基于光子計數(shù)技術的全日盲紫外成像定量化檢測方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種全日盲紫外成像定量化檢測方法，尤其是涉及一種基于光子計數(shù)技術的全日盲紫外成像定量化檢測方法。
【背景技術】
[0002]高壓帶電設備分布范圍廣，所處地理環(huán)境復雜，電壓等級多樣，長期運行中容易出現(xiàn)異常放電情況。當高壓帶電設備發(fā)生異常放電后，實現(xiàn)快速、準確的放電點定位和嚴重程度定量化分析，能夠減少通過人工巡檢排查放電點所需的時間，減輕運行維護人員的工作量，縮短放電缺陷恢復時間，可在故障隱患萌芽狀態(tài)對其進行監(jiān)控，客觀、科學的評估放電嚴重程度，從而為高壓帶電設備的預維護檢測和數(shù)據(jù)化管理提供科學的、具有可比性的數(shù)據(jù)。
[0003]紫外成像檢測技術是利用紫外光探測器探測紫外光的原理，將電暈放電產生的不可見紫外線轉換為可視化圖像。當探測對象釋放紫外線信號時，光譜進入紫外成像儀光學系統(tǒng)，分光系統(tǒng)將可見光和紫外光進行分光，紫外線探測器接受紫外線信號，經過數(shù)模轉換再與可見光組合疊加，最終在儀器的屏幕上顯示可見光和紫外線組合圖像。紫外成像儀通過探測帶電設備電暈放電時產生的紫外線，來定位設備電暈放電缺陷，并利用電暈光子計數(shù)來判斷設備電暈放電的強度，進而評估帶電設備缺陷嚴重程度。
[0004]由于電暈檢測的實時性，大部分檢測需要在白天進行，而由于進入地球表面的太陽光中或多或少的存在部分光譜的紫外光，因此，目前市場上存在的全日盲紫外成像儀、半日盲紫外成像儀和夜盲紫外成像儀能夠在多大程度上濾除太陽光中紫外光的影響，決定了紫外成像儀在高壓帶電設備電暈檢測的推廣價值；此外，還需考慮環(huán)境濕度、檢測距離和設備電壓等級對儀器檢測紫外光子數(shù)造成的影響。
[0005]紫外成像儀應用于高壓帶電設備電暈檢測在國內應用時間較短，作為一種新興的檢測技術，尚無系統(tǒng)、可靠的電暈放電定量化檢測相關規(guī)范。在現(xiàn)有技術條件下，不同類型、不同廠家、不同型號的紫外成像儀得出的光子計數(shù)結果不同，即使是同一設備，在不同距離、不同濕度、不同電壓等級條件下光子計數(shù)結果也不同。目前，亟需建立起具有可比性的紫外光子計數(shù)方法，對電力設備的定量化判據(jù)提供技術依據(jù)。

【發(fā)明內容】

[0006]本發(fā)明所要解決的技術問題，就是提供一種基于光子計數(shù)技術的全日盲紫外成像定量化檢測方法，為帶電設備運行維護、檢測和狀態(tài)量管理提供科學的定量化數(shù)據(jù)。
[0007]解決上述技術問題，本發(fā)明采用的技術方案如下:
[0008]—種基于光子計數(shù)技術的全日盲紫外成像定量化檢測方法，其特征是:包括采用如下公式求得紫外光子計數(shù)當量值的步驟:
[0009]Σ5 5= 0.33d 2 Σ exp (0.4125-0.075d)*v*m* [1+(0.95-h)/0.95] (1)；
[0010]Σ5 5:為換算到5.5m標準距離時的紫外光子計數(shù)值，簡稱為紫外光子計數(shù)當量值；
[0011]d:為實際測試距離，m;
[0012]Σ:為在d測試距離時檢測得到的紫外光子計數(shù)值；
[0013]V:為電壓等級修正系數(shù)，llOkV以及以下電壓等級取l，220kV及以上電壓等級取
0.5 ；
[0014]m:為放電部位修正系數(shù)，放電部位為絕緣子護套和導線時系數(shù)取1，其他部位時系數(shù)取0.3 ;
[0015]h:為測試環(huán)境濕度，% ；
[0016]光子計數(shù)時全日盲紫外檢測儀增益設置值固定在量程的60%處；
[0017]光子計數(shù)時在特定的區(qū)域對象中進行，且僅對單個放電位置進行計數(shù)，計數(shù)區(qū)域涵蓋全部連續(xù)點，并盡可能涵蓋90 %以上瑞利散射引起的游離點。
[0018]有益效果:本發(fā)明依據(jù)大量科學、系統(tǒng)的實驗室模擬優(yōu)化和現(xiàn)場實測，考慮了紫外檢測結果受檢測距離、環(huán)境濕度、設備電壓等級和放電部位的影響因素，并采用全日盲紫外成像設備濾除了太陽光中紫外光的影響，得出了紫外光子計數(shù)結果的修正公式(1)，涉及了環(huán)境濕度、檢測距離、設備電壓等級和放電部位對儀器檢測紫外光子數(shù)造成的影響，為帶電設備運行維護、檢測和狀態(tài)量管理提供了科學的定量化數(shù)據(jù)；且該公式具有直觀簡單、易于應用的優(yōu)點。
【附圖說明】
[0019]圖1是本發(fā)明的采用全日盲紫外成像儀定量化檢測儀器原理示意圖；
[0020]圖2是本發(fā)明中采用實驗室升壓試驗法測試不同環(huán)境和測試距離下紫外光子計數(shù)值變化規(guī)律的實驗原理圖。
【具體實施方式】
[0021 ] 本發(fā)明的基于定量化光子計數(shù)技術的全日盲紫外成像定量化檢測方法實施例，包括采用如下公式求得紫外光子計數(shù)當量值的步驟:
[0022]Σ5 5= 0.33d 2 Σ exp (0.4125-0.075d)*v*m* [1+(0.95-h)/0.95] (1)；
[0023]Σ5 5:為換算到5.5m標準距離時的紫外光子計數(shù)值，簡稱為紫外光子計數(shù)當量值；
[0024]d:為實際測試距離，m;
[0025]Σ:為在d測試距離時檢測得到的紫外光子計數(shù)值；
[0026]V:為電壓等級修正系數(shù)，llOkV以及以下電壓等級取l，220kV及以上電壓等級取
0.5 ；
[0027]m:為放電部位修正系數(shù)，放電部位為絕緣子護套和導線時系數(shù)取1，其他部位時系數(shù)取0.3 ;
[0028]h:為測試環(huán)境濕度，% ;
[0029]光子計數(shù)時全日盲紫外檢測儀增益設置值固定在量程的60%處；
[0030]光子計數(shù)時在特定的區(qū)域對象中進行，且僅對單個放電位置進行計數(shù)，計數(shù)區(qū)域涵蓋全部連續(xù)點，并盡可能涵蓋90 %以上瑞利散射引起的游離點。
[0031]進行上述方法所采用到的裝置結構和組成包括:
[0032]—紫外光束分離器，其將光分解為自然光和紫外光；
[0033]—設有前可見光鏡頭的可見光相機，設在自然光光路上并接收；
[0034]—紫外太陽盲濾鏡，設在紫外光光路上并過濾太陽光；
[0035]—設有前紫外鏡頭的紫外相機，設在被過濾后的太陽光光路上并接收；
[0036]— (XD相機，連接所述的紫外相機；
[0037]—圖像疊加處理器，接收并混合可見光相機和(XD相機發(fā)來的影像。
[0038]本發(fā)明中采用實驗室針板電極升壓試驗法測試不同環(huán)境和測試距離下紫外光子計數(shù)值變化規(guī)律，紫外光子計數(shù)實驗原理參見圖2。
[0039]組成:調節(jié)試驗電壓的自耦調壓器T1，實現(xiàn)電壓提升的升壓變壓器T2，起限流作用的保護電阻R，測量試驗電壓的電容分壓器C1與C2，能產生穩(wěn)定電暈放電的針板電極A。
[0040]T2的初級線圈抽頭一端接地、另一端接自耦變壓器的輸出端，T2的二次線圈串聯(lián)有保護電阻R和針板電極A。
[0041]自耦變壓器的初級線圈T1的一端接地，另一端輸入220V交流電。
[0042]電容分壓器C1與C2的兩端與棒板電極并聯(lián)。
【主權項】
1.一種基于定量化光子計數(shù)技術的全日盲紫外成像檢測方法，其特征是:包括采用如下公式求得紫外光子計數(shù)當量值的步驟:Σ 5 5= 0.33d 2 Σ exp (0.4125-0.075d) *v*m* [1+ (0.95_h) /0.95] (1)； Σ5.5:為換算到5.5m標準距離時的紫外光子計數(shù)值，簡稱為紫外光子計數(shù)當量值； d:為實際測試距離，m; Σ:為在d測試距離時檢測得到的紫外光子計數(shù)值； V:為電壓等級修正系數(shù)，llOkV以及以下電壓等級取l，220kV及以上電壓等級取0.5 ;m:為放電部位修正系數(shù)，放電部位為絕緣子護套和導線時系數(shù)取1，其他部位時系數(shù)取 0.3 ; h:為測試環(huán)境濕度，% ; 光子計數(shù)時全日盲紫外檢測儀增益設置值固定在量程的60%處； 光子計數(shù)時在特定的區(qū)域對象中進行，且僅對單個放電位置進行計數(shù)，計數(shù)區(qū)域涵蓋全部連續(xù)點，并涵蓋90%以上瑞利散射引起的游離點。
【專利摘要】一種基于定量化光子計數(shù)技術的全日盲紫外成像檢測方法，包括采用如下公式求得紫外光子計數(shù)當量值的步驟：Σ5.5＝0.33d2Σexp(0.4125-0.075d)*v*m*[1+(0.95-h)/0.95](1)；光子計數(shù)時全日盲紫外檢測儀增益設置值固定在量程的60％處；光子計數(shù)時在特定的區(qū)域對象中進行，且僅對單個放電位置進行計數(shù)，計數(shù)區(qū)域涵蓋全部連續(xù)點，并涵蓋90％以上瑞利散射引起的游離點。本發(fā)明利用全日盲紫外成像儀對電暈放電的探測，通過紫外成像儀中的紫外線和可見光雙通道融合圖像獲取高壓帶電設備電暈放電的具體位置，然后通過對電暈放電位置處的紫外光子計數(shù)來對電暈放電進行定量化分析，并對測試距離、環(huán)境濕度、電壓等級等影響因素進行修正，得出了優(yōu)于現(xiàn)有標準的紫外光子檢測校正公式。
【IPC分類】G01R35/00, G01R31/12
【公開號】CN105301542
【申請?zhí)枴緾N201510783885
【發(fā)明人】王銳, 陳聚文, 彭向陽, 林茂, 余欣, 張顯, 王柯, 麥曉明, 易琳, 黃振, 錢金菊
【申請人】廣東電網有限責任公司電力科學研究院
【公開日】2016年2月3日
【申請日】2015年11月13日