一种基于多元融合技术的变电站建筑安全检测及预警方法与流程

本发明涉及建筑体检测，尤其涉及一种基于多元融合技术的变电站建筑安全检测及预警方法。

背景技术：

1、变电站是电力系统的重要组成部分，建筑体的安全性对电力系统正常运行至关重要。然而，由于变电站建筑体通常被暴露在恶劣的环境中，常受到各种流载荷的影响，如气候变化、自然灾害等，因此对其体检测和预警具有重要意义。

2、现有技术中一般是采用单一的方式对建筑体进行监控，并不会与供变电设备的稳定性进行结合，比如，建筑体温度的升高可表示变电设备温度升高后经过热传导导致建筑体温度异常，建筑体形变异常可表示为建筑体自身质量存在问题或变电设备故障震动传导给建筑体一同进行震动等；因此，通过对建筑体的安全检测，能够解决因建筑体自身质量问题导致供变电设备受损的同时，还能够通过一些指标体现出供变电设备故障，便于进行维修，保证供电质量。

技术实现思路

1、本发明主要解决的技术问题是提供一种基于多元融合技术的变电站建筑安全检测及预警方法，通过多元融合技术获得建筑体的信息，提高变电站建筑体检测的准确性和全面性，并对获得的信息对建筑体的健康状况进行监测与预警，解决因建筑体因素导致输变电运行稳定性差的问题。

2、为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种基于多元融合技术的变电站建筑安全检测及预警方法，其特征在于：包括以下步骤：

3、步骤一、通过布置在变电站建筑体不同位置的检测设备，实时监测建筑体的结构参数，并构建数据库；

4、步骤二、以建筑体的重点部位为特征点提取数据库中存储的数据，并利用统计指标评估建筑体在正常工作状态下的表现特征，根据正常工作状态和潜在故障情况之间的关联，实时获得建筑体的基本特征，并进行告警；

5、步骤三、根据基本特征获得建筑体重点部位的变化趋势，对建筑体重点部位的变化趋势进行分析，生成预警信息并制定相应的维护计划，对建筑体及时进行维护和修复。

6、进一步的，所述步骤一中，上述检测设备包括红外热像仪、激光扫描仪、超声波探测器、应变传感器和位移传感器。

7、进一步的，所述步骤一中，所述结构参数包括温度、裂缝、形变和震动数据。

8、进一步的，所述步骤一中，所述数据库的构建方式为：

9、1)、对各检测设备获取的结构参数进行滤波放大处理：

10、2)、以检测的建筑体具体部位为标记名称对滤波后的结构参数进行标记；

11、3)、通过基于贝叶斯决策理论算法的特征融合方法对标记后的结构参数进行融合，形成数据库。

12、进一步的，所述步骤二中，正常工作状态下的表现特征包括：温度异常、形变异常和缺陷；其中，

13、温度异常为：获取一定时间范围内的温度信息，采用统计学指标特征获取方差，并与设定阈值范围进行对比，从而确定温度是否异常；

14、形变异常：获取一定时间范围内的形变和震动数据信息，采用统计学指标特征获取方差，并与设定阈值范围进行对比，从而确定形变是否异常；

15、缺陷：获取建筑体同一位置的激光图像和超声图像数据信息，分别采用小波变换和贝叶斯理论对图像信息进行处理，在两者均表现有缺陷存在时，则确定建筑体存在缺陷。

16、进一步的，所述步骤二中，根据正常工作状态和潜在故障情况之间的关联为：温度异常表示存在电气故障、形变异常表示建筑体存在变形或结构松动的问题、检测到缺陷表示建筑体存在裂缝及腐蚀的情况。

17、进一步的，所述步骤二中，进行告警的方式为：当出现温度异常、形变异常或缺陷时，发送告警信息到人机交互设备进行故障提示。

18、进一步的，所述步骤三中，根据变化趋势为根据时间特征生成建筑体基本特征的统计图形。

19、进一步的，所述步骤三中，对建筑体的变化趋势进行分析为采用回归分析法对以后一定时间内的建筑体基本上特征进行预测，根据预测值与设定阈值的对比结果进行预警。

20、本发明的有益效果是：

21、1、本发明通过多元融合技术获得建筑体的信息，提高变电站建筑体检测的准确性和全面性，并对获得的信息对建筑体的健康状况进行监测与预警，通过对建筑体的安全检测，能够解决因建筑体自身质量问题导致供变电设备受损的同时，还能够通过一些指标体现出供变电设备故障，便于进行维修，保证供电质量，解决因建筑体因素导致输变电运行稳定性差的问题。

22、2、本发明中多元融合技术通过结合不同的监测手段和传感器技术，可以从多个视角对建筑体进行监测；可以提供更全面的建筑体健康状况信息，减少监测盲区，并降低漏检风险；整合了不同学科的知识和技术，如结构工程、传感器技术、数据分析等，这种跨学科的整合能够充分发挥各个学科的优势，实现有效的建筑体监测和预警，通过结合多个学科领域的知识和方法，可以形成协同效应，提高可靠性和准确性。

23、3、本发明实时监测建筑体的各项指标，例如结构参数、温度、振动等，可以迅速捕捉到任何异常情况，一旦监测数据超过预设的阈值或出现异常模式，系统可以立即发出预警信号，通知相关人员采取必要的行动，这样可以及时发现潜在问题，避免可能导致灾害或损失的事故发生，与传统的定期人工巡检相比，减少不必要的人工巡检和维护工作，提高维护效率，降低维护成本，通过对大量监测数据的综合分析，可以准确识别异常模式和潜在故障模式，避免人为误判的风险。

24、为了让本申请的上述和其他目的、特征和优点更能明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图示，做详细说明如下。

技术特征：

1.一种基于多元融合技术的变电站建筑安全检测及预警方法，其特征在于：包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种基于多元融合技术的变电站建筑安全检测及预警方法，其特征在于：所述步骤一中，上述检测设备包括红外热像仪、激光扫描仪、超声波探测器、应变传感器和位移传感器。

3.根据权利要求1所述的一种基于多元融合技术的变电站建筑安全检测及预警方法，其特征在于：所述步骤一中，所述结构参数包括温度、裂缝、形变和震动数据。

4.根据权利要求1所述的一种基于多元融合技术的变电站建筑安全检测及预警方法，其特征在于：所述步骤一中，所述数据库的构建方式为：

5.根据权利要求4所述的一种基于多元融合技术的变电站建筑安全检测及预警方法，其特征在于：所述步骤二中，正常工作状态下的表现特征包括：温度异常、形变异常和缺陷；其中，

6.根据权利要求1所述的一种基于多元融合技术的变电站建筑安全检测及预警方法，其特征在于：所述步骤二中，根据正常工作状态和潜在故障情况之间的关联为：温度异常表示存在电气故障、形变异常表示建筑体存在变形或结构松动的问题、检测到缺陷表示建筑体存在裂缝及腐蚀的情况。

7.根据权利要求1所述的一种基于多元融合技术的变电站建筑安全检测及预警方法，其特征在于：所述步骤二中，进行告警的方式为：当出现温度异常、形变异常或缺陷时，发送告警信息到人机交互设备进行故障提示。

8.根据权利要求1所述的一种基于多元融合技术的变电站建筑安全检测及预警方法，其特征在于：所述步骤三中，根据变化趋势为根据时间特征生成建筑体基本特征的统计图形。

9.根据权利要求1所述的一种基于多元融合技术的变电站建筑安全检测及预警方法，其特征在于：所述步骤三中，对建筑体的变化趋势进行分析为采用回归分析法对以后一定时间内的建筑体基本上特征进行预测，根据预测值与设定阈值的对比结果进行预警。

技术总结
本发明公开了一种基于多元融合技术的变电站建筑安全检测及预警方法，通过布置在变电站建筑体不同位置的检测设备，实时监测建筑体的结构参数，并构建数据库；以建筑体的重点部位为特征点提取数据库中存储的数据，并利用统计指标评估建筑体在正常工作状态下的表现特征，根据正常工作状态和潜在故障情况之间的关联，实时获得建筑体的基本特征，并进行告警；根据基本特征获得建筑体重点部位的变化趋势，对建筑体重点部位的变化趋势进行分析，生成预警信息并制定相应的维护计划；本发明通过多元融合技术获得建筑体的信息，提高变电站建筑体检测的准确性和全面性，通过对建筑体的安全检测，解决因建筑体自身质量问题导致供变电设备受损的问题。

技术研发人员：张延辉,石云松,何鹏,徐海瑞,李俊华,王勇,宋淳,王兵,张浩天,朱建伟,卫元军,王核哲,周鹏举,赵迪迪,李玉倩
受保护的技术使用者：国网河南省电力公司郑州供电公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/4