电机定子绝缘缺陷检测装置、方法以及电子设备

摘要

本发明揭示了一种电机定子绝缘缺陷检测装置、方法以及电子设备。本发明提供的电机定子绝缘缺陷检测装置通过数据采集模块获取目标电机定子的检测起始位置，控制模块能够根据该检测起始位置以及检测路径控制可移动小车对目标电机定子进行绝缘缺陷的检测，机械臂的第一传感器可以沿着该检测路径采用局部放电超声定位法进行绝缘缺陷的检测，第二传感器器可以在第一传感器检测到绝缘缺陷的情况下，采用局部放电超声定位法获取绝缘缺陷对应的目标位置，再通过第二采集器根据该位置信息采集对应的图像信息，从而使得能够快速识别和定位目标电机定子内部绝缘缺陷，进而为目标电机定子的“零故障”运行以及安全维护提供了安全保障。

权利要求

1.一种电机定子绝缘缺陷检测装置，其特征在于，包括：分别设置在可移动小车上且相互电连接的数据采集模块、控制模块以及机械臂；

所述数据采集模块包括第一采集器和第二采集器，所述第一采集器设置在所述可移动小车的前端，用于获取目标电机定子的检测起始位置；

所述控制模块，用于根据所述检测起始位置以及检测路径控制所述可移动小车对所述目标电机定子进行绝缘缺陷检测，其中，所述检测路径是以所述检测起始位置为起点，沿着所述目标电机定子的内壁方向移动直至再次移动到所述检测起始位置所形成的路径；

所述机械臂的两端分别活动连接有可拆卸的第一传感器和第二传感器，所述第一传感器用于沿着所述检测路径采用局部放电特高频检测方法进行绝缘缺陷的检测，所述第二传感器用于在所述第一传感器检测到绝缘缺陷的情况下，采用局部放电超声定位法获取所述绝缘缺陷对应的位置信息；

所述第二采集器设置在所述机械臂的顶端，用于根据所述位置信息采集对应的图像信息；

所述第一传感器和所述第二传感器均与所述目标电机定子的内壁保持预设绝缘距离。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一传感器为特高频电磁传感器、窄带天线、贴片天线中任一种传感器，所述第二传感器为阵列超声波传感器或者压电传感器。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述阵列超声波传感器包括多个微机电系统MEMS麦克风。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述多个微机电系统MEMS麦克风采用M*M的排列方式，其中，所述M≥4。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一采集器和所述第二采集器为摄像头。

6.根据权利要求1‑5任一项所述的装置，其特征在于，所述可移动小车上设置有旋转模组，所述机械臂水平旋转与所述旋转模组连接。

7.一种电机定子绝缘缺陷检测方法，其特征在于，应用于上述权利要求1‑6任一项所述的电机定子绝缘缺陷检测装置，所述方法包括：获取目标电机定子内壁的检测起始位置；

根据所述检测起始位置以及检测路径采用局部放电特高频检测技术对目标电机定子进行绝缘缺陷检测，其中，所述检测路径是以检测起始位置为起点，沿着目标电机定子的内壁方向移动，直至再次移动到检测起始位置所形成的路径；

绝缘缺陷在确定检测到绝缘缺陷的情况下，采用局部放电超声定位法获取所述绝缘缺陷对应的目标位置。

8.根据权利要求7所述的电机定子绝缘缺陷检测方法，其特征在于，获取目标电机定子的检测起始位置之前，所述方法还包括：获取局部放电信号的触发阈值、采样频率，以及在所述检测路径上每次进行绝缘缺陷检测的移动距离。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述在确定检测到绝缘缺陷的情况下，采用局部放电超声定位法获取所述绝缘缺陷对应的目标位置，包括：获取所述检测起始位置的位置坐标(θ0，H0)以及检测范围中心点位置的位置坐标根据所述检测起始位置的位置坐标、所述检测范围中心点位置的位置坐标以及公式得到所述绝缘缺陷对应的目标位置相对于所述检测起始位置的位置坐标的角度差以及高度值，将所述角度差和所述高度值作为所述绝缘缺陷的目标坐标(θ，H)；

其中，所述机械臂中心线与所述第一传感器的距离为r，所述第一传感器的高度为h，所述可移动小车向前移动的距离为2r，所述可移动小车向前移动的次数为第n次，总前进次数为N，前进的圆弧总长所对应的角度为θ，所述机械臂上升的高度为H。

说明书

电机定子绝缘缺陷检测装置、方法以及电子设备

技术领域

[0001] 本发明涉及水电设备技术领域，特别是涉及一种电机定子绝缘缺陷检测装置、方法以及电子设备。

背景技术

[0002] 我国水力发电量占全国发电量的18％以上，尤其在南方水资源丰富地区，水力发电量占总全国水力发电量的54％。其中，大容量立式高压电机是重要的发电设备，是电网运行的动力之源，广泛应用于大型水力发电厂中，因此，水力发电机安全运行是电网稳定的重要保障。

[0003] 目前，大容量立式高压电机运行电压一般大于700V，绕组绝缘结构通常采用高压成型绕组(II型)，根据国际标准IEC 60034‑18‑42，此类电机运行时允许少量局部放电发生。但是，局部放电会产生大量带电粒子撞击绝缘介质，改变绝缘局部电导，引起介质损耗增加，局部温度上升，最终导致绝缘失效。同时，放电过程也可能产生强氧化性气体腐蚀绝缘层，产生大量带电粒子撞击并切断绝缘分子结构，进一步加剧绝缘材料劣化。由于大容量立式高压电机的生产成本高达千万元，需要每年定期维护，尤其是装机10年及以上的水轮发电机更容易发生绝缘击穿事故。

[0004] 因此，亟须一种能够及时发现电机绕组绝缘内部缺陷的检测设备，避免电机运行时出现绝缘击穿事故。

发明内容

[0005] 本发明的目的在于，提供一种电机定子绝缘缺陷检测装置、方法以及电子设备，能够实现快速识别和定位目标电机定子内部绝缘缺陷的目的。

[0006] 第一方面，本发明实施例提供一种电机定子绝缘缺陷检测装置，所述电机定子绝缘缺陷检测装置包括：分别设置在可移动小车上且相互电连接的数据采集模块、控制模块以及机械臂；其中，数据采集模块包括第一采集器和第二采集器，该第一采集器设置在可移动小车的前端，用于获取目标电机定子的检测起始位置；控制模块，用于根据检测起始位置以及预设的检测路径对目标电机定子进行绝缘缺陷检测，其中，该检测路径是以检测起始位置为起点，沿着目标电机定子的内壁移动直至再次移动到检测起始位置所形成的路径；机械臂的两端分别活动连接有可拆卸的第一传感器和第二传感器，第一传感器用于沿着所述检测路径采用局部放电特高频检测方法进行绝缘缺陷的检测，第二传感器用于在所述第一传感器检测到绝缘缺陷的情况下，获取绝缘缺陷对应的位置信息；该第二采集器用于根据位置信息采集对应的图像信息。

[0007] 可选的，该控制模块还用于在所述数据采集模块获取目标电机定子的检测起始位置之前，获取绝缘缺陷的触发阈值、采样频率以及可移动小车的移动距离。

[0008] 可选的，第一传感器和第二传感器均与目标电机定子的内壁保持预设绝缘距离。

[0009] 可选的，该第一传感器可以为特高频电磁传感器、窄带天线、贴片天线中任一种传感器，第二传感器可以阵列超声波传感器或者压电传感器。

[0010] 可选的，该阵列超声波传感器包括多个微机电系统MEMS麦克风。

[0011] 可选的，该多个微机电系统MEMS麦克风采用M*M的排列方式，其中，所述M≥4。

[0012] 可选的，该第一采集器和所述第二采集器为摄像头。

[0013] 可选的，该可移动小车上设置有旋转模组，机械臂水平旋转与旋转模组连接。

[0014] 第一方面提供的电机定子绝缘缺陷检测装置通过数据采集模块获取目标电机定子的检测起始位置，控制模块能够根据该检测起始位置以及检测路径控制可移动小车对目标电机定子进行绝缘缺陷的检测，机械臂的第一传感器可以沿着该检测路径采用局部放电特高频检测方法进行绝缘缺陷的检测，第二传感器器可以在第一传感器检测到绝缘缺陷的情况下，采用局部放电超声定位法采用局部放电超声定位法获取绝缘缺陷对应的目标位置，再通过第二采集器根据该位置信息采集对应的图像信息，从而使得能够快速识别和定位目标电机定子内部绝缘缺陷，进而为目标电机定子的“零故障”运行以及安全维护提供了安全保障。

[0015] 第二方面，本发明实施例提供一种电机定子绝缘缺陷检测方法，所述方法包括：

[0016] 获取目标电机定子的检测起始位置；根据检测起始位置以及检测路径采用局部放电特高频检测技术对目标电机定子进行绝缘缺陷检测，其中，检测路径是以检测起始位置为起点，沿着目标电机定子的内壁方向移动，直至再次移动到检测起始位置所形成的路径；绝缘缺陷在确定检测到绝缘缺陷的情况下，采用局部放电超声定位法获取绝缘缺陷对应的目标位置。

[0017] 进一步的，该电机定子绝缘缺陷检测方法在获取目标电机定子的检测起始位置之前，还包括：获取局部放电信号的触发阈值、采样频率，以及可移动小车在检测路径上每次进行绝缘缺陷检测的移动距离。

[0018] 进一步的，该电机定子绝缘缺陷检测方法在确定检测到绝缘缺陷的情况下，采用局部放电超声定位法获取绝缘缺陷对应的目标位置，包括：

[0019] 获取检测起始位置的位置坐标(θ0，H0)以及检测范围中心点位置的位置坐标[0020] 根据检测起始位置的位置坐标、检测范围中心点位置的位置坐标以及公式得到绝缘缺陷对应的目标位置相对于检测起始位置的位置坐标的角度差以及高度值，将角度差和高度值作为所述绝缘缺陷的目标坐标(θ，H)；

[0021] 其中，机械臂中心线与所述第一传感器的距离为r，第一传感器的高度为h，可移动小车向前移动的距离为2r，可移动小车向前移动的次数为第n次，总前进次数为N，前进的圆弧总长所对应的角度为θ，机械臂上升的高度为H。

[0022] 第三方面，本发明实施例提供一种电子设备，包括：处理器、存储介质和总线，所述存储介质存储有所述处理器可执行的机器可读指令，当所述电子设备运行时，所述处理器与所述存储介质之间通过总线通信，所述处理器执行所述机器可读指令，以执行时执行如第二方面所述的方法的步骤。

[0023] 以上第二方面至第三方面所述的有益效果，可以参考第一方面中所述，在此不再赘述。

附图说明

[0024] 图1示出了本发明实施例提供的电机定子绝缘缺陷检测装置结构示意图一；

[0025] 图2示出了本发明实施例提供的电机定子绝缘缺陷检测装置结构示意图二；

[0026] 图3示出了本发明实施例提供的控制模块结构示意图；

[0027] 图4示出了本发明实施例提供的电机定子绝缘缺陷检测方法流程示意图一；

[0028] 图5示出了本发明实施例提供的电机定子绝缘缺陷检测方法流程示意图二；

[0029] 图6示出了本发明实施例提供的电子设备的结构示意图。

具体实施方式

[0030] 下面将结合示意图对本发明的返修车辆定位管理方法进行更详细的描述，其中表示了本发明的优选实施例，应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本发明，而仍然实现本发明的有利效果。因此，下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道，而并不作为对本发明的限制。

[0031] 在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本发明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

[0032] 本申请实施例提供了一种电机定子绝缘缺陷检测装置，能够快速识别目标电机定子的内部绝缘缺陷，避免绝缘击穿导致电机脱网事故发生，具有灵敏度高，检测速度快，无接触等特点。

[0033] 如图1所示，本申请实施例提供了一种电机定子绝缘缺陷检测装置100，包括：分别设置在可移动小车10上且相互电连接的数据采集模块20、控制模块30以及机械臂40；其中，数据采集模块20包括第一采集器21和第二采集器22，该第一采集器21设置在可移动小车的前端，用于获取目标电机定子的检测起始位置；控制模块30，用于根据检测起始位置以及预设的检测路径对目标电机定子进行绝缘缺陷检测，其中，该检测路径是以检测起始位置为起点，沿着目标电机定子的内壁移动直至再次移动到检测起始位置所形成的路径；机械臂40的两端分别活动连接有可拆卸的第一传感器50和第二传感器60，第一传感器50用于沿着所述检测路径采用局部放电特高频检测方法进行绝缘缺陷的检测，第二传感器60用于在所述第一传感器50检测到绝缘缺陷的情况下，获取绝缘缺陷对应的位置信息；该第二采集器
22用于根据位置信息采集对应的图像信息。

[0034] 其中，对目标电机定子可以是对立式电机定子、卧式电机定子以及大容量变压器等，还可以应用于电缆巡检的应用场景进行绝缘缺陷的识别和定位。

[0035] 可移动小车10可以采用可拓展式四轮车底盘，通过单片机编写好运行程序。

[0036] 该数据采集模块10可以包括多个不同类型或者相同类型的数据采集器，该第一采集器或者第二采集器可以是图像采集器，温度传感器和湿度传感器等等。例如，该数据采集模块10包括两个图像采集器，该图像采集器可以是车载摄像头和/或监控摄像头等等，可以在机械臂30的顶端设置一个监控摄像头采集绝缘缺陷的实时图像信息，还可以在可移动小车的前端设置一个车载摄像头采集检测路径的起始位置，具体的可以根据实际情况来设置。

[0037] 机械臂40可以采用碳纤维材料，使得可以较强硬度以及较低重量。

[0038] 第一传感器50可以是特高频电磁传感器，采用阿基米德特高频频螺旋天线，低频段中心频率0.35GHz，该天线特点是频带宽、灵敏度高、高频增益大、抗干扰能力强，添加介质覆盖层后，增益有较高提升，另外，对于尺寸较小的设备，该第一传感器50还可以通过多窄带天线或者贴片天线进行检测。

[0039] 第二传感器60可以是阵列超声波传感器，采用多个微型机电系统麦克风排列，根据各个麦克风接收到的超声波强度判断绝缘缺陷位置。该第二传感器60还可以为可伸缩式压电传感器，当特高频电磁传感器检测到局部放电，机械臂将压电传感器贴近电机内壁检测。

[0040] 具体的，如图2所示，在对立式电机定子200进行绝缘缺陷检测时，该电机定子绝缘缺陷检测装置可以按照以下步骤检测流程完成绝缘缺陷检测：

[0041] 步骤S201、启动可移动小车10，通过第一采集器21车载摄像头确定出发起点(即检测起始位置)，初始化该电机定子绝缘缺陷检测装置，机械臂30收缩至最底部，开启机械臂顶端的第二采集器22摄像头。

[0042] 步骤S202、控制模块20控制可移动小车10和机械臂40按照检测路径进行检测：控制可移动小车10在检测起始位置不动，控制机械臂40上升，确定第一传感器50特高频电磁传感器没有检测到局部放电情况下，且该机械臂40到达最高点后，控制该可移动小车10继续前进一段距离，控制该机械臂40下降，到达最低点后，继续控制该可移动小车10前进一段距离，并控制该机械臂40上升，重复该过程直到到达检测起始位置；若第一传感器50特高频电磁传感器检测到局部放电，控制可移动小车10以及机械臂40停止运动，记录绝缘缺陷坐标，控制第二传感器60阵列超声波传感器与第二采集器22摄像头收集该局部放电图像，并将所有数据存入存储器；

[0043] 步骤S203、该控制模块30用于判断该可移动小车10是否到达该检测起始位置，如果没有到达该检测起始位置，则重复S202的检测步骤，直至达到该检测起始位置，则停止检测。

[0044] 步骤S204、停止检测后，后台系统将该绝缘缺陷的位置信息以及采集对应的图像信息可以通过人机交互界面进行可视化。

[0045] 本实施例提供的电机定子绝缘缺陷检测装置通过数据采集模块获取目标电机定子的检测起始位置，控制模块能够根据该检测起始位置以及检测路径控制可移动小车对目标电机定子进行绝缘缺陷的检测，机械臂的第一传感器可以沿着该检测路径采用局部放电超声定位法进行绝缘缺陷的检测，第二传感器器可以在第一传感器检测到绝缘缺陷的情况下，采用局部放电超声定位法获取绝缘缺陷对应的目标位置，再通过第二采集器根据该位置信息采集对应的图像信息，从而使得能够快速识别和定位目标电机定子内部绝缘缺陷，进而为目标电机定子的“零故障”运行以及安全维护提供了安全保障。

[0046] 进一步的，该控制模块30还用于在所述数据采集模块获取目标电机定子的检测起始位置之前，获取绝缘缺陷的触发阈值、采样频率以及可移动小车的移动距离。

[0047] 具体的，在电机定子绝缘缺陷检测装置运行前，运维人员可以通过人机交互界面输入一些参数，例如，绝缘缺陷的触发阈值、采样频率、可移动小车的移动距离等参数，其中，该触发阈值是指绝缘局部放电信号的触发阈值，其应当大于现场噪声的，采样频率应不低于2.5GS/s、可移动小车的前进距离可以根据电机凹槽宽度来设置，使得该移动小车以及机械臂可以按照这些参数进行绝缘缺陷检测，获取绝缘缺陷位置坐标以及绝缘缺陷定位可视化影像。

[0048] 进一步的，第一传感器50和第二传感器60均与目标电机定子的内壁保持预设绝缘距离。

[0049] 具体的，可以将第一传感器50和第二传感器60均与目标电机定子的内壁为一定绝缘距离，使得可以无接触式检测，检测效率高，保障目标电机定子能够安全稳定运行。

[0050] 可选的，该第一传感器50可以为特高频电磁传感器、窄带天线、贴片天线中任一种传感器，第二传感器60可以阵列超声波传感器或者压电传感器。

[0051] 具体的，该特高频电磁传感器可以采用阿基米德特高频频螺旋天线，低频段中心频率0.35GHz，该天线特点是频带宽、灵敏度高、高频增益大、抗干扰能力强，添加介质覆盖层后，增益有较高提升。另外，对于尺寸较小的设备，该第一传感器50可以换为多窄带天线或者贴片天线进行检测。

[0052] 该阵列超声波传感器可以采用多个微机电系统MEMS麦克风排列，根据各个麦克风接收到的超声波强度判断绝缘缺陷位置。另外，该第二传感器也可更换为可伸缩式压电传感器，当通过特高频电磁传感器检测到局部放电的情况下，机械臂将压电传感器贴近电机内壁检测。

[0053] 进一步的，该阵列超声波传感器包括阵列超声波传感器包括多个微机电系统MEMS麦克风。

[0054] 进一步的，多个微机电系统MEMS麦克风采用M*M的排列方式，其中，所述M≥4。

[0055] 具体的，该阵列超声波传感器可以包括多个阵列排布的微型机电系统(MEMS)麦克风，采用M*M的排列方式，可以更准确地对绝缘缺陷进行定位。

[0056] 进一步的，该可移动小车上设置有旋转模组(图中未示出)，机械臂水平旋转与旋转模组连接。

[0057] 具体的，该可移动小车10设置有旋转模组，该旋转模组可以采用伺服电机，并通过控制模块进行控制，实现沿水平方向实现360度的旋转，该旋转模组与机械臂的一端可以通过铰接、螺接的方式进行旋转连接，从而使得机械臂也可以水平方向实现360度的全方位进行旋转，从而可以保持检测区域与电机内壁切线平行。

[0058] 进一步的，如图3所示，该控制模块具体包括信号处理模块01、FPGA控制模块02以及DSP芯片03。

[0059] 首先，所述DSP芯片03接到上位机初始化命令信号后，对各模块进行初始化，并设置工作参数，向FPGA控制模块02发送开始命令，确定采样频率。第一传感器(如图3所示的电磁传感器)与第二传感器(如图3所示的超声波传感器)开始对局部放电特征信号进行采集，通过信号处理模块01进行信号放大、滤波与检波处理，AD转化等操作后传输到FPGA控制模块02中；所述摄像头(图中未示出)采集到的视频信号通过AD转换后输入至FPGA控制模块02中，局部放电信号储存于FPGA控制模块02内嵌入的FIFO内部中，等待DSP芯片03读取；视频信号传输至FPGA控制模块02后，FPGA控制模块02作为协处理器进行高速缓存，等待DSP芯片03读取；所述DSP芯片03读取数据后对数据进行数字滤波，数字融合等处理，将预处理的数据打包传输至上位机，并且建立数据库通过可视化编辑软件实现显示与存储。

[0060] 如图4、图5所示，本发明实施例提供一种电机定子绝缘缺陷检测方法，应用于上述任一实施例中的电机定子绝缘缺陷检测装置，该方法包括：

[0061] 步骤S401、获取目标电机定子的检测起始位置。

[0062] 具体的，可以通过电机定子绝缘缺陷检测装置中可移动小车的第一采集器获取目标电机定子的检测起始位置，该检测起始位置的坐标可以包括该可移动小车上机械臂上升的高度以及该可移动小车前进的圆弧总长所对应的角度值，即(θ0，H0)。

[0063] 步骤S402、根据检测起始位置以及检测路径采用局部放电特高频检测技术对目标电机定子进行绝缘缺陷检测。

[0064] 其中，检测路径是以检测起始位置为起点，沿着目标电机定子的内壁方向移动，直至再次移动到检测起始位置所形成的路径。

[0065] 具体的，通过可移动小车从检测起始位置开始移动，带动可移动小车的机械臂上的第一传感器实时对目标电机定子采用局部放电特高频检测技术进行绝缘缺陷检测。

[0066] 其中，检测路径可以根据目标电机定子的形状进行设置，可以提前预设到控制模块中，也可以根据现场的情况进行现场设置的，可以是目标电机定子的局部区域，也可以是全部区域，不管是局部区域还是全部区域，需要从检测起始位置再回到该检测起始位置，即算一次完整的检测路径，确保不会导致漏检。

[0067] 根据检测路径，在检测起始位置保持可移动小车不动，机械臂进行上下返往移动，获取局部放电信号；

[0068] 当局部放电信号大于局部放电信号的触发阈值的情况下，确定目标电机定子存在绝缘缺陷；

[0069] 当局部放电信号不大于局部放电信号的触发阈值的情况下，按照移动距离继续移动，直至再次移动到检测起始位置。

[0070] 具体的，启动可移动小车，通过第一采集器(可以是车载摄像头)确定出发起点(即检测起始位置)，初始化该电机定子绝缘缺陷检测装置，机械臂收缩至最底部，开启第二采集器(可以是机械臂顶端的摄像头)。

[0071] 控制可移动小车在检测起始位置不动，控制机械臂上升，确定第一传感器(可以是特高频电磁传感器)没有检测到局部放电情况下，且该机械臂到达最高点后，控制该可移动小车继续前进一段距离，控制该机械臂下降，到达最低点后，继续控制该可移动小车前进一段距离，并控制该机械臂上升，重复该过程直到到达检测起始位置；若特高频电磁传感器检测到局部放电，控制可移动小车以及机械臂停止运动，记录绝缘缺陷坐标，控制阵列超声波传感器与摄像头收集该局部放电图像，并将所有数据存入存储器；

[0072] 判断该可移动小车是否到达该检测起始位置，如果没有到达该检测起始位置，则重复上述检测步骤，直至达到该检测起始位置，则停止检测。

[0073] 其中，当局部放电信号大于局部放电信号的触发阈值的情况下，确定目标电机定子存在绝缘缺陷；当局部放电信号不大于局部放电信号的触发阈值的情况下，按照移动距离继续移动，直至再次移动到检测起始位置。

[0074] 步骤S403、在确定检测到绝缘缺陷的情况下，采用局部放电超声定位法获取绝缘缺陷对应的目标位置。

[0075] 具体的，在确定检测到绝缘缺陷的情况下，可以通过第二传感器采用局部放电超声定位法获取绝缘缺陷对应的目标位置。假设机械臂顶部支架两端的延伸等距，考虑到传感器自身的长度，因此检测范围可近似为矩形，若机械臂中心线与特高频电磁传感器距离为r，该特高频电磁传感器的高度为h，该可移动的小车向前行驶一小段的距离为2r，小车向前行进次数为第n次，总前进次数为N次，出发起点坐标为(θ0，H0)，其中，1≤n≤N，N为正整数。

[0076] 在机械臂上升到高度H时，该特高频电磁传感器探测到局部放电信号，其检测范围中心点坐标为 结合结合公式(1) 可以得到绝缘缺陷相对于检测起始位置的角度，得到绝缘缺陷的目标坐标(θ，H)。需要说明的是，由于局部放电信号衰减较快，检测范围中心点可近似认为绝缘缺陷的位置信息，根据该位置信息可以获取对应的图像信息。

[0077] 需要说明的是，上述局部放电特高频检测技术以及局部放电超声定位法均可以采用现有局部放电检测常规方法来实现，在此不再进行赘述。

[0078] 本实施例提供的电机定子绝缘缺陷检测方法通过获取目标电机定子的检测起始位置，根据该检测起始位置以及检测路径对目标电机定子通过局部放电特高频检测技术进行绝缘缺陷的检测，在确定检测到绝缘缺陷的情况下，采用局部放电超声定位法获取绝缘缺陷对应的位置信息以及图像信息。使得能够快速识别和定位目标电机定子内部绝缘缺陷，进而为目标电机定子的“零故障”运行以及安全维护提供了安全保障。

[0079] 进一步的，该电机定子绝缘缺陷检测方法在获取目标电机定子的检测起始位置之前，还包括：获取局部放电信号的触发阈值、采样频率，以及可移动小车在检测路径上每次进行绝缘缺陷检测的移动距离。

[0080] 具体的，在电机定子绝缘缺陷检测装置运行前，运维人员可以通过人机交互界面输入一些参数，例如，绝缘缺陷的触发阈值、采样频率、可移动小车在检测路径上每次进行绝缘缺陷检测的移动距离等参数，其中，该触发阈值是指绝缘局部放电信号的触发阈值，其应当大于现场噪声的，采样频率应不低于2.5GS/s、可移动小车的前进距离可以根据电机凹槽宽度来设置，使得该移动小车以及机械臂可以按照这些参数进行绝缘缺陷检测，获取绝缘缺陷位置坐标以及绝缘缺陷定位可视化影像。

[0081] 进一步的，该电机定子绝缘缺陷检测方法，在确定检测到绝缘缺陷的情况下，采用局部放电超声定位法获取绝缘缺陷对应的目标位置，包括：

[0082] 获取检测起始位置的位置坐标(θ0，H0)以及检测范围中心点位置的位置坐标[0083] 根据检测起始位置的位置坐标、检测范围中心点位置的位置坐标以及公式得到绝缘缺陷对应的目标位置相对于检测起始位置的位置坐标的角度差以及高度值，将角度差和所述高度值作为所述绝缘缺陷的目标坐标(θ，H)。

[0084] 其中，机械臂中心线与第一传感器的距离为r，第一传感器的高度为h，可移动小车向前移动的距离为2r，可移动小车向前移动的次数为第n次，总前进次数为N，前进的圆弧总长所对应的角度为θ，所述机械臂上升的高度为H。

[0085] 具体的，该绝缘缺陷的目标位置的目标坐标计算方法如下：

[0086] S4.1机械臂顶部支架向两端的延伸等距，考虑到传感器自身的长度，因此检测范围可近似为矩形，机械臂中心线与特高频电磁传感器距离为r，特高频电磁传感器自身高度为h，可移动小车向前行驶一小段的距离为2r，可移动小车向前行进次数为第n次，总前进次数为N次，出发起点坐标为(θ0，H)；

[0087] S4.2当机械臂上升到高度H时探测到局部放电，检测范围中心点坐标为由于局部放电信号衰减较快，检测范围中心点可近似认为绝缘缺陷位置；

[0088] S4.3根据(S4.1)以及(S4.2)，结合公式 得到绝缘缺陷相对于起点的角度θ，输出绝缘缺陷的目标坐标(θ，H)。

[0089] 如图5所示，本发明提供的一种电机定子绝缘缺陷检测方法，适用于立式电机定子声电联合检测绝缘缺陷，具体检测流程如下：

[0090] S501、确定检测相，并通入两倍运行电压(rms)。

[0091] 具体的，断开电机中性点，确定待测电机检测相，外壳接地，对待测相通入两倍正常运行电压(有效值，工频)；

[0092] S502、输入检测参数。

[0093] 具体的，采样率(不低于2.5GS/s)、触发阈值(应当大于现场噪声设定)、前进距离(取决于电机凹槽宽度)；

[0094] S503、启动可移动小车以及确定检测起点。

[0095] 具体的，启动可移动小车以及确定检测起点，通过车载摄像头确定出发起点，初始化设备，机械臂收缩至最底部，开启机械臂顶端的摄像头；

[0096] S504、可移动小车及机械臂按照指定检测路径运行。

[0097] 具体的，可移动小车以及机械臂按照预定路线行进检测：可移动小车不动，机械臂上升，特高频电磁传感器没有检测到局部放电情况下，到达最高点后，小车前进一段距离，机械臂下降，到达最低点后，小车前进一段距离，机械臂上升，重复该过程直到到达起点；若特高频电磁传感器检测到局部放电(partial discharge，简称PD)，可移动小车以及机械臂停止运动，记录绝缘缺陷PD坐标(θ，H)，阵列超声波传感器与顶部摄像头收集局部放电图像，所有数据存入存储器中，可以通过屏幕显示PD超声视频信号；

[0098] S505、判断是否到达起点。

[0099] 具体的，可移动小车判断是否到达起点，没有到达起点可移动小车重复(S504)检测步骤，到达起点则停止检测；

[0100] S506、统计检测到的所有PD信号并显示所有缺陷位置。

[0101] 具体的，停止检测后，后台系统报送人机交互界面绝缘缺陷图像以及位置坐标。

[0102] 本实施例提供的适用于立式电机定子声电联合检测绝缘缺陷的方法，实现了运维人员在不靠近带电设备时即可检测绝缘缺陷。该装置采用特高频电磁传感器、阵列超声波传感器以及机械臂顶部摄像头相互配合，结合人机交互界面，能够迅速准确识别和定位绝缘缺陷，实现大容量立式电机“零故障”运行以及安全维护提供技术支持。

[0103] 应该理解，以上所描述的实施例仅仅是示意性的，本发明实施例所揭露的电路和方法，也可以通过其它的方式实现。例如，所述模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个模块或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

[0104] 所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个处理器可执行的非易失的计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得处理器执行时实现本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。

[0105] 也即，本领域内的技术人员应明白，本发明实施例可以采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式中的任一种实现。

[0106] 可选地，本发明实施例还提供一种电子设备，该电子设备可以是服务器、计算机等设备，图6示出了本发明实施例提供的电子设备的结构示意图。

[0107] 如图6所示，该电子设备可以包括：处理器601、存储介质602和总线603，存储介质602存储有处理器601可执行的机器可读指令，当电子设备运行时，处理器601与存储介质
602之间通过总线603通信，处理器601执行机器可读指令，以执行时执行如前述实施例中所述的电机定子绝缘缺陷检测方法的步骤。具体实现方式和技术效果类似，在此不再赘述。

[0108] 为了便于说明，在上述电子设备中仅描述了一个处理器。然而，应当注意，一些实施例中，本发明中的电子设备还可以包括多个处理器，因此本发明中描述的一个处理器执行的步骤也可以由多个处理器联合执行或单独执行。例如，若电子设备的处理器执行步骤A和步骤B，则应该理解，步骤A和步骤B也可以由两个不同的处理器共同执行或者在一个处理器中单独执行。例如，第一处理器执行步骤A，第二处理器执行步骤B，或者第一处理器和第二处理器共同执行步骤A和B等。

[0109] 在一些实施例中，处理器可以包括一个或多个处理核(例如，单核处理器(S)或多核处理器(S))。仅作为举例，处理器可以包括中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、专用指令集处理器(Application Specific Instruction‑set Processor，ASIP)、图形处理单元(Graphics Processing Unit，GPU)、物理处理单元(Physics Processing Unit，PPU)、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，FPGA)、可编程逻辑器件(Programmable Logic Device，PLD)、控制器、微控制器单元、简化指令集计算机(Reduced Instruction Set Computing，RISC)、或微处理器等，或其任意组合。

[0110] 基于此，本发明实施例还提供一种程序产品，该程序产品可以是U盘、移动硬盘、ROM、RAM、磁碟或者光盘等存储介质，存储介质上可以存储有计算机程序，计算机程序被处理器运行时执行如前述方法实施例中所述的电机定子绝缘缺陷检测装置的步骤。具体实现方式和技术效果类似，在此不再赘述。

[0111] 以上仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

[0112] 显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。