[发明专利]一种多传感器阵列的电力设备状态监测系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种监测系统，尤其涉及一种信号监测系统。

背景技术

电力设备在长期运行过程中，受外界环境因素的影响，不可避免地会出现各种故障，出现劣化，从而影响电力设备正常工作，如未能及时发现并采取适当的修复措施，则劣化会不断发展，从而引发事故。

目前电力设备的状态监测和评估大多采用单一物理量，例如采用振动监测来监测电力设备的运行状态。振动监测安装简单，监测灵敏，在线监测时整个测量系统与电力设备无电气连接，因此安全可靠，其多用于监测变压器的绕组和铁心的状况。

但实际上，电力设备劣化规律受多种因子，例如电、热、机械、化学、环境等的影响，因此目前采用单一的振动监测并不能准确监测电力设备的运行状态。另外电力设备的主要缺陷在处于发展过程中的不同阶段，各类物理参量因子也会呈现出不同的变化特征和量值，因此若能通过多个物理参量因子而对电力设备的工作状态进行综合监测，将会提升监测的灵敏度和可靠性，提高状态监测与评估、故障诊断、定位与预警的准确性。

发明内容

本发明的目的是提供一种电力设备在线监测系统，其通过采用多个传感器阵列而采集多个物理参量，在对这些物理参量进行分析的基础上，综合多个物理参量对的变化特征和量值而对电力设备的工作状态进行监测和评估，从而提升电力设备状态监测的灵敏度和可靠性，提高状态监测与评估、故障诊断的准确性。

为了实现上述发明目的，本发明提供了一种多传感器阵列的电力设备状态监测系统，其包括：

若干个传感器阵列，分别对应采集若干个物理参量，并将物理参量转换为对应的物理参量信号；

若干个信号调理模块，其分别与所述各传感器阵列对应连接，对各物理参量信号进行预处理；

若干个信号采集模块，其分别与所述各信号调理模块对应连接，采集各经过预处理的物理参量信号，并将其转换为对应的数字信号；

一服务器，其通过网络与所述各信号采集模块连接，接收各信号采集模块传输的数字信号。

也就是说，在本技术方案中，采用传感器阵列检测电力设备的若干个物理参量信号，然后传输给各对应的信号调理模块对检测到的各物理参量信号进行预处理，然后对应的各信号采集模块采集经过预处理的物理参量信号，将其传输到服务器进行分析。

进一步地，在上述多传感器阵列的电力设备状态监测系统中，所述若干个传感器阵列包括一特高频（UHF，Ultra High Frequency，300MHz-3000MHz）传感器阵列、一振动传感器阵列和一AE传感器（Acoustic Emission，即声发射传感器）阵列分别用于检测电力设备的特高频信号、振动信号和声信号；所述若干个信号调理模块包括一特高频信号调理模块、一振动信号调理模块和一AE信号调理模块；所述若干个信号采集模块包括一特高频信号采集模块、一振动信号采集模块和一AE信号采集模块；所述特高频传感器阵列包括若干个特高频传感器；所述振动传感器阵列包括若干个振动传感器；所述AE传感器阵列包括若干个AE传感器。也就是说，特高频传感器阵列与特高频信号调理模块连接，特高频信号调理模块与特高频信号采集模块连接；同样，振动传感器阵列与振动信号调理模块连接，振动信号调理模块与振动信号采集模块连接；AE传感器与AE信号调理模块连接，AE信号调理模块与AE信号采集模块连接。

更进一步地，所述特高频信号调理模块和AE信号调理模块均包括：沿特高频信号和AE信号的输入方向依次连接的差分放大器、低通滤波器和信号隔离电路，以对特高频信号和AE信号进行放大和滤波。

进一步地，在上述多传感器阵列的电力设备状态监测系统中，所述振动信号调理模块包括信号获取模块和信号隔离滤波模块：

所述信号获取模块包括三端可调稳压集成芯片，该三端可调稳压集成芯片的第3端口接直流电源的正极，该直流电源的正极经电源滤波电容接地，该三端可调稳压集成芯片的第1端口和第2端口之间连接第一电阻，该三端可调稳压集成芯片的第2端口依次经第二电容和第二电阻接地，所述的第二电容和第二电阻串联后跨接在振动传感器接口的两端构成交流容阻分压电路，所述的第二电容和第二电阻的节点为振动传感器的信号输出端，所述三端可调稳压集成芯片和第一电阻组成恒流源，为所述的振动传感器提供稳定的直流电源；

所述信号隔离滤波模块包括隔离电路及容阻滤波电路，所述隔离电路包括线性光耦。

进一步地，在上述多传感器阵列的电力设备状态监测系统中，所述特高频信号采集模块和AE信号采集模块均包括：