CN111289841A - 一种接地网腐蚀探测定位方法和*** - Google Patents

一种接地网腐蚀探测定位方法和*** Download PDF

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王浩文
邹京希
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Abstract

本申请公开了一种接地网腐蚀探测定位方法，包括：RTK移动站采集测量点的坐标数据，瞬变电磁装置同步采集测点的感应电压数据。主机接收所述坐标数据和所述感应电压数据，并记录所述坐标数据产生的时刻和所述感应电压数据产生的时刻。通过时间关联，将所述坐标数据和所述感应电压数据进行数据处理，生成测点数据。将所述测点数据进行反演成像，得到探测区域内的接地网故障和腐蚀程度情况。本申请从***结构上结合了高精度差分定位***，实现了在测量感应电压数据的同时测量坐标数据，提高了瞬变电磁接地网腐蚀诊断的施工效率。同时，数据处理过程中可以根据不同接地网网格大小和不同精度要求调整相应参数，提高了接地网腐蚀点定位的精度。

Description

一种接地网腐蚀探测定位方法和***
技术领域
本申请涉及接地网腐蚀检测技术领域，尤其涉及一种接地网腐蚀探测定位方法和***。
背景技术
接地网是电力***的重要组成部分，是电气设备故障电流和雷击电流的主要泄流通道，其性能的好坏直接影响电力***正常运行和工作人员的人身安全。接地网材料多为扁钢，属于腐蚀性金属材料，接地网长期处于阴暗潮湿的电磁环境中，极易发生腐蚀，甚至断裂，特别是多雨、盐碱地等地区，接地网腐蚀问题尤为严重，这为电力***的正常运行带来严重的隐患。随着经济的发展，电压等级的不断提高，接地网在变电站中的位置显得越来越重要。接地网状态检测和安全性能评估成为我国变电站亟需解决的问题。
瞬变电磁法是一种地球物理方法，它通过发送回线在地下建立一次脉冲磁场，在一次场间歇期间，利用接收线圈观测二次涡流场，并经反演形成纵向电阻率断面图。
将瞬变电磁法应用于接地网腐蚀诊断在2014年首次被提出，传统瞬变电磁法在地质勘查施工时多采用GPS提前进行定点，然后在所定点位进行数据采集。但是，因为变电站接地网网格间距较小，一般的GPS定位精度无法满足精度要求，造成接地网腐蚀点定位精度低。
发明内容
本申请提供了一种接地网腐蚀探测定位方法，以解决接地网腐蚀点定位精度低的技术问题。
为了解决上述技术问题，本申请实施例公开了如下技术方案：
本申请实施例公开了一种接地网腐蚀探测定位方法，包括：RTK移动站采集测量点的坐标数据，并将所述坐标数据传送至主机；
瞬变电磁装置采集测点的感应电压数据，并将所述感应电压数据传送至主机，其中所述瞬变电磁装置的传感器与所述RTK移动站固定连接；
主机接收所述坐标数据和所述感应电压数据，并记录所述坐标数据产生的时刻和所述感应电压数据产生的时刻；
通过所述坐标数据产生的时刻与所述感应电压数据产生的时刻的时间关联，将所述坐标数据和所述感应电压数据进行数据处理，生成测点数据；
将所述测点数据进行反演成像，得到探测区域内的接地网故障和腐蚀程度情况。
可选的，将所述坐标数据和所述感应电压数据进行数据处理，生成测点数据，包括：
将所述坐标数据与所述感应电压数据进行
预设矩形数据区域，所述数据区域内包含全部的坐标数据；
对所述矩形数据区域进行剖分，生成多个正方形的网格；
将所述网格中的坐标数据点对应的信号数据进行叠加，得到所述网格的测点数据；
选取所述网格的中心位置坐标作为所述测点数据的位置坐标。
可选的，还包括：将所述矩形数据区域外的区域进行白化。
与现有技术相比，本申请的有益效果为：
本申请公开了一种接地网腐蚀探测定位方法，包括：RTK移动站采集测量点的坐标数据，并将所述坐标数据传送至主机。瞬变电磁装置采集测点的感应电压数据，并将所述感应电压数据传送至主机，其中所述瞬变电磁装置的传感器与所述RTK移动站固定连接，坐标一致。主机接收所述坐标数据和所述感应电压数据，并记录所述坐标数据产生的时刻和所述感应电压数据产生的时刻。通过所述坐标数据产生的时刻与所述感应电压数据产生的时刻的时间关联，将所述坐标数据和所述感应电压数据进行数据处理，生成测点数据。将所述测点数据进行反演成像，得到探测区域内的接地网故障和腐蚀程度情况。本申请从***结构上结合了高精度差分定位***，实现了在测量感应电压数据的同时测量坐标数据，提高了瞬变电磁接地网腐蚀诊断的施工效率。同时相比于传统的单点测量的方式，数据处理过程中可以根据不同接地网网格大小和不同精度要求调整相应参数，提高了接地网腐蚀点定位的精度。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。
附图说明
为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的一种接地网腐蚀探测定位方法的流程示意图；
图2为图1所示的S400的具体实施流程图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
结合图1所示，本申请实施例提供了一种接地网腐蚀探测定位方法，包括：
S100：RTK(Real-time kinematic，载波相位差分***)移动站采集测量点的坐标数据，并将所述坐标数据传送至主机。RTK基站可布置在任意位置，RTK基站与RTK移动站之间通过无线电传输信号，其有效通信距离可达10KM以上，且RTK差分定位***的定位精度可达厘米级，满足地网腐蚀探测精度要求。
S200：瞬变电磁装置采集测点的感应电压数据，并将所述感应电压数据传送至主机，其中所述RTK移动站设于所述瞬变电磁装置的传感器的中心。
所述RTK移动站位于瞬变电磁装置的传感器的中心位置，RTK移动站和瞬变电磁***一起对测区进行测量，使得相同时刻测得的坐标数据与感应电压数据所在位置一致。
S300：所述主机接收所述坐标数据和所述感应电压数据，并记录所述坐标数据产生的时刻和所述感应电压数据产生的时刻。
主机在接收坐标数据和感应电压数据的同时也会记录每个坐标数据和信号数据产生的时刻，后期数据处理时将通过时刻来关联坐标数据和信号数据，通过这种关联方式就可以知道任意时刻下采集的信号数据与该时刻下传感器所在的位置。
S400：通过所述坐标数据产生的时刻与所述感应电压数据产生的时刻的时间关联，将所述坐标数据和所述感应电压数据进行数据处理，生成测点数据。
具体如图2所示，将所述坐标数据和所述感应电压数据进行数据处理，生成测点数据，包括：
S401：将所述坐标数据与所述感应电压数据进行坐标匹配。
因为所述坐标数据产生的频率与信号数据产生的频率的不一致，会造成两个时刻不能完全一一对应的问题，所以对于感应电压数据的产生时刻与任意坐标数据产生时刻都不相同的数据，就需要进行坐标匹配。
本实施例中所述坐标数据产生的频率为10Hz，所述感应电压数据产生的频率为16Hz。则每个坐标数据的时间间隔为0.1s。而在测量时，瞬变电磁装置的传感器移动速度通常比较慢，则可近似认为每两个坐标数据点之间(0.1s内)传感器在做匀速直线运动。设任意t时刻信号数据的坐标位置为(xt，yt)，而与t时刻相邻前后两时刻T1，T2的坐标数据为(XT1，YT1，T1)，(XT2，YT2，T2)，则T2-T1＝0.1s。此时可得出任意一刻感应电压数据的坐标位置：
xt＝10(t-T1)(XT2-XT1)+XT1
yt＝10(t-T1)(YT2-YT1)+YT1
其中xt，yt分别表示t时刻的信号数据的横纵坐标；T1表示在t时刻前最接近t时刻的存在RTK坐标数据的时刻；T2表示在t时刻后最接近t时刻的存在RTK坐标数据的时刻。
通过以上坐标匹配，得到每一个感应电压数据的产生时刻对应的坐标数据。但在数据采集过程中，由于变电站地形不规则或者现场设备干扰等问题，采集区域一般都为不规则的图形。
S402：预设矩形数据区域，所述数据区域内包含全部的坐标数据。
S403：对所述矩形数据区域进行剖分，生成多个正方形的网格。本实施例中，将所形成的矩形数据区域用多个边长相等的正方形进行剖分，边长大小视所探测精度及接地网网格大小而定(通常取1m)。
S404：将所述网格中的坐标数据点对应的感应电压数据进行叠加，得到所述网格的测点数据。尽管不同网格之间坐标点的数量不一致，会造成每个测点叠加次数也不相同。但由于接地网埋深较浅，信号主要反映在早期，且地网响应信号本身较强，所以叠加次数不一致对探测效果影响几乎无影响。对所测量的数据进行坐标匹配及网格化剖分，实现测量数据的预处理，转化为可用于进一步处理的测点数据。
S405：选取所述网格的中心位置坐标作为所述测点数据的位置坐标。
S500：将所述测点数据进行反演成像，得到探测区域内的接地网故障和腐蚀程度情况。
经过数据反演和成像技术手段处理后，可得到所探测区域的每个位置的接地网腐蚀情况。本实施中，由于在测量信号数据的同时记录坐标数据，节省了前期定点的时间。同时，相比于传统的点测，扫描式测量本身就具有测量效率高、探测精度可控等优点。
本申请从***结构上结合了高精度差分定位***，实现了在测量信号数据的同时测量坐标数据，极大的提高了瞬变电磁接地网腐蚀诊断的施工效率。同时相比于传统的单点测量的方式，数据处理过程中可以根据不同接地网网格大小和不同精度要求调整相应参数，提高了接地网腐蚀点定位的精度。
为了提高结果的准确性，所述接地网腐蚀探测定位方法还包括：
S600：将所述矩形数据区域外的区域进行白化。在成图后，根据实际探测的坐标数据，对平面图进行白化，将没有数据的区域白化，即所述矩形数据区域外的区域白化，形成与探测区域相对应的接地网腐蚀情况平面图以提高结果的准确性。
综上所述，本申请公开了一种接地网腐蚀探测定位方法，包括：RTK移动站采集测量点的坐标数据，并将所述坐标数据传送至主机。瞬变电磁装置采集测点的感应电压数据，并将所述感应电压数据传送至主机，其中所述瞬变电磁装置的传感器与所述RTK移动站固定连接，坐标一致。主机接收所述坐标数据和所述感应电压数据，并记录所述坐标数据产生的时刻和所述感应电压数据产生的时刻。通过所述坐标数据产生的时刻与所述感应电压数据产生的时刻的时间关联，将所述坐标数据和所述感应电压数据进行数据处理，生成测点数据。将所述测点数据进行反演成像，得到探测区域内的接地网故障和腐蚀程度情况。本申请从***结构上结合了高精度差分定位***，实现了在测量感应数据的同时测量坐标数据，极大的提高了瞬变电磁接地网腐蚀诊断的施工效率。同时相比于传统的单点测量的方式，数据处理过程中可以根据不同接地网网格大小和不同精度要求调整相应参数，提高了接地网腐蚀点定位的精度。
由于以上实施方式均是在其他方式之上引用结合进行说明，不同实施例之间均具有相同的部分，本说明书中各个实施例之间相同、相似的部分互相参见即可。在此不再详细阐述。
需要说明的是，在本说明书中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的电路结构、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种电路结构、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，有语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的电路结构、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里发明的公开后，将容易想到本申请的其他实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本申请的真正范围和精神由权利要求的内容指出。
以上所述的本申请实施方式并不构成对本申请保护范围的限定。

Claims (3)

1.一种接地网腐蚀探测定位方法，其特征在于，包括：
RTK移动站采集测量点的坐标数据，并将所述坐标数据传送至主机；
瞬变电磁装置采集测点的感应电压数据，并将所述感应电压数据传送至主机，其中所述瞬变电磁装置的传感器与所述RTK移动站固定连接；
主机接收所述坐标数据和所述感应电压数据，并记录所述坐标数据产生的时刻和所述感应电压数据产生的时刻；
通过所述坐标数据产生的时刻与所述感应电压数据产生的时刻的时间关联，将所述坐标数据和所述感应电压数据进行数据处理，生成测点数据；
将所述测点数据进行反演成像，得到探测区域内的接地网故障和腐蚀程度情况。
2.根据权利要求1所述的接地网腐蚀探测定位方法，其特征在于，将所述坐标数据和所述感应电压数据进行数据处理，生成测点数据，包括：
将所述坐标数据与所述感应电压数据进行坐标匹配；
预设矩形数据区域，所述数据区域内包含全部的坐标数据；
对所述矩形数据区域进行剖分，生成多个正方形的网格；
将所述网格中的坐标数据点对应的感应电压数据进行叠加，得到所述网格的测点数据；
选取所述网格的中心位置坐标作为所述测点数据的位置坐标。
3.根据权利要求2所述的接地网腐蚀探测定位方法，其特征在于，还包括：将所述矩形数据区域外的区域进行白化。
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Application publication date: 20200616

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