本發(fā)明涉及互感器自動(dòng)化檢定流水線故障分析與檢測(cè)，尤其涉及一種低壓ct自動(dòng)化檢定中低壓ct接線故障監(jiān)測(cè)裝置及方法。

背景技術(shù)：

1、本部分的陳述僅僅是提供了與本發(fā)明相關(guān)的背景技術(shù)信息，不必然構(gòu)成在先技術(shù)。

2、低壓電流互感器(current?transformer,?ct)是各種低壓電力成套裝置中實(shí)現(xiàn)相應(yīng)測(cè)量、控制、電能計(jì)量功能的重要配套測(cè)量元件，其性能的好壞直接關(guān)系到裝置中測(cè)量、計(jì)量的準(zhǔn)確性和保護(hù)裝置動(dòng)作的可靠性。因此，無(wú)論是在生產(chǎn)階段還是交驗(yàn)驗(yàn)收階段，均需要對(duì)互感器進(jìn)行強(qiáng)制性檢測(cè)/檢定?，F(xiàn)階段，低壓ct批量自動(dòng)化檢定流水線已陸續(xù)投入運(yùn)行，目前投運(yùn)的流水線系統(tǒng)相似，隨著系統(tǒng)連續(xù)高負(fù)荷運(yùn)載，其檢測(cè)能力、運(yùn)行效率、檢定質(zhì)量與效益方面的不足慢慢顯現(xiàn)，例如自動(dòng)化檢定涉及的互感器檢測(cè)項(xiàng)目包括絕緣電阻測(cè)量及工頻耐壓試驗(yàn)、二次繞組匝間絕緣強(qiáng)度試驗(yàn)、基本誤差測(cè)量試驗(yàn)等多項(xiàng)，各試驗(yàn)工序結(jié)構(gòu)復(fù)雜、控制程序繁瑣，在長(zhǎng)期高負(fù)荷運(yùn)行過(guò)程中，流水線控制設(shè)備等將會(huì)發(fā)生性能退化甚至出現(xiàn)故障，而一旦出現(xiàn)故障或者失準(zhǔn)，則可能引起檢定誤判、計(jì)量事故或貿(mào)易糾紛。因此，對(duì)低壓ct自動(dòng)檢定流水線進(jìn)行故障實(shí)時(shí)在線檢測(cè)及預(yù)警分析研究，對(duì)互感器流水線優(yōu)化設(shè)計(jì)、流水線檢定時(shí)效及可靠性的提高，具有重要意義。

3、在低壓ct流水線檢定過(guò)程中，出現(xiàn)概率較大的故障為流水線中二次接線端子與互感器二次接線端子的接線故障。當(dāng)前，互感器二次側(cè)接線故障的監(jiān)測(cè)分為兩類：

4、一是在故障發(fā)生后，經(jīng)項(xiàng)目檢定，電測(cè)及電控系統(tǒng)監(jiān)測(cè)到電氣參數(shù)異常，此時(shí)檢定系統(tǒng)判斷并提示接線故障。但是，這一故障監(jiān)測(cè)方式滯后，其將消耗掉耐壓測(cè)試單元或誤差檢定單元對(duì)同時(shí)檢定的12個(gè)工位上待檢互感器實(shí)施檢定的試驗(yàn)測(cè)試時(shí)間，而且發(fā)現(xiàn)故障后再進(jìn)行重檢操作，也將在一定程度上降低檢定效率，另外，這一方式也無(wú)法有效界定導(dǎo)致故障發(fā)生的具體原因。

5、二是在故障發(fā)生后，電測(cè)及電控系統(tǒng)并未監(jiān)測(cè)到異常，此時(shí)檢定系統(tǒng)可能將測(cè)試參數(shù)異?；蚩瞻椎刃畔⑴卸榇郎y(cè)件不合格，從而導(dǎo)致誤檢狀況的發(fā)生，之后雖然可通過(guò)對(duì)不合格互感器進(jìn)行反復(fù)檢測(cè)確認(rèn)的方式加以鑒別，以此監(jiān)測(cè)接線故障，但這種故障監(jiān)測(cè)方式更為滯后，且反復(fù)操作必定會(huì)造成相應(yīng)被測(cè)互感器檢定時(shí)間的浪費(fèi)，最終影響流水線檢定效率及檢定節(jié)拍。

6、因此，目前需要對(duì)低壓ct自動(dòng)化檢定流水線實(shí)施進(jìn)一步的可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)，及時(shí)、準(zhǔn)確的監(jiān)測(cè)流水線中各低壓ct二次側(cè)接線端子的接線故障并告警，以實(shí)現(xiàn)流水線的可靠性增長(zhǎng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為解決上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種低壓ct自動(dòng)化檢定中低壓ct接線故障監(jiān)測(cè)裝置及方法，通過(guò)在低壓ct自動(dòng)化檢定流水線的相應(yīng)單元中增設(shè)低壓電流互感器二次側(cè)接線端子接線故障監(jiān)測(cè)裝置，融合傳感器測(cè)試、計(jì)算機(jī)控制、數(shù)字圖像處理及機(jī)器學(xué)習(xí)等多領(lǐng)域技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)流水線中被測(cè)互感器二次側(cè)接線端子接線狀態(tài)的實(shí)時(shí)、精確故障檢測(cè)及告警，優(yōu)化低壓ct流水線檢定的效率及質(zhì)量。

2、第一方面，本發(fā)明提供了一種低壓ct自動(dòng)化檢定中低壓ct接線故障監(jiān)測(cè)裝置。

3、一種低壓ct自動(dòng)化檢定中低壓ct接線故障監(jiān)測(cè)裝置，設(shè)置在低壓ct自動(dòng)化檢定流水線中二次接線機(jī)構(gòu)的二次接線組件上，包括：

4、信息采集模塊，包括差動(dòng)變壓器式的直線位移測(cè)量傳感器，用于實(shí)時(shí)采集二次接線組件中測(cè)桿末端接線端頭的位移電信號(hào)；

5、信號(hào)測(cè)控終端，用于對(duì)采集的位移電信號(hào)進(jìn)行處理，生成位移信息，再根據(jù)位移信息和預(yù)設(shè)位移范圍比較，判斷是否存在接線故障，并根據(jù)判斷結(jié)果進(jìn)行接線故障預(yù)警及對(duì)應(yīng)工位接線故障圖像的采集；

6、視頻圖像監(jiān)控主機(jī)，用于根據(jù)采集的接線故障圖像，利用預(yù)存的圖像識(shí)別模型，識(shí)別圖像中接線故障的模式及狀態(tài)，將識(shí)別結(jié)果同步至流水線的控制主機(jī)。

7、進(jìn)一步的技術(shù)方案，對(duì)于低壓ct自動(dòng)化檢定流水線的絕緣耐壓測(cè)試工位和誤差檢定工位，在工位的二次接線機(jī)構(gòu)中的二次接線組件上，設(shè)置低壓ct接線故障監(jiān)測(cè)裝置；

8、在流水線的絕緣電阻測(cè)量及工頻耐壓試驗(yàn)、二次繞組匝間絕緣強(qiáng)度試驗(yàn)、磁飽和裕度測(cè)量以及基本誤差測(cè)量過(guò)程中，利用低壓ct接線故障監(jiān)測(cè)裝置，進(jìn)行低壓電流互感器二次側(cè)接線端子接線故障的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。

9、進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述信息采集模塊還包括傳感器裝夾機(jī)構(gòu)，所述傳感器裝夾機(jī)構(gòu)裝配于二次接線組件上，用于固定直線位移測(cè)量傳感器。

10、進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述信息采集模塊采用三段式差動(dòng)變壓器式直線位移測(cè)量傳感器及與傳感器相匹配的傳感器裝夾機(jī)構(gòu)；

11、所述直線位移測(cè)量傳感器包括初級(jí)線圈、兩個(gè)次級(jí)線圈、線圈龍骨、鐵芯、連桿和測(cè)試線纜；

12、其中，線圈龍骨的骨架形狀為三段工字型圓柱，初級(jí)線圈和兩個(gè)次級(jí)線圈分別纏繞在線圈龍骨的骨架上，兩個(gè)次級(jí)線圈對(duì)稱分布在初級(jí)線圈兩側(cè)，且反向串聯(lián)構(gòu)成差動(dòng)相接；線圈龍骨的骨架內(nèi)部設(shè)有中空?qǐng)A柱空間，中空?qǐng)A柱空間的中間位置處設(shè)有可移動(dòng)的圓柱桿狀鐵芯，鐵芯通過(guò)焊接方式與其下方的鐵芯連桿固定連接，鐵芯連桿的另一端與二次接線組件中測(cè)桿的上端部通過(guò)套筒聯(lián)軸器固定連接，形成鐵芯可動(dòng)變壓器式直線位移測(cè)量傳感器；測(cè)試線纜與初級(jí)線圈、兩個(gè)次級(jí)線圈連接，用于傳輸信號(hào)。

13、進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述傳感器裝夾機(jī)構(gòu)包括套筒聯(lián)軸器、調(diào)整墊圈、導(dǎo)套、支撐軸套、安裝頂蓋、安裝螺栓、傳感器保護(hù)外殼和束線器；

14、其中，導(dǎo)套的頂端與二次接線組件本體之間安裝有調(diào)整墊圈，導(dǎo)套的底端設(shè)有安裝定位齒，安裝定位齒與線圈龍骨上端面的定位齒孔裝配，以防止傳感器周向轉(zhuǎn)動(dòng)；傳感器通過(guò)支撐軸套與安裝頂蓋裝配，安裝頂蓋通過(guò)安裝螺栓固定在二次接線組件本體上；傳感器外部套設(shè)有傳感器保護(hù)外殼，束線器用于固定測(cè)試線纜。

15、進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述鐵芯采用高磁導(dǎo)率、高強(qiáng)度、高磁感應(yīng)強(qiáng)度的強(qiáng)磁材料，所述鐵芯連桿采用無(wú)磁不銹鋼材料，所述傳感器保護(hù)外殼采用弱磁材料。

16、進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述信息采集模塊采用lt20直線位移測(cè)量傳感器及與傳感器相匹配的傳感器裝夾機(jī)構(gòu)；

17、所述lt20直線位移測(cè)量傳感器的感應(yīng)線圈及信號(hào)調(diào)理組件裝配于不銹鋼金屬外殼內(nèi)，鐵芯置于外殼底部圓柱型孔內(nèi)，并與二次接線組件的測(cè)桿上端部通過(guò)螺紋連接；

18、所述傳感器裝夾機(jī)構(gòu)包括套筒、套筒上端蓋、上軸套、下軸套、緊固螺釘和小壓縮彈簧；其中，套筒與套筒上端蓋嵌套式可拆卸裝卡裝配，套筒上端蓋安裝壓簧，壓簧與二次接線組件本體之間設(shè)有調(diào)整墊；套筒為上端圓筒狀、下端兩梳齒型式，套筒下端的兩個(gè)梳齒呈180度方向排列，并與下軸套的兩個(gè)裝夾底座交叉裝配；下軸套通過(guò)緊固螺釘固定在二次接線組件本體上；小壓縮彈簧裝夾于二次接線機(jī)構(gòu)的彈簧壓緊件與傳感器不銹鋼外殼之間。

19、進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述lt20直線位移測(cè)量傳感器的不銹鋼金屬外殼分別與上軸套、下軸套通過(guò)過(guò)盈配合固定卡接，上軸套、下軸套與套筒的圓柱型內(nèi)壁之間間隙配合，二次接線組件中的信號(hào)測(cè)試線通過(guò)上軸套、下軸套與套筒之間間隙配合的間隙、穿過(guò)下軸套的走線槽孔引出。

20、進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述信號(hào)測(cè)控終端，包括：

21、激勵(lì)信號(hào)發(fā)生模塊，用于產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)直線位移測(cè)量傳感器所需的正弦波激勵(lì)信號(hào)；

22、信號(hào)調(diào)理模塊，用于接收傳感器采集的位移電信號(hào)，并對(duì)信號(hào)進(jìn)行解調(diào)及放大處理；

23、驅(qū)動(dòng)放大模塊，設(shè)置ad8065同相比例放大電路和ad8065電壓跟隨器，分別用于執(zhí)行信號(hào)的放大及電壓偏移調(diào)理；

24、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，用于將處理后的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)；

25、arm控制子系統(tǒng)，用于將接收的數(shù)字信號(hào)換算為位移信息，根據(jù)位移信息和預(yù)設(shè)位移范圍比較，判斷是否存在接線故障，生成并下發(fā)接線故障控制指令；

26、監(jiān)控報(bào)警模塊，用于進(jìn)行接線故障告警；

27、視頻圖像采集模塊，用于根據(jù)接線故障控制指令，啟動(dòng)相機(jī)進(jìn)行對(duì)應(yīng)工位接線故障圖像的采集；

28、圖傳模塊，用于將采集的圖像傳輸至視頻圖像監(jiān)控主機(jī)。

29、第二方面，本發(fā)明提供了一種低壓ct自動(dòng)化檢定中低壓ct接線故障監(jiān)測(cè)方法。

30、一種低壓ct自動(dòng)化檢定中低壓ct接線故障監(jiān)測(cè)方法，利用第一方面提出的低壓ct接線故障監(jiān)測(cè)裝置，對(duì)低壓ct自動(dòng)化流水線檢定過(guò)程中的二次接線過(guò)程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，包括：

31、二次接線組件下行，組件中的接線端頭與待測(cè)低壓ct二次側(cè)接線端子接觸，實(shí)時(shí)采集接線端頭的位移電信號(hào)；

32、對(duì)采集的位移電信號(hào)進(jìn)行信號(hào)調(diào)理、模數(shù)轉(zhuǎn)換后，得到位移信息，根據(jù)位移信息和預(yù)設(shè)位移范圍比較，判斷是否存在接線故障；

33、當(dāng)判斷存在接線故障時(shí)，啟動(dòng)故障預(yù)警并同步啟動(dòng)接線故障圖像的采集；

34、根據(jù)采集的接線故障圖像，利用圖像識(shí)別模型識(shí)別故障模式及狀態(tài)，并將識(shí)別結(jié)果同步至流水線中的hmi檢測(cè)監(jiān)測(cè)控制主機(jī)及單元控制執(zhí)行層。

35、以上一個(gè)或多個(gè)技術(shù)方案存在以下有益效果：

36、1、針對(duì)低壓ct自動(dòng)化流水線檢定中互感器二次側(cè)接線端子接線故障，本發(fā)明提出了一種低壓ct自動(dòng)化檢定中低壓ct接線故障監(jiān)測(cè)裝置及方法，該裝置集互感器檢定技術(shù)、精密儀器及機(jī)械、自動(dòng)化技術(shù)、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)等多種技術(shù)手段融于一體，通過(guò)在低壓ct自動(dòng)化檢定流水線的相應(yīng)單元中增設(shè)該低壓電流互感器二次側(cè)接線端子接線故障監(jiān)測(cè)裝置，可實(shí)現(xiàn)對(duì)流水線中被測(cè)互感器二次側(cè)接線端子接線狀態(tài)的實(shí)時(shí)、精確故障檢測(cè)及告警，優(yōu)化低壓ct流水線檢定的效率及質(zhì)量，該裝置簡(jiǎn)單、易行、通用、成本低，將其增設(shè)于現(xiàn)有流水線檢定系統(tǒng)中，不僅便于提升互感器檢定流水線的運(yùn)行效率，而且有利于實(shí)現(xiàn)流水線的可靠性增長(zhǎng)。

37、2、本發(fā)明通過(guò)差動(dòng)變壓器式位移傳感器實(shí)時(shí)采集接線端頭位置信息，能夠在接線故障發(fā)生時(shí)第一時(shí)間預(yù)警，便于即時(shí)處理，避免滯后監(jiān)測(cè)導(dǎo)致的時(shí)間浪費(fèi)；根據(jù)基于位移的初步故障監(jiān)測(cè)結(jié)果，按需啟動(dòng)圖像采集，無(wú)故障時(shí)定時(shí)采集，降低監(jiān)控設(shè)備的存儲(chǔ)壓力和流水線運(yùn)維成本；結(jié)合機(jī)器視覺(jué)技術(shù)和機(jī)器學(xué)習(xí)方法識(shí)別故障模式，減少誤判，提高故障判斷的準(zhǔn)確性；該裝置可與現(xiàn)有低壓ct自動(dòng)化檢定系統(tǒng)集成，實(shí)現(xiàn)流水線可靠性增長(zhǎng)，提升檢定效率。

38、3、本發(fā)明所提出的互感器二次側(cè)接線端子接線故障監(jiān)測(cè)裝置，可作為現(xiàn)有流水線二次接線端子磁性開(kāi)關(guān)到位檢測(cè)功能的輔助測(cè)量手段，利用監(jiān)測(cè)裝置的聲光報(bào)警功能啟動(dòng)被檢定互感器二次側(cè)接線端子接線失敗的現(xiàn)場(chǎng)預(yù)警，可實(shí)時(shí)提醒現(xiàn)場(chǎng)工作人員及時(shí)止損，從而節(jié)省相應(yīng)被檢互感器后續(xù)的項(xiàng)目檢定測(cè)試時(shí)間、降低誤檢的發(fā)生概率，對(duì)于實(shí)現(xiàn)低壓ct流水線優(yōu)化具有積極作用和現(xiàn)實(shí)意義。

39、本發(fā)明附加方面的優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過(guò)本發(fā)明的實(shí)踐了解到。