曾尹、李开平
云南电网有限责任公司文山供电局
摘要：当前阶段，在机电研究领域，断路器的在线检测是保证机电设备平稳、安全运行的重要技术手段，涉及计算机、电气、传感、远程控制等现代技术研究领域。相较于传统检测技术，非接触性断路器的状态检测模式的适用范围更广，能够在不同的设备运维环境中用用，同时，可以根据断路器操作机构的实际运行状态与特点，对反馈的检测数据、图像等进行系统、动态的分析，对于机电设备的状态管理与故障排查有着重要的支持作用。
关键词：图像数据；信号转换；性能检测
非接触性断路器检测技术应用水平的不断提升，推进了电气设备一体化、集成化控制体系的建设进程。基于此，本文主要研究高速成像传感技术在断路设备操作机构检测领域的应用，该种技术通过构建四位一体的检测系统，检测稳定性、准确性更高，能够对断路器实时状态信息进行高效处理，可以满足不同类型高压设备开关控制需求。
1.非接触断路设备检测技术的应用优势
1.1断路器基本构成
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操作机构作为断路器设备的重要构件，由基座、绝缘支柱、传动机构与操动机构、开断元件等几个部分构成（如图1），机构的主要功能在于接收控制中心下达的分、合闸指令，并利用信号转换设备驱动断路器进行机械运用，以传动机构带动设备运行，实现分、合闸的任务。因此，操作机构的运行状态与断路器能否有效发挥分合闸操作功能有着直接的关系。
1.2电气设备中断路器的性能检测需求
在电气系统中安装断路器，可以有效保证不同类型电气设备的稳定、高效运转，通过对断路器的动态操作，对设备的关闭、运行状态等进行检测、控制。当出现异常问题时，高压断路器还可即刻将开关设定为关闭状态，最大限度的规避大规模事故现象的发生。在状态检测的过程中，断路器的接收命令的时间到触头响应的时间称为计算时程，是影响断路器运转性能的重要参数。现阶段，随着机械、电气等相关领域的快速发展，对断路器性能要求也逐步提升，利用多维一体的非接触信号处理系统，提升各种信号转换的效率，通过可视化图像分析提升状态检测与故障诊断的准确性成为机电领域发展的主要研究方向。
1.3技术优势
1.3.1搭建了四位一体的检测系统
传统电气设备检测技术普遍具有接触不良、准确性低、状态不稳定、操作复杂等方面的缺陷。为弥补原有检测技术的实践应用问题，对非接触状态检测相关技术进行优化势在必行。非接触式断路器检测系统在数据识别方面，实现了四位一体的管理目标，操作稳定性高，检测系统包括传感器单元、提供非接触信号的数据收集模块、可同步数据的记忆卡、多功能高速控制计算机四个部分。
1.3.2性能检测效率高，提升了检测结果的准确性
非接触检测需要运用专业性强、分辨率高、传输速率快的摄像装置，以便实时、动态的对操作机构的运动数据进行记录与传输，及时完成图像信号的转换，具有数据收集完整、测试结果准确的优势。通过非接触检测平台进行可视化观测、下达控制指令，可以有效处理动作的每一个分支以及每一帧运动状况，填补了以往传统高压断路器操动机构的缺点，缩短了计算时程，使得操作机构的状态测试结果更准确。
1.3.3优化图像数据处理流程
基于非接触状态检测技术，技术人员可以实时、动态的对断路器的实际运行状态进行监管与控制，同时，为故障排查与常规性状态维护提供技术支持。现阶段，操作机构的检测技术发展方向在于高速图像传感、处理技术（CCD）。图像处理技术不仅能够帮助计算机快速诊断电力系统故障风险，还能突破以往高压断路器操作机构的处理瓶颈，能够满足电气设备复杂运维环境的检测需求，是非接触状态检测的主要技术研究与实践应用内容。
2.检测技术分析
2.1技术原理
高速成像传感技术是基于光电检测测速原理，即在断路设备联动杆粘贴条纹纸，将传感镜头装设在与连杆垂直的位置。在断路器基于控制指令进行合闸、分闸操作时，联动杆带动条纹纸一起运动，高速成像传感器对条纹纸进行全过程高速拍照，当断路器运动完毕后，通过传感设备对收集的图像进行具体处理，从而解析出条纹纸，操作机构动触头的实际运动位移距离与速度通过黑条纹表现出来。在这一过程中，传感设备数据处理的准确性是影响检测结果的关键要素，而非接触检测传感设备可以精准定位操作机构的运动起点、终点。
2.2非接触图像处理检测技术
现阶段，在非接触操作机构的实际检测工作中，高速图像传感与处理技术的应用范围较为广阔，在技术应用的过程中，主要依靠高速CCD摄像装置，快速、精准的捕捉操作机构的运动状态数据，在高压断路器的开闸以及合闸过程中，摄像机可以将传动部件的每一个机械动作进行捕捉以及分解。同时，依托于现代图像算法、大数据、远程通讯等技术，将数据信号实时记录、传输到控制中心，能够精准记录操作机构接触头的角度变化、运动距离、摆动幅度等数据，保证检测数据反馈的真实性与完整性。
2.3技术实践应用
在运用非接触状态检测技术时，主要是对四个模块进行控制，即电源、测量、中央处理与输出模块。检测技术人员需要先结合断路器的实际检测规划，设定电源电压，确保电流值定额符合检测标准，提升输出参数的准确性。测量单元中的关键技术不仅可以将断路器行程回路以及开关量进行调整检测，还能实现单次检测和测量，统一对检测数据进行收集、分析。中央处理模块是对检测数据进行运算、进行异常诊断的核心控制环节。输出模块主要是将机械信号转换成可视化数据形式，如图像、曲线等形式。
结语：随着机电检测技术的不断发展，现阶段开展断路器状态检测工作时，非接触性技术的应用范围更广阔，通过CCD摄像设备，将检测数据转化为图像、曲线等模式，具有可视性、直观性的特征，突破了传统操作机构状态检测的瓶颈，对环境的适应性较强，且检测数据处理更准确、高效，能够满足高压断路器不同环境下的检测需求，是当前机电设备性能检测领域的重要技术研究方向。
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