基于涡流热成像的耐张线夹压接缺陷检测

来源 :河北工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:andrew2011
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着我国国民经济的快速增长,电力需求量也急剧增加,根据国家能源局数据报告显示,2019年我国全社会用电量72 255亿千瓦时,同比增长4.5%。用电量的逐年提升,对我国电力系统的安全性、稳定性提出了更高的要求。在架空线路中,耐张线夹作为重要的组成金具,不仅要承担导线的拉力,还要承受线路负荷电流,其安装质量和连接状态关乎架空线路的安全可靠运行。针对耐张线夹安装效果检测难题,本文提出一种新型的耐张线夹压接质量无损检测方法。该方法将电磁感应加热方法与红外热成像技术相结合,并基于深度学习算法实现对耐张线夹压接缺陷的识别。基于涡流热成像技术与深度学习相结合,设计了感应加热无损检测实验平台。实验平台包含计算机、感应加热组件、红外热像仪和待测工件耐张线夹。感应加热器采用LC并联谐振对激励线圈施加交流电,耐张线夹中产生感应涡流,并产生焦耳热。使用红外热像仪对加热的耐张线夹拍摄红外热图,利用设计的卷积神经网络对红外热图进行分类识别,实现对耐张线夹压接质量的检测。和现有的检测耐张线夹压接质量的方法相比,这种无损检测方法拥有更高的效率和准确率,也提供了更加简易的操作。首先,论文深入分析了电磁感应加热原理,建立了耐张线夹感应加热的仿真模型,仿真验证了电磁感应热成像方法应用于检测耐张线夹压接缺陷的有效性,并分析了激励频率、激励时间、提离距离三种条件对加热效果的影响。其次,从检测实际需求出发,设计了一种LC并联谐振结构的电磁感应加热电源模块,以及与耐张线夹形状匹配的两种线圈结构,仿真和实验验证了感应加热电源的有效性。进行了红外热像仪选型,并利用红外热像仪采集加热的耐张线夹红外热图,通过对原始图片进行预处理和人工扩充,使用卷积神经网络对红外热图迭代提取特征,并根据结果对网络模型结构进行调整优化。最后,搭建了感应加热无损检测实验平台,对耐张线夹压接质量实施检测。对三种不同压接质量的耐张线夹进行感应加热实验,通过红外热像仪拍照、存储并传输到上位机,基于深度学习对红外热图像进行分类识别。实验证明本文所提出方法可以实现对耐张线夹压接质量的分类识别,有效提高了检测效率和准确率。
其他文献
干式变压器作为配电网中的主要设备之一,其安全运行对于保证电力网络中能量的安全配送至关重要。目前随着干式变压器的迅猛发展,其短路运行时的稳定性问题成为了一个重要课题。短路工况下,绕组上的电流最大值可达到额定运行时的十几倍至几十倍,漏磁场与电流所产生的短路电动力可达到正常工况下的数百倍,从而使得导线发生弯曲甚至断裂,或因绝缘强度不足造成绕组局部放电、烧毁等严重故障。近年来,长圆形绕组在配电变压器设计与
学位
数控技术以及相关数控设备是实现现代制造业的基础,也是检验一个国家机械行业先进水平的重要标准。然而,作为数控机床加工的重要环节,数控机床伺服控制系统的性能直接影响产品的加工精度,因此,需要对数控机床的伺服控制系统参数进行优选以及对机床加工精度进行改善。本文在对数控机床伺服系统控制技术和改善加工精度技术难点分析的基础上,提出了一种基于改进人群搜索算法的控制参数优选方法,并对相应的实验平台参数进行优选以
学位
准确可靠的网络拓扑和线路参数是配电网分析计算和运行控制的基础。然而,低压配电网量大面广、结构错综复杂、布线隐蔽、原始数据缺失、用户扩改接频繁等,导致变-线-户之间的拓扑关系不明确,阻碍了在此基础上的各种高级应用的可靠实现。因此,本文针对低压配电网参数估计和拓扑辨识展开了研究,主要内容如下:(1)提出了一种基于非线性回归的低压配电网线路参数估计方法。首先,推导了线路的线性近似和非线性两种电压降方程,
学位
随着全球能源紧缺问题的日益凸显,提高旋转电机、电力变压器等电工装备的能源利用率,降低运行损耗已成为了当今世界的热点问题。在电工装备中,铁心是影响其性能的关键,而铁心又是采用具有特定磁特性的电工磁性材料制作而成的。因此,精确模拟和测量磁性材料的磁特性是优化电工装备,降低运行损耗的基础。本文提出一种新型的磁特性测量传感结构,并对其传感系数进行了精密校准实验,探究了新型传感器传感系数的频率响应特性;系统
学位
“青少年之家”是共青团团市委引领成立的公益组织,“青少年之家”依托各种社会力量,充分发挥社区阵地优势,针对广大青年群体开展了各式各样、内容丰富的活动,设置范围从最初的公租房社区扩展到城市社区全覆盖。随着制度政策的不断健全,与第三方机构的联建不断增多,专业社工队伍的业务范围不断扩大,“青少年之家”的志愿服务水平得到显著的提升,并逐渐发展成为参与社区治理的重要主体,为社区的和谐稳定和城市文明化建设做出
学位
智能辅助诊疗,是指通过影像学、医学图像处理技术以及其他可能的生理,生化手段,结合计算机的分析计算,发现病灶,提高诊断的准确率,辅助参与临床决策的过程。卷积神经网络在梯度消失问题得到解决后的迅猛发展,极大地推动了卷积神经网络在医学影像分析领域的发展,也推动了深度学习在计算机辅助诊疗领域的发展。但囿于数据隐私和数据壁垒等问题,当前可以用于训练计算机辅助诊疗系统的数据量非常小,这也很大程度上禁锢了基于深
学位
随着智能电网的发展,电能在人们生产生活中越来越不可或缺,随之而来的电气火灾事故也日益增多。故障电弧是引发电气火灾的重要原因,由于串联故障电弧的电流幅值通常小于线路正常工作时的电流幅值,线路中安装的断路器或熔断器等保护装置一般无法切除此类故障。此外,串联故障电弧电流还容易受非线性负载高频干扰的影响,造成故障电弧误判断。针对上述问题,本文以非线性负载条件下串联故障电弧为研究对象,提出基于小波包分解与深
学位
电工硅钢材料广泛应用于大型电工装备,其磁性能直接影响电工装备的运行效率。电工硅钢材料的损耗是电工装备损耗的重要组成部分,研究电工硅钢材料的磁特性和损耗特性对电工装备的设计和优化具有重要意义。采用表面线圈方法进行的旋转磁特性测量过程中,由于表征磁场强度H和磁通密度B的感应电动势信号微弱,且容易受漏磁干扰,需要设计精确的微小信号放大处理电路。从材料产生损耗的角度,受加工工艺和磁畴结构的影响,材料各轴向
学位
作为电器开关的重要组成部分,触头本身的性质影响着开关电器的使用寿命和可靠性。由于Ag Cd O在工作过程中会产生有毒物质而逐渐的被淘汰,作为替代材料的Ag Sn O2具有高抗熔焊性和耐电弧烧蚀,且工作过程中不会产生有毒物质,具有很好的发展前景。但Ag Sn O2触头材料也存在着一些缺陷,随着触头动作次数增加,触头表面会析出导电性较差的Sn O2,导致接触电阻变大、工作环境温度升高,进而减少触头使用
学位
“社会治理”概念在党的十八届三中全会一经提出,就受到了学者们、实务者的密切关注,中共中央对于要构建怎样的社会治理格局、机制和体系作了进一步的解释和完善,提出要“完善共建共治共享的社会治理制度”等。工会组织在我国政治性和群众性明显,是代表工人阶级的社会组织,组织发展较为成熟、基础较好,所联系代表的职工数量丰富,在推进社会治理进程中起到较为关键的作用,在引领职工汇合力、号召职工实干助发展、维权服务促社
学位