[发明专利]便携式局部放电超声波云检测装置

说明书

技术领域

本发明涉及高压设备局部放电检测技术，具体涉及一种便携式局部放电超声波云检测装置，利用云检测原理、超声波检测及超声转换音频原理，通过在线监测高压设备的局部放电或者对高压设备的局部放电进行巡检，可以及早发现设备局部缺陷。

背景技术

随着国民经济的快速、稳步增长，城市建设的飞速发展，企业、居民用电量呈直线上升。在市场竞争日趋激烈、电力由卖方市场走向买房市场的今天，用户对供电可靠性的要求也越来越高。然而，近年来，电网中高压支柱瓷绝缘子破损、开裂、折断，电力变压器绝缘劣化、闪络、击穿，高压母线短路、烧伤、折断，各类开关设备烧毁、跳闸等事故时有发生，给电力系统的正常运行和用户的人身安全带来严重危害。局部放电是造成设备绝缘劣化和电力系统事故的重要原因，也是反映设备绝缘状况的重要征象。研究发现，接近85%的电力事故是由局部放电引起的，因此对电力设备局部缺陷引起的局部放电及时监测、及早发现对维护电力系统运行的稳定性与可靠性非常重要。

目前已有的局部放电超声波检测装置大都基于工控机进行现场侵入式监测、测量，而且大都仅针对局部放电信号进行数据分析计算，而已有的经验事实表明外界环境的因素如温度、湿度及大气压力均对局部放电的活动有影响，因此此类局部放电检测设备误判率较高；另外，由于对信号数据的分析处理都是在本地装置中进行的，对装置的数据处理能力、数据存储容量都有较高的要求，故数据分析计算效率受限，硬件成本高且装置体积大且重，携带运输都不方便；其次，数据处理软件的版本升级频率高，进一步提高了装置成本；而且由于数据及分析结果都存储在本地装置中，可能会发生数据丢失的情况，其安全性得不到保障。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的上述缺点，提供一种便携式局部放电超声波云检测装置，利用超声波检测云检测原理、超声波检测原理，基于超声转换音频技术对高压设备的局部放电进行非侵入式检测，能够及时发现高压设备中的局部放电，并掌握高压设备的运行状况，预防重大事故的发生；同时采用多个传感器监测外界环境因素，进一步提高了局部放电检测的精准度。

为达到上述目的，本发明采用了以下技术方案：

便携式局部放电超声波云检测装置，超声波传感器1、温度传感器2、湿度传感器3及大气压力传感器4分别与信号处理模块5连接；信号处理模块5包括前置放大器9、滤波器10、主放大器11、模数转换单元12、数据采集单元13、嵌入式微处理器14、报警装置15、背景噪声音频通道17、背景噪声与局部放电混合音频通道16、选择开关18和音频接口19；前置放大器9、滤波器10、主放大器11、模数转换单元12、数据采集单元13、嵌入式微处理器14依次连接；嵌入式微处理器14分别与报警装置15、背景噪声音频通道17、背景噪声与局部放电混合音频通道16连接；背景噪声音频通道17和背景噪声与局部放电混合音频通道16同时与选择开关18连接，选择开关18与音频接口19连接，音频接口19与耳机6连接，音频信息通过音频接口19传递到耳机6中，操作人员通过控制选择开关18，监听并比较背景噪声与局部放电混合音频通道16和背景噪声音频通道17中的声音的异常来判断是否有局部放电。

超声波传感器（1）、温度传感器（2）、湿度传感器（3）、大气压力传感器（4）采集前期信号，该信号经过信号处理模块（5）的预处理并转换为数字信号后通过无线网络设备（8）传输给云端服务器，对信号进行抗干扰处理和提取特征参数后存入局部放电信号特征数据库；基于超声波转换的音频信号经由耳机（6）人工收听，云端服务器根据局部放电信号特征数据库中的历史数据作出分析，操作人员结合耳机（6）中的音频信号与云端服务器的分析结果作出诊断，云端服务器的诊断结果通过显示器（7）显示。

本发明所述的便携式局部放电超声波云检测装置检测的信号通过无线网络设备传输给云端服务器，经过云端服务器的计算分析之后将处理结果回传给装置，数据的处理及存储都在云端服务器中进行；通过装置与云端服务器的交互作用，获取并远程显示云端服务器中关于设备的局部放电信号的分析处理及诊断结果，实现装置的检测或报警。

本发明所述的温度传感器测量操作环境的温度；所述的湿度传感器测量操作环境的相对湿度；所述的大气压力传感器测量操作环境的大气压力。