低压综合配电箱的工频耐压击穿位置定位方法及装置与流程

1.本发明属于配网物资入网检测技术领域，特别是涉及一种低压综合配电箱的工频耐压击穿位置定位方法、装置及计算机设备。


背景技术：

2.低压综合配电箱是一种能够实现电能分配、控制、保护以及无功补偿的配电设备，是配电网中的关键设备，因此，低压综合配电箱的电气性能将直接影响配网系统的安全运行。工频耐压试验是综合配电箱入网试验的一项重要实验，主要考核综合配电箱内部元件的绝缘性能。综合配电箱的工频耐压试验中，将工频耐压试验装置与综合配电箱内的电气元件连接起来，将试验电压施加于电气元件上，如果元件的绝缘性能不合格，就会在绝缘薄弱处发生击穿现象。
3.工频耐压试验必须模拟配电箱的实际运行状态，所以试验中配电箱的盖板必须处于关闭状态，使得综合配电箱成为封闭的箱体，这就导致了在发生工频耐压击时，无法确定箱体内的击穿位置，无法针对击穿位置进行电气元件针对性调整。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明提供一种低压综合配电箱的工频耐压击穿位置定位方法、装置及计算机设备，主要目的在于实现在不打开低压综合配电箱的盖板的情况下确定击穿位置。
5.一个方面，本发明提供了一种低压综合配电箱的工频耐压击穿位置定位方法，包括：
6.获取低压综合配电箱上的超声波传感器检测到的待测元件发生击穿时所发出的超声波信号的方向信息；
7.根据方向信息确定超声波信号发射源的位置，以进行击穿位置的定位。
8.其中，超声波传感器为超声波声强传感器，超声波传感器所在的位置包括位于低压综合配电箱上的有别于待测元件所在侧壁的其他侧壁上。
9.其中，低压综合配电箱上的超声波传感器检测待测元件发生击穿时所发出的超声波信号的方向信息，包括：
10.获取超声波传感器在多个预设扫描方向上依次进行超声波扫描得到的超声波信号的信号强度；
11.根据信号强度和预设扫描方向确定方向信息。
12.其中，多个预设扫描方向包括超声波传感器所在水平面内的预设扫描方向，以及平行于超声波传感器所在的综合配电箱的侧壁的竖直面内的预设扫描方向；
13.其中，超声波传感器在任一预设扫描方向上以扇形扫描面进行扫描。
14.其中，根据方向信息确定超声波信号发射源的位置信息，以进行击穿位置的定位，包括：
15.根据超声波传感器在低压综合配电箱上的位置以及方向信息，确定超声波传感器基于方向信息的延长线与低压综合配电箱的侧壁的焦点；
16.根据焦点确定超声波信号发射源的位置。
17.其中，超声波传感器的数量至少为四个，根据焦点确定超声波信号发射源的位置，包括：
18.获取各个超声波传感器对应的焦点；
19.计算各个焦点的中心位置得到超声波信号发射源的位置。
20.其中，超声波传感器的数量至少为四个，超声波传感器设置于低压综合配电箱同一侧壁上，且超声波传感围绕低压综合配电箱的侧壁的边缘均匀分布。
21.另一方面，本发明实施例还提供了一种低压综合配电箱的工频耐压击穿位置定位装置，包括：
22.方向信息获取模块，用于获取低压综合配电箱上的超声波传感器检测待测元件发生击穿时所发出的超声波信号的方向信息；
23.击穿位置确定模块，用于根据方向信息确定超声波信号发射源的位置，以进行击穿位置的定位。
24.又一方面，本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现以下步骤：
25.获取低压综合配电箱上的超声波传感器检测到的待测元件发生击穿时所发出的超声波信号的方向信息；
26.根据方向信息确定超声波信号发射源的位置，以进行击穿位置的定位。
27.再一方面，本发明实施例还提供一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行程序时实现以下步骤：
28.获取低压综合配电箱上的超声波传感器检测到的待测元件发生击穿时所发出的超声波信号的方向信息；
29.根据方向信息确定超声波信号发射源的位置，以进行击穿位置的定位。
30.本发明实施例提供的低压综合配电箱的工频耐压击穿位置定位方法、装置及计算机设备，实现在不打开低压综合配电箱的盖板的情况下确定击穿位置。现有技术中，工频耐压试验必须模拟配电箱的实际运行状态，所以试验中配电箱的盖板必须处于关闭状态，导致在发生工频耐压击时，无法确定箱体内的击穿位置，无法针对击穿位置进行电气元件针对性调整。与现有技术相比，本技术方案中，在低压综合配电箱上设置超声波传感器，当待测元件发生击穿时，击穿位置将产生超声波并向外围传播，超声波传感器检测超声波信号的方向，进而根据超声波信号的方向以及低压综合配电箱的结构即可得到击穿位置，实现不打开低压综合配电箱即可获取击穿位置，使得工频耐压试验过程的规范，获得结果准确。
附图说明
31.通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
32.图1示出了本发明实施例提供的低压综合配电箱的工频耐压击穿位置定位方法的
示例性系统架构示意图；
33.图2示出了本发明实施例提供的一种低压综合配电箱的工频耐压击穿位置定位方法流程图；
34.图3示出了本发明实施例提供的另一种低压综合配电箱的工频耐压击穿位置定位方法流程图；
35.图4示出了本发明实施例提供的超声波传感器在低压综合配电箱上的分布位置的示意图；
36.图5示出了本发明实施例提供的一种低压综合配电箱的工频耐压击穿位置定位装置组成框图；
37.图6示出了本发明实施例提供的另一种低压综合配电箱的工频耐压击穿位置定位装置组成框图。
具体实施方式
38.这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。
39.在本发明使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
40.应当理解，尽管在本发明可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本发明范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在
……
时”或“当
……
时”或“响应于确定”。
41.图1示出了可以应用本公开的压综合配电箱的工频耐压击穿位置定位方法、装置及计算机设备的实施例的示例性系统架构。
42.如图1所示，系统架构可以包括工频耐压发生器、超声波传感器和处理器。工频耐压发生器用于通过电缆将试验电压施加于低压综合电箱的待测元件的端子上；超声波传感器设在低压综合电箱的侧壁上，用于获取待测元件发生击穿时所发出的超声波的声强信息；处理器用于控制超声波传感器的扫描方向以及根据声强信息和扫描方向确定待测元件发生击穿时所发出的超声波信号的方向信息。
43.处理器可以是硬件，也可以是软件。当处理器为硬件时，可以实现成多个处理器组成的分布式处理器集群，也可以实现成单个处理器；处理器为软件时，可以实现成多个软件或软件模块，也可以实现成单个软件或软件模块，在此不做具体限定。
44.下面参考附图描述本发明实施例的待评估设备中低压综合配电箱的工频耐压击穿位置定位方法的方法和装置。
45.图2为根据本发明一个实施例的待评估设备中低压综合配电箱的工频耐压击穿位
置定位方法的流程图。需要说明的是，本发明实施例中的处理器可以是手机、平板电脑、个人数字助理等具有安卓或鸿蒙操作系统且支持应用程序运行的硬件设备。
46.如图2所述，本发明提供的一种低压综合配电箱的工频耐压击穿位置定位方法，包括：
47.s201、获取低压综合配电箱上的超声波传感器检测到的待测元件发生击穿时所发出的超声波信号的方向信息。
48.处理器控制工频耐压发生器通过电缆将预设电压施加于综合配电箱内部待测元件的端子上，当低压综合配电箱的箱体内的待测元件的耐压性能不合格而发生击穿时，击穿位置会发出超声波信号，所发出的超声波信号在低压综合配电箱的箱体内会以球面波的形式向四周传播。通过在低压综合配电箱的箱体内表面设置超声波传感器，处理器控制超声波传感器进行超声波扫描，得到超声波的方向信息，即发生击穿的位置相对超声波传感器的方向。需要说明的是，获取超声波信号的方向信息为实时获取，超声波传感器在工频耐压发生器施加电压之前即开始进行超声波信号的扫描，当发生击穿时，即可立即获取超声波信号的方向信息。
49.超声波传感器所在的位置包括位于低压综合配电箱上的有别于待测元件所在侧壁的其他侧壁上，具体可以为在相对于待测元件的侧壁上，使得超声波传感器可以准确的接收超声波信号并进行超声波信号的解析而得到超声波信号的方向信息。
50.s202、根据方向信息确定超声波信号发射源的位置，以进行击穿位置的定位。
51.通过在处理器中进行建模，将低压综合配电箱的外轮廓信息以及超声波传感器具体位置信息作为已知数据，结合获取得到的超声波信号的方向信息，即可获取超声波信号发射源的位置。一种实施方式中，构建以低压综合配电箱的一角为原点，以低压综合配电箱的三条楞边为x轴、y轴和z轴的三维坐标系，超声波传感器和低压综合配电箱侧壁的各点均具有在三维坐标系内确定的三维坐标，而超声波信号的方向信息实际上为超声波信号发射源与超声波传感器在三维坐标系中的相对角度数据。在三维坐标系中构建以超声波传感器为起点，满足相对角度数据的射线，根据低压综合配电箱侧壁的坐标确定射线与低压综合配电箱的侧壁的焦点坐标，该焦点作为超声波信号发射源的位置，即击穿位置。
52.本发明实施例提供的低压综合配电箱的工频耐压击穿位置定位方法、装置及计算机设备，实现在不打开低压综合配电箱的盖板的情况下确定击穿位置。现有技术中，工频耐压试验必须模拟配电箱的实际运行状态，所以试验中配电箱的盖板必须处于关闭状态，导致在发生工频耐压击时，无法确定箱体内的击穿位置，无法针对击穿位置进行电气元件针对性调整。与现有技术相比，本技术方案中，在低压综合配电箱上设置超声波传感器，当待测元件发生击穿时，击穿位置将产生超声波并向外围传播，超声波传感器检测超声波信号的方向，进而根据超声波信号的方向以及低压综合配电箱的结构即可得到击穿位置，实现不打开低压综合配电箱即可获取击穿位置，使得工频耐压试验过程的规范，获得结果准确。
53.本发明实施例提供了另一种低压综合配电箱的工频耐压击穿位置定位方法，如图3所示，该方法包括：
54.s301、获取超声波传感器在多个预设扫描方向上依次进行超声波扫描得到的超声波信号的信号强度。
55.多个预设扫描方向包括超声波传感器所在水平面内的预设扫描方向，以及平行于
超声波传感器所在的综合配电箱的侧壁的竖直面内的预设扫描方向，超声波传感器在任一预设扫描方向上以扇形扫描面进行扫描。超声波传感器所在水平面内的预设扫描方向为超声波传感器所在水平面内的围绕超声波传感器均匀分布的a个方向，a大于等于12，且小于等于36，平行于超声波传感器所在的综合配电箱的侧壁的竖直面内的预设扫描方向为竖直面内的围绕超声波传感器均匀分布的b个方向，b大于等于12，且小于等于36。一种实施方式中，超声波传感器在a个水平面上均匀分布的12个方向上依次进行扇形扫描，而后在b个竖直面上均匀分布的12个方向上依次进行扇形扫描，得到各个扫描方向上的超声波的信号强度，实现在水平和垂直两个维度对超声波发射源进行定位。
56.s302、根据信号强度和预设扫描方向确定方向信息。
57.在各个扫描方向上获取的超声波的信号强度数据为时域结果，同时包含声强信息和方向信息，对测得的时域结果进行频谱分析，当超声波声强传感器的角度正对超声波信号发射源的位置，频谱分析结果将全部为正值，当超声波声强传感器的角度和超声波信号发射源的位置有偏差时，频谱分析结果显示部分为正值，部分为负值，当超声波声强传感器置于和超声波信号发射源的位置相反的方向，频谱分析结果则全部为负值。根据频谱分析结果可确定超声波声强传感器正对超声波信号发射源时的扫描方向，可以理解的是，扫描方向包括水平面内的扫描方向和竖直面内的扫描方向，任一扫描方向对应一扇形扫描面，根据两个扇形扫描面的交线即可得到上述超声波信号的方向信息。
58.s303、根据超声波传感器在低压综合配电箱上的位置以及方向信息，确定超声波传感器基于方向信息的延长线与低压综合配电箱的侧壁的焦点。
59.s304、获取各个超声波传感器对应的焦点，计算各个焦点的中心位置得到超声波信号发射源的位置。
60.超声波传感器的数量至少为四个，超声波传感器设置于综合配电箱同一侧壁上，且超声波传感围绕综合配电箱的侧壁的边缘均匀分布。为保证检测结果的准确性，采用多个传感器同时进行检测的方法。具体的，如图4所示，超声波传感器p的数量为八个，八个超声波传感器p靠近侧壁的边缘分布一周，具体为第一排均匀分布三个，第二排两侧各分布一个，第三排均匀分布三个。对任一超声波传感器p执行s301至s303的步骤，得到任一超声波传感器p基于方向信息的延长线l在低压综合配电箱侧壁的焦点q，由于测量误差等存在，焦点q可能不集中在一点上，根据各个焦点q的坐标计算全部焦点的中心点，即为超声波信号发射源的位置。
61.进一步的，作为对上述图2所示方法的实现，本发明实施例提供了一种低压综合配电箱的工频耐压击穿位置定位装置，如图5所示，该装置包括：
62.方向信息获取模块51，用于获取所述低压综合配电箱上的超声波传感器检测待测元件发生击穿时所发出的超声波信号的方向信息；
63.击穿位置确定模块52，用于根据所述方向信息确定所述超声波信号发射源的位置，以进行所述击穿位置的定位。
64.本发明实施例提供的低压综合配电箱的工频耐压击穿位置定位方法、装置及计算机设备，实现在不打开低压综合配电箱的盖板的情况下确定击穿位置。现有技术中，工频耐压试验必须模拟配电箱的实际运行状态，所以试验中配电箱的盖板必须处于关闭状态，导致在发生工频耐压击时，无法确定箱体内的击穿位置，无法针对击穿位置进行电气元件针
对性调整。与现有技术相比，本技术方案中，在低压综合配电箱上设置超声波传感器，当待测元件发生击穿时，击穿位置将产生超声波并向外围传播，超声波传感器检测超声波信号的方向，进而根据超声波信号的方向以及低压综合配电箱的结构即可得到击穿位置，实现不打开低压综合配电箱即可获取击穿位置，使得工频耐压试验过程的规范，获得结果准确。
65.进一步的，作为对上述图3所示方法的实现，本发明实施例提供了另一种低压综合配电箱的工频耐压击穿位置定位装置，如图6所示，该装置包括：
66.信号强度获取模块611，用于获取超声波传感器在多个预设扫描方向上依次进行超声波扫描得到的超声波信号的信号强度；
67.方向信息计算模块612，用于根据信号强度和预设扫描方向确定方向信息；
68.焦点确定模块621，用于根据超声波传感器在低压综合配电箱上的位置以及方向信息，确定超声波传感器基于方向信息的延长线与低压综合配电箱的侧壁的焦点；
69.发射源的位置确定模块622，用于获取各个超声波传感器对应的焦点，计算各个焦点的中心位置得到超声波信号发射源的位置。
70.其中，超声波传感器的数量至少为四个，超声波传感器设置于综合配电箱同一侧壁上，且超声波传感围绕综合配电箱的侧壁的边缘均匀分布。
71.本发明一个实施例提供了一种存储介质，所述存储介质存储有至少一可执行指令，该计算机可执行指令可执行上述任意方法实施例中的低压综合配电箱的工频耐压击穿位置定位方法。
72.基于上述如图2所示方法和如图5所示装置的实施例，本发明实施例还提供了一种计算机设备的实体结构图，该计算机设备包括包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行程序时实现以下步骤：
73.获取低压综合配电箱上的超声波传感器检测到的待测元件发生击穿时所发出的超声波信号的方向信息；
74.根据方向信息确定超声波信号发射源的位置，以进行击穿位置的定位。
75.显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。
76.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，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，均应包括在本发明的保护范围之内。