[发明专利]一种非接触式的GIS振动故障诊断方法及装置在审
申请号: | 202110795169.0 | 申请日: | 2021-07-14 |
公开(公告)号: | CN113740721A | 公开(公告)日: | 2021-12-03 |
发明(设计)人: | 刘咏飞;赵科;杨景刚;张量;高山;陈少波;胡成博;李洪涛;腾云;李玉杰;张照辉;徐阳;肖焓艳;马径坦;曹昆 | 申请(专利权)人: | 国网江苏省电力有限公司电力科学研究院;江苏省电力试验研究院有限公司;国网江苏省电力有限公司 |
主分类号: | G01R31/327 | 分类号: | G01R31/327;G01H17/00 |
代理公司: | 苏州市中南伟业知识产权代理事务所(普通合伙) 32257 | 代理人: | 丁博寒 |
地址: | 211103 江*** | 国省代码: | 江苏;32 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 接触 gis 振动 故障诊断 方法 装置 | ||
本发明公开了一种非接触式的GIS振动故障诊断方法及装置,涉及电力行业设备故障诊断技术领域,包括高速摄像机、处理器和显示屏。本发明中,采用的是非接触式测量,具有测量方式无负载效应和对测试对象无损伤的优点;该装置具有较强的环境适应性,相比较传统的GIS测量,视觉测量方法不会受到电磁环境的干扰,相机拍摄距离的灵活性使得测量工作能够在恶劣环境中实现,此外,巡检式装置便于移动和携带;具有广泛的测量范围,拍摄帧频的提高可以分析频率更高的信号,通过调整相机的参数,可实现不同尺度设备的测量与分析;该装置自动化程度高,所采集的视频可在运算处理器上进行分析,可以使得信号的提取自动进行,工作过程稳定且设定简单。
技术领域
本发明涉及电力行业设备故障诊断技术领域,更具体地说,特别涉及一种非接触式的GIS振动故障诊断方法及装置。
背景技术
传统的GIS故障诊断方法具有局限性,不能发现早期故障,对于排查故障有滞后性。若想要以定期检测的方式实现故障排查,频繁的检查又会打扰GIS的工作,也会影响其使用寿命。
目前,基于振动测量的故障诊断方法也被应用于GIS状态监测中,但其测量过程是利用加速度传感器或应变传感器的接触式测量。对于大型设备的振动信号采集,使用传感器的难度大、成本高,且耗时耗力。
目前,在基于振动测量的GIS故障诊断方法中,振动信号采集都是利用传感器的接触式测量。当测量大型设备时,为保证数据采集的完整性和可靠性,传感器的数量需求较大,测试过程也更繁琐,而且基于传感器的测量在空间分辨率方面欠佳。
此外,在传统振动测量过程中,传感器的安装以及振动信号的采集装置都对测量场地的条件有标准需求,且其采集系统的连接较为复杂。甚至有时会由于设备位置等原因,出现传感器无法安装在设备上的情况,这无疑阻碍了振动信号的采集,增加了GIS故障诊断的困难。
为此,我们提出一种非接触式的GIS振动故障诊断方法及装置来解决上述问题。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的问题,而提出的一种非接触式的GIS振动故障诊断方法及装置,在检测过程中实现非接触式测量,能够简化测试过程;同时,在数据采集方面,能够获取空间分辨率较高的振动信号,并能便捷地选取设备上任意位置的振动信号,为后续提供更加全面的数据。最终能够基于GIS振动状态,实现故障诊断。
为了实现上述目的,本发明采用了如下技术方案:
一种非接触式的GIS振动故障诊断方法,包括以下步骤:
步骤一:通过高速摄像机获取设备运行期间的视频;
步骤二:通过处理器对所述步骤一中获取的振动视频进行预处理,之后再进行图像运动捕捉获取振动信号数据;
步骤三:选择被测设备上的重点分析区域,得到振动区域信号数据,基于所述振动区域信号数据进行后处理,提取特征值,即OFC值;
步骤四:将所述OFC值与阈值进行比较,获取诊断结果;
步骤五:将得到的所述OFC值及诊断结果投放到显示屏上,实现GIS的振动故障诊断。
优选的,所述步骤三中振动信号的后处理为奇次谐波频率复杂度的数值提取。
优选的,所述奇次谐波频率复杂度的数值提取包括进行振动时域信号的采集,对于采集到的所述振动时域信号通过离散傅立叶变换得到信号的频域分布,通过所述信号的频域分布得出奇次谐波成分所占的能量比例(R)。
优选的,故障的出现对所述振动信号各频率成分的抑制或增强作用,使得振动信号的某些频率成分出现衰减,而另一些频率成分出现增强。但不同故障时,不同频率成分的变化有着显著不同,结合这些特性可以对故障类型进行进一步判别。例如GIS在发生直流偏磁时,振动信号中的基频奇次谐波分量增多。
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