检测系统中，信号发射模块 包括：
[0070] -发射机电路，其产生高频电磁脉冲信号；
[0071] 一发射天线，其与发射机电路连接，将发射机电路传输的高频电磁脉冲信号发射 至地下接地网导体；
[0072] 在上述的一种基于高频电磁脉冲的变电站接地网腐蚀检测系统中，信号接收模块 包括：
[0073] -接收天线，其接收地下导体反射回的高频电磁脉冲信号；
[0074] 一接收机电路，其与接收天线连接，获取接收天线传输的高频电磁脉冲信号，并将 该信号进行滤波、放大处理。
[0075] 在上述的一种基于高频电磁脉冲的变电站接地网腐蚀检测系统中，控制单元模块 包括：
[0076] 一微处理器巧片，其分别与发射模块和接收模块连接，实现对信号发射模块和信 号接收模块的控制，并暂存信号接收模块传输的高频电磁脉冲信号与数据；
[0077] -通信巧片，其与微处理器巧片连接，W接收微处理器巧片传输的高频电磁脉冲 信号数据，并将其传输至信号分析显示终端。
[007引在上述的一种基于高频电磁脉冲的变电站接地网腐蚀检测系统中，控制单元模块 与信号分析显示终端通过W太网连接。
[0079] 要注意的是，W上列举的仅为本发明的具体实施例，显然本发明不限于W上实施 例，随之有着许多的类似变化。本领域的技术人员如果从本发明公开的内容直接导出或联 想到的所有变形，均应属于本发明的保护范围。
【主权项】
1. 一种基于高频电磁脉冲的变电站接地网腐蚀检测系统，其特征在于，包括： 一电源模块，用于整个检测系统供电； 一信号发射模块，其与接地网连接，用于产生并向接地网发射高频电磁脉冲信号； 一信号接收模块，其与接地网连接，用于接收接地网导体反射回来的高频电磁脉冲信 号，对该信号进行滤波、放大； 一控制单元模块，其分别与信号发射模块、信号接收模块连接，用于控制发射、接收高 频电磁脉冲信号，接收信号接收模块传输的数据与信号； 一信号分析显示终端，其与控制单元模块连接，接收控制单元模块传输的数据与信 号； 一探测小车，用于承载所述的探测系统。2. 根据权利要求1所述的一种基于高频电磁脉冲的变电站接地网腐蚀检测系统，其特 征在于，所述的电源模块为蓄电池。3. 根据权利要求1所述的一种基于高频电磁脉冲的变电站接地网腐蚀检测系统，其特 征在于，所述的信号发射模块包括： 一发射机电路，其产生IMHz~IGHz的高频电磁脉冲信号； 一发射天线，其分别与接地网和接收发射机电路连接，用于接收发射机电路产生的高 频电磁脉冲信号并将其发射至接地网地下导体。4. 根据权利要求1所述的一种基于高频电磁脉冲的变电站接地网腐蚀检测系统，其特 征在于，所述的信号接收模块包括： 一接收天线，其与接地网连接，用于接收接地网地下导体反射回的高频电磁脉冲信 号； 一接收机电路，其与接收天线连接，用于获取接收天线传输的高频电磁脉冲信号，并对 该信号进行滤波、放大处理。5. 根据权利要求1所述的一种基于高频电磁脉冲的变电站接地网腐蚀检测系统，其特 征在于，所述的控制单元模块包括： 一微处理器芯片，其分别与信号发射模块、信号接收模块相连，用于控制信号的发射与 接收，并暂存信号接收模块传输的高频电磁脉冲信号； 一通信芯片，其与微处理器芯片连接，接收微处理器传输的高频电磁脉冲信号。6. 根据权利要求1所述的一种基于高频电磁脉冲的变电站接地网腐蚀检测系统，其特 征在于，所述的控制单元模块与所述的信号分析显示终端之间通过以太网连接。7. -种如权利要求1所述的基于高频电磁脉冲的变电站接地网腐蚀检测方法，其特征 在于，包括以下步骤： (1) 将探测小车置于待测接地网导体上方； (2) 信号发射模块产生IMHz~IGHz的高频电磁脉冲信号向地下导体发射信号；信号 接收模块接收到地下导体反射的高频电磁脉冲信号，对其进行滤波与放大后，再将这些信 号传输至信号分析显示终端；信号分析显示终端分析并获取波形特征参数； (3) 信号分析显示终端通过基于BP神经网络的接地网导体宽度预测模型对地下接地 导体的实际形状大小进行预测； (4) 信号分析显示终端在预测得到期望输出量W'后，计算W'与根据导体规格获取的 导体实际宽度W的相对误差D，若相对误差大于等于10%，则判断被探测段导体出现腐蚀故 障； (5)完成该段导体的测量后，推动探测小车，继续重复上述过程测量所有的接地网导 体，并评估其状态，诊断是否有故障存在。8. 根据权利要求7所述的基于高频电磁脉冲的变电站接地网腐蚀检测方法，其特征在 于，所述的波形特征参数包括脉冲宽度Tw、脉冲幅度Umax、能量E、斜率K。9. 根据权利要求7所述的基于高频电磁脉冲的变电站接地网腐蚀检测方法，其特征在 于，所述的基于BP神经网络的接地网导体宽度预测模型的建模过程如下： 3a.以信号分析显示终端计算得到的波形特征参数作为输入参数，从测量信号中任意 选取一段数据作为训练样本向量，所述的波形特征参数为：信号脉冲宽度Tw，其中，Tw=仏为信号每个采样点所对应的信号值；斜率K，其中，K=Umaj/(Tm-T)，^为波峰出现的时 间； 3b.将训练样本向量中的上述输入参数构成网络输入矩阵B，该矩阵每一列依次对应 输入参数脉冲宽度Tw、脉冲幅度Umax、能量E、上升斜率K，并对上述输入参数做归一化处理； 所述归一化处理方法为：将所有输入参数乘以相应系数使之处于同一数量级，然后使用下 列公式将输入参数归一化至[〇, 1]区间内，所述的计算公式为式中：为初始网络输入矩阵B的元素，Bi;max与Bi;min分别为初始网络输入矩阵B第i行的最大值和最小值； 3c.根据网络输入矩阵与期望误差大小，确定网络的层数与各层神经元数，设定学习规 则、训练函数、激活函数、初始权值与学习速率，利用训练样本向量对该神经网络进行训练， 其输出量为接地网导体宽度宽度的预测值W';完成该BP神经网络的训练后，将实测信号 作为预测样本向量输入到训练完毕的神经网络中，获取网络输出层各节点的输出结果W'， 即为所述的接地网导体宽度预测模型的期望输出量。10. 根据权利要求7所述的基于高频电磁脉冲的变电站接地网腐蚀检测方法，其特征 在于，所述的相对误差计算公式为：
【专利摘要】本发明涉及一种基于高频电磁脉冲的变电站接地网腐蚀检测系统及方法，包括：一电源模块；一信号发射模块，其与接地网连接，用于产生并向接地网发射高频电磁脉冲信号；一信号接收模块，其与接地网连接，用于接收接地网导体反射回来的高频电磁脉冲信号，对该信号进行滤波、放大；一控制单元模块，其分别与信号发射模块、信号接收模块连接，用于控制发射、接收高频电磁脉冲信号，接收信号接收模块传输的数据与信号；一信号分析显示终端，其与控制单元模块连接，接收控制单元模块传输的数据与信号；一探测小车，用于承载所述的探测系统。与现有技术相比，本发明具有保障变电站安全稳定运行等优点。
【IPC分类】G01R31/08
【公开号】CN104965153
【申请号】CN201510316650
【发明人】傅晨钊, 司文荣, 苏磊, 陈璐
【申请人】国网上海市电力公司, 华东电力试验研究院有限公司
【公开日】2015年10月7日
【申请日】2015年6月10日