[发明专利]一种基于空间滤波法的超高频局部放电在线监测系统

权利要求书

1.一种基于空间滤波法的超高频局部放电在线监测系统，包括信号采集单元(10)、信号处理单元(20)、以及显控单元(30)，其特征在于：所述信号采集单元(10)的外部罩设有用于滤除外界干扰信号的空间滤波罩(40)，所述信号采集单元(10)用于采集局部放电过程中所产生的放电信号，所述信号采集单元(10)的信号输出端通过传输电缆与所述信号处理单元(20)的信号输入端相连，所述信号处理单元(20)的信号输出端通过数据线与所述显控单元(30)的信号输入端相连；

所述信号处理单元(20)包括信号放大滤波电路(21)、包络检波电路(22)、以及数据处理电路(23)，其中，

信号放大滤波电路(21)，用于接收来自信号采集单元(10)并经由空间滤波罩(40)滤波后的放电信号，信号放大滤波电路(21)对所述放电信号进行放大滤波处理，所述信号放大滤波电路(21)的信号输出端连接包络检波电路(22)的信号输入端；

包络检波电路(22)，用于对来自信号放大滤波电路(21)的放电信号进行频率变换，所述包络检波电路(22)的信号输出端连接数据处理电路(23)的信号输入端；

数据处理电路(23)，用于对来自包络检波电路(22)的放电信号进行模数转换，将所述放电信号转换成为数字信号，并对所述数字信号进行数据处理分析，所述数据处理电路(23)的信号输出端连接显控单元(30)的信号输入端；

所述显控单元(30)包括监控单元(31)和显示单元(32)，所述监控单元(31)用于对来自数据处理电路(23)的数字信号进行数据分析，并实现信号的在线监测；显示单元(32)用于对来自数据处理电路(23)的数字信号进行显示；

所述信号放大滤波电路(21)包括第一运算放大器(AMP1)和第二运算放大器(AMP2)；所述第一运算放大器(AMP1)的正极信号输入端连接第五电阻(R5)、第六电阻(R6)的一端，所述第五电阻(R5)的另一端接地，所述第六电阻(R6)的另一端连接第七电阻(R7)的一端以及偏置电源(Vf)的正极，所述偏置电源(Vf)的负极接地，所述第七电阻(R7)的另一端连接第八电阻(R8)、第七电容(C7)的一端以及第二运算放大器(AMP2)的负极信号输入端，所述第八电阻(R8)、第七电容(C7)的另一端连接第二运算放大器(AMP2)的信号输出端以及包络检波电路(22)的信号输入端，所述第一运算放大器(AMP1)的负极信号输入端连接第一电阻(R1)、第二电阻(R2)、以及第一电容(C1)的一端，所述第一电阻(R1)的另一端连接信号采集单元(10)的信号输出端，所述第二电阻(R2)、第一电容(C1)的另一端连接第一运算放大器(AMP1)的信号输出端以及第四电容(C4)的一端，所述第四电容(C4)的另一端连接第三电阻(R3)、第四电阻(R4)的一端，所述第三电阻(R3)的另一端接地，第四电阻(R4)的另一端连接第二运算放大器(AMP2)的正极信号输入端；

所述第一运算放大器(AMP1)的负极电源端连接第一电源(VCC1)的负极和第二电容(C2)的一端，所述第二运算放大器(AMP2)的正极电源端连接第二电源(VCC2)的正极和第三电容(C3)的一端，所述第一电源(VCC1)的正极、第二电容(C2)的另一端、第二电源(VCC2)的负极、第三电容(C3)的另一端均接地；所述第一运算放大器(AMP1)的正极电源端连接第三电源(VCC3)的正极和第五电容(C5)的一端，所述第二运算放大器(AMP2)的负极电源端连接第四电源(VCC4)的负极和第六电容(C6)的一端，所述第三电源(VCC3)的负极、第五电容(C5)的另一端、第四电源(VCC4)的正极、第六电容(C6)的另一端均接地。

2.如权利要求1所述的一种基于空间滤波法的超高频局部放电在线监测系统，其特征在于：所述空间滤波罩(40)采用频率选择表面滤波结构(40a)，所述频率选择表面滤波结构(40a)用于对局部放电过程中所产生的放电信号进行频率选择，所述频率选择表面滤波结构(40a)包括至少一层频率选择表面层(41)、以及夹设于频率选择表面层中间的介质层(42)。

3.如权利要求2所述的一种基于空间滤波法的超高频局部放电在线监测系统，其特征在于：所述频率选择表面层(41)由多个金属单元(41a)组成，相邻的金属单元(41a)之间采用基材进行填充。