时,检测控制模块通过控制所述环境检测模块对被测电线电缆所处环境的温度t1及湿度a进行检测以判断是否具备检测环境条件,当t1≤t1≤t2且a≤a时,所述检测控制模块判定环境温湿度符合标准,具备电线电缆检测环境条件,所述检测控制模块控制所述移动绝缘检测模块和/或所述检测模块对被测电线电缆进行绝缘电阻检测;当t1<t1、t1>t2或a>a时,所述检测控制模块判定环境温湿度不符合标准,不具备电线电缆检测环境条件,所述检测控制模块控制所述接线模块断路并控制所述移动绝缘检测
模块对被测电线电缆的外观进行检测。4.根据权利要求3所述的电线电缆电压与绝缘电阻试验一体化检测系统,其特征在于,所述检测控制模块设置有整段绝缘电阻标准ra1,当所述接线模块被设置为检测被测电线电缆的整体绝缘电阻时,所述检测控制模块根据实际检测到的整体绝缘电阻ra与储存在所述数据库模块的前次对同一电线电缆的相同位置的整体绝缘电阻检测数据ra0以及当前检测时间距前次对同一电线电缆的相同位置的整体绝缘电阻检测的时间差δt确定绝缘电阻是否存在异常衰减,若ra≥ra1,所述检测控制模块判定被测电线电缆绝缘电阻符合标准并根据前次检测数据确定是否对检测周期进行调节;当ra≥ra0时,所述检测控制模块判定绝缘电阻不存在衰减且无需对检测周期进行调节;当ra<ra0时,所述检测控制模块判定绝缘电阻存在衰减且需对绝缘电阻检测周期进行调节,检测控制模块将当前检测到的ra与绝缘电阻预测值进行比对以确定对绝缘电阻检测周期的调整方式;若ra<ra1,所述检测控制模块判定被测电线电缆绝缘电阻不符合标准且需对电线电缆的漏电位置进行确定,检测控制模块控制所述移动绝缘检测模块对被测电线电缆的外观进行检测。5.根据权利要求4所述的电线电缆电压与绝缘电阻试验一体化检测系统,其特征在于,所述检测控制模块设置有绝缘包覆层图像对比标准f,其中,70%<f<100%,所述移动绝缘检测模块在对被测电线电缆的外观进行检测时对被测电线电缆进行拍摄并根据拍摄得到的图像中任一图像的图像信息一致程度f确定该图像是否存在坏点,所述图像信息一致程度的计算方式为对单个被测电线电缆的图像进行均匀分区并对单个图像区进行像素化处理,计算单个被测电线电缆的图像全部图像区中具有相同像素的图像区占全部全部图像区的百分比为f,当f≥f时,所述检测控制模块判定该图像中不存在坏点风险,检测控制模块,检测控制模块记录该图像处于被测电线电缆的位置为无漏电风险位置;当f<f时,所述检测控制模块初步判定该图像中存在坏点风险,检测控制模块记录该图像处于被测电线电缆的位置为漏电风险位置并对该位置进一步尺寸测试以判定该位置是否存在绝缘层损坏。6.根据权利要求5所述的电线电缆电压与绝缘电阻试验一体化检测系统,其特征在于,所述检测控制模块设置有绝缘包覆层尺寸变化百分比标准p和绝缘包覆层尺寸标准b,其中,70%<p<100%,当所述检测控制模块对所述漏电风险位置进行进一步尺寸检测时,所述移动绝缘检测模块对所述漏电风险位置的电线电缆段的绝缘包覆层进行直径尺寸检测并根据检测到的直径的变化量δb和平均尺寸b确定该段是否存在绝缘层损坏,设定p=δb/b,当p<p时,所述检测控制模块判定绝缘包覆层尺寸变化符合标准;当p≥p时,所述检测控制模块判定绝缘包覆层尺寸变化超出标准,检测控制模块控制所述移动绝缘检测模块对该段进行分段绝缘电阻检测以判定是否存在漏电问题。7.根据权利要求6所述的电线电缆电压与绝缘电阻试验一体化检测系统,其特征在于,
所述检测控制模块设置有第一绝缘电阻衰减系数α1、第二绝缘电阻衰减系数α2、第三绝缘电阻衰减系数α3以对电线电缆的绝缘电阻衰减情况进行预测,其中,1<α1<α2<α3,所述检测控制模块根据绝缘电阻衰减预测计算公式对本次电线电缆的绝缘电阻预测值rb进行计算,设定rb=ra0-f’(t)
×
δt
×
αj,其中,将检测时距初次检测的时间记为t,设定绝缘电阻函数f(t)=rat,rat为以距初次检测的时间t检测到的被测电线电缆的整段绝缘电阻值,f’(t)为f(t)的导函数,j=1,2,3,当t≤t0时,所述检测控制模块判定将α1代入上述公式以计算rb;当t0<t≤2t0时,所述检测控制模块判定将α2代入上述公式以计算rb;当t>2t0时,所述检测控制模块判定将α3代入上述公式以计算rb;其中,t0为预设的衰减时间间隔,180day<t0<720day。8.根据权利要求7所述的电线电缆电压与绝缘电阻试验一体化检测系统,其特征在于,所述检测控制模块设置有第一绝缘电阻检测周期调整系数β1和第二绝缘电阻检测周期调整系数β2,其中,0<β1<β2<1,当所述检测控制模块判定绝缘电阻存在衰减且需对绝缘电阻检测周期进行调节时,所述检测控制模块根据ra与rb的关系确定针对绝缘电阻检测周期的调整方式,当ra≥rb时,所述检测控制模块判定绝缘电阻衰减符合标准并采用第二绝缘电阻检测周期调整系数β2对绝缘电阻检测周期t进行调节,设定调整后的绝缘电阻检测周期t=δt
×
β2;当ra<rb时,所述检测控制模块判定绝缘电阻衰减符合标准并采用第一绝缘电阻检测周期调整系数β1对绝缘电阻检测周期t进行调节,设定调整后的绝缘电阻检测周期t=δt
×
β1。9.根据权利要求8所述的电线电缆电压与绝缘电阻试验一体化检测系统,其特征在于,所述检测控制模块设置有分段绝缘电阻漏电标准rf,其中,rf=ra/n,n为被测电线电缆的分段数量,所述检测控制模块对绝缘包覆层尺寸变化超出标准的电线电缆段进行分段绝缘电阻检测并根据检测到的分段绝缘电阻rf确定该段是否存在漏电,若rf<rf,所述检测控制模块判定该段存在漏电对该段进行标记及报警以使检测人员能够对该段进行安全处理。若rf≥rf,所述检测控制模块判定该段不存在漏电。10.根据权利要求2所述的电线电缆电压与绝缘电阻试验一体化检测系统,其特征在于,还包括用以对被测电线电缆功能进行代替的备用导通模块和用以对被测电线电缆导电情况进行监测的安全监测模块,所述备用导通模块与被测电线电缆所在工作线路形成导通回路并设置有备用导通开关,所述备用导通开关与所述检测控制模块相连,所述备用导通开关用以控制备用导通电路的通断状态;所述安全监测模块设置在被测电线电缆所在工作线路的回路中,并与所述备用导通模块以及所述检测控制模块相连。

技术总结


本发明涉及电线电缆试验检测技术领域,尤其涉及一种电线电缆电压与绝缘电阻试验一体化检测系统,包括数据库模块、移动绝缘检测模块、环境检测模块、接线模块、电源模块、检测模块和检测模块,有效的保证了有源带电检测能够在合适的环境中进行检测,提高了检测的安全程度,并且通过设置有移动绝缘检测模块能够进行非带电并且无接触的图像检测,以对电线电缆的绝缘包覆层外观识别一定程度上辅助漏电判断,有效的实现了本发明对工作电线电缆的检测需求,并且能够准确识别线缆的漏电位置。并且能够准确识别线缆的漏电位置。并且能够准确识别线缆的漏电位置。


技术研发人员:

胡瑜 丁政良 葛振明

受保护的技术使用者:

苏州市相城检测股份有限公司

技术研发日:

2022.08.15

技术公布日:

2022/11/22

本文发布于:2024-09-20 15:02:37,感谢您对本站的认可!

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