本發(fā)明涉及電力電網(wǎng)，尤其涉及一種鋼材接地網(wǎng)焊接狀態(tài)的注流測試方法與系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、接地網(wǎng)焊接施工過程的焊接工藝性能對焊縫金屬的成分、組織、力學(xué)性能、某些焊接缺陷(如氣孔、結(jié)晶裂紋)有較大影響。接地網(wǎng)焊接施工過程中可能有很多焊接缺陷，如氣孔、夾雜物、裂紋等。因此，及時對接地網(wǎng)焊接狀態(tài)進(jìn)行檢測對于控制接地網(wǎng)焊接質(zhì)量、防止接地網(wǎng)焊接缺陷有重要的意義。

2、而目前接地網(wǎng)中焊點(diǎn)的檢測多采用外觀觀測的方法，對焊點(diǎn)可能存在的氣孔裂紋進(jìn)行觀測，確定焊點(diǎn)正常與否。當(dāng)焊點(diǎn)內(nèi)部存在氣孔、夾雜物、裂紋時外觀觀測法導(dǎo)致焊接狀態(tài)判斷失準(zhǔn)，影響接地網(wǎng)的性能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供了一種鋼材接地網(wǎng)焊接狀態(tài)的注流測試方法與系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)接地網(wǎng)中焊接狀態(tài)的自動測試，提高接地網(wǎng)中焊接狀態(tài)的準(zhǔn)確度，保證接地網(wǎng)的性能。

2、第一方面，本發(fā)明提供了一種鋼材接地網(wǎng)焊接狀態(tài)的注流測試方法，該方法包括：獲取待測接地網(wǎng)的接地方案圖、焊點(diǎn)點(diǎn)位和各焊點(diǎn)的注流測試數(shù)據(jù)；對待測接地網(wǎng)中直線導(dǎo)體進(jìn)行注流測試，并進(jìn)行數(shù)據(jù)擬合，得到直線導(dǎo)體的單位長度導(dǎo)通阻抗與注流測試的測試電流之間的導(dǎo)通阻抗擬合函數(shù)；基于接地方案圖和焊點(diǎn)點(diǎn)位，以及導(dǎo)通阻抗擬合函數(shù)，構(gòu)建焊點(diǎn)通流阻抗的演算模型；演算模型用于計算焊點(diǎn)正常情況的通流阻抗；基于測試數(shù)據(jù)和預(yù)設(shè)測試阻抗公式，計算各焊點(diǎn)的測試阻抗；基于測試數(shù)據(jù)和焊點(diǎn)通流阻抗的演算模型，計算各焊點(diǎn)的演算阻抗；基于各焊點(diǎn)的演算阻抗和測試阻抗，確定各焊點(diǎn)的焊接狀態(tài)，焊接狀態(tài)包括焊點(diǎn)異常和焊點(diǎn)正常。

3、在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，基于各焊點(diǎn)的演算阻抗和測試阻抗，確定各焊點(diǎn)的焊接狀態(tài)，包括：對于任一焊點(diǎn)，若該焊點(diǎn)的第一演算阻抗大于第一測試阻抗的2倍，則確定該焊點(diǎn)為可觀測焊點(diǎn)，可觀測焊點(diǎn)為焊接狀態(tài)待定，需進(jìn)一步觀測的焊點(diǎn)；第一演算阻抗為第一測試電流對應(yīng)的演算阻抗，第一測試阻抗為第一測試電流對應(yīng)的測試阻抗；若該焊點(diǎn)的第一演算阻抗小于等于第一測試阻抗的2倍，則確定該焊點(diǎn)的焊接狀態(tài)為正常狀態(tài)。

4、在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，對于任一焊點(diǎn)，若該焊點(diǎn)的第一演算阻抗大于第一測試阻抗的2倍，則確定該焊點(diǎn)為可觀測焊點(diǎn)之后，還包括：對于可觀測焊點(diǎn)中任一待觀測焊點(diǎn)，若該待觀測焊點(diǎn)的第二測試阻抗小于預(yù)設(shè)閾值，則確定該待觀測焊點(diǎn)的焊接狀態(tài)為正常狀態(tài)；第二測試阻抗為第二測試電流對應(yīng)的測試阻抗，第二測試電流小于第一測試電流；若該待觀測焊點(diǎn)的第二測試阻抗大于等于預(yù)設(shè)閾值，則確定該待觀測焊點(diǎn)的焊接狀態(tài)為異常狀態(tài)；異常狀態(tài)表示焊點(diǎn)存在開裂和斷裂。

5、在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，對待測接地網(wǎng)中直線導(dǎo)體進(jìn)行注流測試，并進(jìn)行數(shù)據(jù)擬合，得到直線導(dǎo)體的單位長度導(dǎo)通阻抗與注流測試的測試電流之間的導(dǎo)通阻抗擬合函數(shù)，包括：采用不同等級的測試電流，對設(shè)定長度的直線導(dǎo)體進(jìn)行注流測試，得到直線導(dǎo)體的注流測試數(shù)據(jù)；注流測試數(shù)據(jù)包括不同測試電流下直線導(dǎo)體兩端的測試電壓；基于直線導(dǎo)體的注流測試數(shù)據(jù)，以及直線導(dǎo)體的導(dǎo)體長度，計算直線導(dǎo)體在各級測試電流下的單位長度導(dǎo)通阻抗；基于直線導(dǎo)體在各級測試電流下的單位長度導(dǎo)通阻抗，以及各級測試電流，進(jìn)行數(shù)據(jù)擬合，得到導(dǎo)通阻抗擬合函數(shù)。

6、在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，基于接地方案圖和焊點(diǎn)點(diǎn)位，以及導(dǎo)通阻抗擬合函數(shù)，構(gòu)建焊點(diǎn)通流阻抗的演算模型，包括：基于接地方案圖和焊點(diǎn)點(diǎn)位，確定待測接地網(wǎng)中焊點(diǎn)與支路的拓?fù)潢P(guān)系；基于焊點(diǎn)與支路的拓?fù)潢P(guān)系，確定第一關(guān)聯(lián)矩陣和第二關(guān)聯(lián)矩陣；第一關(guān)聯(lián)矩陣用于表征焊點(diǎn)電壓和支路電壓之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系；第二關(guān)聯(lián)矩陣用于表征焊點(diǎn)電流與支路電流之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系；基于各支路的導(dǎo)體長度和導(dǎo)通阻抗擬合函數(shù)，構(gòu)建支路導(dǎo)體傳導(dǎo)阻抗矩陣；支路導(dǎo)體阻抗矩陣以注流測試的測試電流為變量；基于第一關(guān)聯(lián)矩陣，以焊點(diǎn)電壓列向量為變量，構(gòu)建支路電壓列向量；焊點(diǎn)電壓列向量為注流測試中各焊點(diǎn)兩側(cè)的測試電壓構(gòu)成的向量；基于支路電壓列向量，以及支路導(dǎo)體傳導(dǎo)阻抗矩陣，構(gòu)建支路電流列向量；基于支路電流列向量，以及第二關(guān)聯(lián)矩陣，構(gòu)建焊點(diǎn)電流列向量。焊點(diǎn)電流列向量以注流測試的測試電流和測試電壓為變量；基于焊點(diǎn)電流列向量和焊點(diǎn)電壓列向量，構(gòu)建焊點(diǎn)通流阻抗的演算模型。

7、在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，基于測試數(shù)據(jù)和預(yù)設(shè)測試阻抗公式，計算各焊點(diǎn)的測試阻抗，包括：對于任一焊點(diǎn)，基于如下預(yù)設(shè)測試阻抗公式，計算該焊點(diǎn)的測試阻抗；

8、

9、其中，x(i)為該焊點(diǎn)的測試阻抗，un(k)為該焊點(diǎn)測試起點(diǎn)的測試電壓，un(m)為該焊點(diǎn)測試終點(diǎn)的測試電壓，i為該焊點(diǎn)在注流測試中的檢測電流。

10、在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，基于測試數(shù)據(jù)和預(yù)設(shè)測試阻抗公式，計算各焊點(diǎn)的測試阻抗之前，還包括：基于測試電流列向量、第一關(guān)聯(lián)矩陣和支路導(dǎo)體阻抗矩陣，構(gòu)建導(dǎo)通測試焊點(diǎn)電壓列向量；基于導(dǎo)通測試焊點(diǎn)電壓列向量、第一關(guān)聯(lián)矩陣、第二關(guān)聯(lián)矩陣和支路導(dǎo)體阻抗矩陣，構(gòu)建焊點(diǎn)電流列向量；基于焊點(diǎn)電流列向量和焊點(diǎn)電壓列向量，構(gòu)建預(yù)設(shè)測試阻抗公式。

11、在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，基于測試數(shù)據(jù)和焊點(diǎn)通流阻抗的演算模型，計算各焊點(diǎn)的演算阻抗，包括：步驟一、初始化迭代次數(shù)nit＝1；步驟二、對于每個焊點(diǎn)，基于第二測試電流對應(yīng)的測試數(shù)據(jù)和焊點(diǎn)通流阻抗的演算模型，計算第二測試電流對應(yīng)的第二演算阻抗，并令i0＝i1＝||in||2；步驟三、對于每個焊點(diǎn)，基于第一測試電流對應(yīng)的測試數(shù)據(jù)和焊點(diǎn)通流阻抗的演算模型，計算第一測試電流對應(yīng)的第一演算阻抗；并令i1＝||in||2；步驟四、計算二范數(shù)收斂判據(jù)；二范數(shù)收斂判據(jù)為|i1-i0|≤10-5；步驟五、若|i1-i0|>10-5，且迭代次數(shù)小于最大迭代次數(shù)，則重復(fù)執(zhí)行步驟三至步驟五，直至迭代次數(shù)大于等于最大迭代次數(shù)或|i1-i0|≤10-5；若|i1-i0|>10-5，且迭代次數(shù)大于等于最大迭代次數(shù)，則確定第一演算阻抗計算失??；步驟六、若|i1-i0|≤10-5，則輸出滿足二范數(shù)收斂判據(jù)的第一演算阻抗。

12、在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，若該待觀測焊點(diǎn)的第二測試阻抗大于等于預(yù)設(shè)閾值，則確定該待觀測焊點(diǎn)的焊接狀態(tài)為異常狀態(tài)之后，還包括：對該待觀測焊點(diǎn)進(jìn)行修補(bǔ)，并對修改后的待觀測焊點(diǎn)以第二測試電流進(jìn)行注流測試，得到該待觀測焊點(diǎn)的修補(bǔ)測試阻抗；若該待觀測焊點(diǎn)的修補(bǔ)測試阻抗小于預(yù)設(shè)閾值，則確定該待觀測焊點(diǎn)的焊接狀態(tài)為正常狀態(tài)；若該待觀測焊點(diǎn)的修補(bǔ)測試阻抗大于等于預(yù)設(shè)閾值，則確定該待觀測焊點(diǎn)的焊接狀態(tài)為異常狀態(tài)。

13、第二方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種鋼材接地網(wǎng)焊接狀態(tài)的注流測試裝置，該裝置包括：通信模塊，用于獲取待測接地網(wǎng)的接地方案圖、焊點(diǎn)點(diǎn)位和各焊點(diǎn)的注流測試數(shù)據(jù)；處理模塊，用于對待測接地網(wǎng)中直線導(dǎo)體進(jìn)行注流測試，并進(jìn)行數(shù)據(jù)擬合，得到直線導(dǎo)體的單位長度導(dǎo)通阻抗與注流測試的測試電流之間的導(dǎo)通阻抗擬合函數(shù)；基于接地方案圖和焊點(diǎn)點(diǎn)位，以及導(dǎo)通阻抗擬合函數(shù)，構(gòu)建焊點(diǎn)通流阻抗的演算模型；演算模型用于計算焊點(diǎn)正常情況的通流阻抗；基于測試數(shù)據(jù)和預(yù)設(shè)測試阻抗公式，計算各焊點(diǎn)的測試阻抗；基于測試數(shù)據(jù)和焊點(diǎn)通流阻抗的演算模型，計算各焊點(diǎn)的演算阻抗；基于各焊點(diǎn)的演算阻抗和測試阻抗，確定各焊點(diǎn)的焊接狀態(tài)，焊接狀態(tài)包括焊點(diǎn)異常和焊點(diǎn)正常。

14、第三方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種鋼材接地網(wǎng)焊接狀態(tài)的注流測試系統(tǒng)，該注流測試系統(tǒng)包括電壓測量裝置、電流測量裝置、直流電流源和注流測試裝置；電壓測量裝置連接與待測接地網(wǎng)中待測焊點(diǎn)的兩側(cè)，檢測焊點(diǎn)的起點(diǎn)電壓和終點(diǎn)電壓；電流測量裝置、直流電流源以及待測焊點(diǎn)電氣連接，形成通路，電流測量裝置用于測量流經(jīng)待測焊點(diǎn)的檢測電流；直流電流源輸出各級測試電流的電流源；注流測試裝置與電壓測量裝置、電流測量裝置和直流電流源連接，接收電壓測量裝置和直流測量裝置的注流測試數(shù)據(jù)，并控制直流電流源輸出各級測試電流，注流測試裝置還用于執(zhí)行如上述第一方面以及第一方面中任一種可能的實(shí)現(xiàn)方式所述方法的步驟。

15、第四方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種電子設(shè)備，該電子設(shè)備包括存儲器和處理器，該存儲器存儲有計算機(jī)程序，所述處理器用于調(diào)用并運(yùn)行所述存儲器中存儲的計算機(jī)程序執(zhí)行如上述第一方面以及第一方面中任一種可能的實(shí)現(xiàn)方式所述方法的步驟。

16、第五方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，所述計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)存儲有計算機(jī)程序，其特征在于，所述計算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時實(shí)現(xiàn)如上述第一方面以及第一方面中任一種可能的實(shí)現(xiàn)方式所述方法的步驟。

17、本發(fā)明提供一種鋼材接地網(wǎng)焊接狀態(tài)的注流測試方法與系統(tǒng)，本發(fā)明通過對接地網(wǎng)中正常直線導(dǎo)體進(jìn)行注流測試，并經(jīng)過數(shù)據(jù)擬合，得到直線導(dǎo)體的單位長度導(dǎo)通阻抗與注流測試的測試電流之間的導(dǎo)通阻抗擬合函數(shù)，之后基于導(dǎo)通阻抗擬合函數(shù)構(gòu)建焊點(diǎn)通流阻抗的演算模型；計算焊點(diǎn)正常情況的演算阻抗。本技術(shù)還對各焊點(diǎn)進(jìn)行注流測試，得到各焊點(diǎn)的測試阻抗，將演算阻抗與測試阻抗進(jìn)行對比，判定焊接狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)接地網(wǎng)中焊接狀態(tài)的自動演算和測試，提高接地網(wǎng)中焊接狀態(tài)的準(zhǔn)確度，保證接地網(wǎng)的性能。