一种电热混凝土路面的电极板接头脱落的检测方法与流程

本发明涉及电热混凝土路面技术领域，尤其涉及一种电热混凝土路面的电极板接头脱落的检测方法。

背景技术：

大量调查和研究显示,路面状况的好坏是影响道路交通的重要因素之一。特别是在寒冷的冬季,当路面积雪或结冰时,常给道路的畅通和行车安全带来严重影响,甚至造成公路和机场关闭,给客货运输带来不便,从而造成了巨大的经济损失。我国幅员辽阔,多年平均积雪日数≥30天的地区占全国领土的56％,包括我国东北部和西部两大块。甚至于在我国南方地区也出现类似2008年初的特大冰雪灾害,造成多处机场关闭。因此,为了保障道路畅通和行车安全,并提高道路和机场的营运效益,采取快速、有效、对路面无损伤的措施清除路面冰雪,便成为各国在寒冷地区冬季道路保养上的一项重大工作。

目前,常用的除冰雪方法主要有人工清除法、机械清除法和热融雪法及化学融雪法,其中人工清除法,效率低、费用高、作业时间长。机械清除法效率高,适合大面积机械化清除作业,但是清除不彻底,且机械除雪设备使用频率低、经济效益差。化学融雪法是通过撒盐来降低水的冰点,达到使积雪融化的目的,该法具有效果好、材料来源广、价格低廉等优点。但是在长时间潮湿的条件下,撒布的食盐中的氯离子会引起混凝土路面和桥面上钢筋钢纤维的锈蚀,降低公路桥梁的使用寿命,且污染环境,而导电混凝土、电热线缆等功能材料的研究为道路和机场跑道的融雪化冰提供了更佳的选择。

电热混凝土由于其既是建筑材料又是功能材料，施工管养方便，同时又绿色环保，可用于铺设路面，融雪除冰。在铺设电热混凝土的过程中，电极接头极易脱落，造成局部甚至整段路面供电故障，导致电热混凝土路面不能发热融雪除冰。由于脱落接头埋置在硬化了的电热混凝土中，肉眼不能发现，只能凿开电热混凝土逐个检查。这种检查方法带有盲目性，工作量大，同时这种方法是一种有损检测方法。

技术实现要素：

针对现有技术的缺点，本发明的目的是提供一种电热混凝土路面的电极板接头脱落的检测方法，通过该方法能快速、精确确定电热混凝土路面的电极板接头脱落的具体位置，实现了电热混凝土路面电极板接头脱落无损诊断。

为实现上述目的，本发明提供了一种电热混凝土路面的电极板接头脱落的检测方法，包括如下步骤：

S1：测量电热混凝土路面每一供电支线的电流强度I_i，并判断每一供电支线是否为疑似故障线路，其中：i≥1；

S2：将每一疑似故障线路通电，并分别在每一疑似故障线路的火线、零线上根据预设距离取等间距的测点，采用电磁场测试仪测量每一火线、零线上测点的磁场强度；

S3：通过公式计算火线、零线对应的每一测点的磁场强度比，其中：R_i为第i个测点的磁场强度比，m_li、m_ni分别为火线、零线上第i个测点的磁场强度，i≥1；

S4：通过每一磁场强度比计算磁场强度变化率，并通过磁场强度变化率确定电极板接头脱落的位置。

与现有技术相比，本发明公开的电热混凝土路面的电极板接头脱落的检测方法，采用钳表测量每一供电支线的电流，并计算得到平均电流，通过判断每一供电支线的电流是否小于平均电流，从而筛选出疑似故障线路；通过在每一疑似故障线路的火线、零线上选取测点，并采用电磁场测量仪测量每一测点的磁场强度，计算得到每一测点的磁场强度比，进一步计算得到每一测点的磁场强度变化率，通过判断每一测点的磁场强度变化率是否处于预设阈值范围，从而确定每一测点对应的疑似故障线路中是否存在电极板接头脱落，及电极板接头脱落的具体位置。本发明提供的检测方法，解决了现有技术的检测工作量大、盲目性、且是有损检测的问题，获得了操作简单，快速精确的确定电热混凝土路面中电极板接头是否脱落，及脱落的具体位置的有益效果，实现了电热混凝土路面电极板接头脱落无损诊断。

根据本发明另一具体实施方式，步骤S1包括如下步骤：

S11：采用钳表测量电热混凝土路面每一供电支线的电流强度I_i，其中：i≥1；

S12：根据每一电流强度I_i，计算得到平均电流强度I_a，其中：i≥1；

S13：分别判断每一电流强度I_i是否小于平均电流强度I_a，若是，则电流强度对应的供电支线为疑似故障线路。

根据本发明另一具体实施方式，在步骤S2中，预设距离为电极板接头间距。

根据本发明另一具体实施方式，步骤S4包括如下步骤：

S41：通过公式计算每一测点的磁场强度变化率，其中：b_i为第i个测点的磁场强度变化率，R_i为第i个测点的磁场强度比，d为测点间距，i≥1；

S42：判断磁场强度变化率b_i是否处于预设阈值范围之间；

S43：根据步骤S42的判断结果，确定疑似故障线路是否存在电极板接头脱落，及电极板接头脱落的具体位置。

根据本发明另一具体实施方式，步骤S43中，若每一所述测点的磁场强度变化率b_i均处于所述预设阈值范围之间，则确定该疑似故障线路中无电极板接头脱落。

根据本发明另一具体实施方式，步骤S43中，若第i个测点的磁场强度变化率b_i小于预设阈值范围下限，则该测点对应的疑似故障线路的火线上第i个测点与第i+1个测点间存在电极板接头脱落。

根据本发明另一具体实施方式，步骤S43中，若第i个测点的磁场强度变化率b_i大于预设阈值范围上限，则该测点对应的疑似故障线路的零线上第i个测点与第i+1个测点间存在电极板接头脱落。

根据本发明另一具体实施方式，预设阈值范围为(-5，5)。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

附图说明

图1是实施例1中检测方法的流程图；

图2是图1中步骤的具体流程图。

具体实施方式

实施例1

参见图1，是本实施例提供的电热混凝土路面的电极板接头脱落的检测方法的结构示意图。该检测方法包括步骤S1-S4：

S1：测量电热混凝土路面每一供电支线的电流强度I_i，并判断每一供电支线是否为疑似故障线路，其中：i≥1。

该步骤用于得到疑似故障线路。具体的，参见图2，步骤包括步骤S11-S13：

S11：采用钳表测量电热混凝土路面每一供电支线的电流强度I_i，其中：i≥1。

该步骤用于测量每一供电直线的电流强度。优选的，本实施例中，在现场采用钳表测量电热混凝土路面每一供电支线的电流强度，并记录每一供电支线的电流强度I_i。具体实施时，也可采用其他测量元器件测量电热混凝土路面每一供电支线的电流强度。

S12：根据每一电流强度I_i，计算得到平均电流强度I_a，其中：i≥1。

该步骤用于计算平均电流强度，得到平均电流强度I_a。具体实施时，该计算方法采用通用的均值计算方法，在此不做具体限制。

S13：分别判断每一电流强度I_i是否小于平均电流强度I_a，若是，则电流强度对应的供电支线为疑似故障线路。

该步骤用于确定疑似故障线路。具体的，分别判断每一电流强度I_i与平均电流强度I_a大小关系，若电流强度I_i小于平均电流强度I_a，则该电流强度I_i对应的第i条供电直线为疑似故障线路。依此类推，得到供电支线中的每一条疑似故障线路。

S2：将每一疑似故障线路通电，并分别在每一疑似故障线路的火线、零线上根据预设距离取等间距的测点，采用电磁场测试仪测量每一火线、零线上测点的磁场强度。

该步骤用于在疑似故障线路的火线、零线上取测点，并测量得到每一测点的磁场强度。具体的，在每一疑似故障线路的火线、零线上根据预设距离取等间距的测点，本实施例中，优选的，预设距离为电极板接头间距，即每一疑似故障线路的火线、零线上相邻两测点间的距离与电极板接头间距相等。将每一疑似故障线路通电，采用电磁场测试仪测量每一火线、零线上测点的磁场强度。

S3：通过公式计算火线、零线对应的每一测点的磁场强度比，其中：R_i为第i个测点的磁场强度比，m_li、m_ni分别为火线、零线上第i个测点的磁场强度，i≥1。

该步骤用于计算得到火线、零线对应的每一测点的磁场强度比。具体的，将火线上第一个测点的磁场强度除以零线上第一个测点的磁场强度得到第一个测点的磁场强度比，以此类推，计算得到每一疑似故障线路中，每一测点的磁场强度比。

S4：通过每一磁场强度比计算磁场强度变化率，并通过磁场强度变化率确定电极板接头脱落的位置。

该步骤用于确定每一疑似故障线路中是否存在电极板接头脱落，若存在，进一步确定该疑似故障线路中电极板接头脱落的具体位置。

具体的，该步骤具体包括步骤S41-S43：

S41：通过公式计算每一测点的磁场强度变化率，其中：b_i为第i个测点的磁场强度变化率，R_i为第i个测点的磁场强度比，d为测点间距，i≥1。

该步骤用于计算磁场强度变化率。具体的，将通过步骤S3得到的相邻两个测点之间的磁场强度差值除以测点间距即得到磁场强度变化率。测点间距即为每一疑似故障线路的火线、零线上相邻两测点间的距离。由于每一疑似故障线路的火线、零线上相邻两测点间的距离与电极板接头间距相等。故本实施例中，此测点间距即等于电极板接头间距。以此类推，计算得到每一疑似故障线路中，每一测点的磁场强度变化率。

S42：判断磁场强度变化率b_i是否处于预设阈值范围之间。

该步骤用于判断通过步骤S41计算得到的每一测点的磁场强度变化率是否处于预设阈值范围之间。本实施例中，优选的，预设阈值范围为(-5，5)。

S43：根据步骤S42的判断结果，确定疑似故障线路是否存在电极板接头脱落，及电极板接头脱落的具体位置。

具体的，在该步骤中，若每一所述测点的磁场强度变化率b_i均处于所述预设阈值范围之间，则确定该疑似故障线路中无电极板接头脱落。

若第i个测点的磁场强度变化率b_i小于预设阈值范围下限，则该测点对应的疑似故障线路的火线上第i个测点与第i+1个测点间存在电极板接头脱落。

若第i个测点的磁场强度变化率b_i大于预设阈值范围上限，则该测点对应的疑似故障线路的零线上第i个测点与第i+1个测点间存在电极板接头脱落。

本实施例中，优选的，预设阈值范围为(-5，5)mG/m。即当b_i大于-5mG/m且小于5mG/m时，则该测点对应的疑似故障线路中无电极板接头脱落；当b_i小于-5mG/m时，则该测点对应的疑似故障线路的火线上第i个测点与第i+1个测点间存在电极板接头脱落；当b_i大于5mG/m时，则该测点对应的疑似故障线路的零线上第i个测点与第i+1个测点间存在电极板接头脱落。

本实施例提供的电热混凝土路面的电极板接头脱落的检测方法，采用钳表测量每一供电支线的电流，并计算得到平均电流，通过判断每一供电支线的电流是否小于平均电流，从而筛选出疑似故障线路；通过在每一疑似故障线路的火线、零线上选取测点，并采用电磁场测量仪测量每一测点的磁场强度，计算得到每一测点的磁场强度比，进一步计算得到每一测点的磁场强度变化率，通过判断每一测点的磁场强度变化率是否处于预设阈值范围，从而确定每一测点对应的疑似故障线路中是否存在电极板接头脱落，及电极板接头脱落的具体位置。本发明提供的检测方法，采用决策融合技术，基于接头脱落故障特征，考虑接头脱落故障对支线电路的影响，以电流强度及火线、零线产生磁场强度的比值为诊断指标，快速、准确定位接头脱落位置，实现了电热混凝土路面电极板接头脱落无损诊断。

虽然本发明以较佳实施例揭露如上，但并非用以限定本发明实施的范围。任何本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的发明范围内，当可作些许的改进，即凡是依照本发明所做的同等改进，应为本发明的范围所涵盖。