[实用新型]一种无人机载电晕放电宽带波谱检测装置

说明书

本实用新型提出了一种无人机载电晕放电宽带波谱检测装置，包括无人机，无人机上搭载有检测箱，检测箱上设置有紫外传感器和检测天线，检测箱内设置有紫外信号处理电路、天线信号采集电路、天线信号处理电路、电源模块、处理器和通讯模块，紫外传感器与紫外信号处理电路相连接，检测天线与天线信号采集电路相连接，天线信号采集电路与天线信号处理电路相连接，紫外信号处理电路、天线信号处理电路、电源模块和通讯模块均与处理器相连接。本实用新型通过对电晕放电信号中的紫外光谱和射频波谱联合检测，提高了电晕放电点的检出灵敏度，同时通过对射频波谱信号和紫外脉冲个数统计分析，实现了对电晕放电程度的正确评估。

技术领域

本发明涉及输电线路故障定位的技术领域，尤其涉及一种无人机载电晕放电宽带波谱检测装置及方法。

背景技术

输电线路的电晕放电会带来电磁干扰、电能损耗、绝缘子老化、以及线路发热等问题。输电线路断股和金具接触不良是电晕放电的主要原因。对电晕放电现象的准确测量和定位能够帮助我们尽早发现线路故障并及时处理，从而避免恶性事故的发生。然而，目前广泛使用的人眼目测和红外成像的手段，只有当放电发展到较为严重的程度时才能检测到。虽然也有紫外成像设备用于线路检测，但是成像设备价格昂贵，且操作者在地面检测，受到视角、阳光和距离的影响，存在检测死角和盲区。

发明内容

针对输电线路故障难以定位，故障输电线路位置放电信号检测准确度低的技术问题，本发明提出一种无人机载电晕放电宽带波谱检测装置及方法。

为了解决上述问题，本发明的技术方案是这样实现的：

一种无人机载电晕放电宽带波谱检测装置，包括无人机，无人机上搭载有检测箱，所述检测箱上设置有紫外传感器和检测天线，检测天线用于接收电晕放电产生的微弱电磁波，检测箱内设置有紫外信号处理电路、天线信号采集电路、天线信号处理电路、电源模块、处理器和通讯模块，紫外传感器与紫外信号处理电路相连接，检测天线与天线信号采集电路相连接，天线信号采集电路用于滤除背景噪声和微弱信号的放大，提高信号传输的准确性和便于后续的检测，天线信号采集电路与天线信号处理电路相连接，天线信号处理电路实现高频信号的采集，使用相敏相关测量方法，从天线信号采集电路输出的信号与特定的参考信号做乘法运算，滤除高倍频信号分量，保留差频信号分量，获得被测信号的幅值与相位信息，紫外信号处理电路、天线信号处理电路、电源模块和通讯模块均与处理器相连接，通讯模块与移动端相连接。

进一步地，所述紫外信号处理电路包括一级信号放大电路，一级信号放大电路分别与脉冲甄别电路和次级放大滤波电路相连接，脉冲甄别电路与处理器相连接，次级滤波放大电路通过A/D转换器与处理器相连接。

进一步地，所述脉冲甄别电路包括电流积分电路，电流积分电路与比较器电路输入端相连接，比较器电路输出端与计数器电路相连接，计数器电路与处理器相连接。

进一步地，所述天线信号采集电路包括无源滤波器，无源滤波器分别与检测天线和前置放大模块相连接，前置放大模块与天线信号处理电路相连接。

进一步地，所述天线信号处理电路包括两组独立信号处理电路，两组独立信号处理电路分别用于处理天线信号采集电路传输的正弦信号和余弦信号，两组独立信号处理电路均包括乘法器、滤波器和A/D转换器，乘法器与滤波器相连接，滤波器与A/D转换器相连接，A/D转换器均与加法器相连接，加法器与处理器相连接；信号源与一组独立信号处理电路中的乘法器相连接，信号源相移90°与另一组独立信号处理电路中的乘法器相连接。

进一步地，所述检测箱上还设置有显示屏，显示屏用于实时检测信号的显示，显示屏与处理器相连接；检测箱内设置有存储器，存储器用于实施存储检测信息，存储器与处理器相连接。

进一步地，所述通讯模块为4G通讯模块或GPRS通讯模块。

进一步地，所述处理器为MSP430控制器，紫外传感器为R9533日盲型紫外传感器。