[发明专利]一种无线局部放电在线监测设备

权利要求书

1.一种无线局部放电在线监测设备，其特征在于，包括：电源模块、采集模块、数据处理模块以及LoRa通信模块，所述电源模块分别与所述采集模块、数据处理模块以及LoRa通信模块连接，用于给所述采集模块、数据处理模块以及LoRa通信模块提供工作电压；

所述采集模块以及LoRa通信模块均与所述数据处理模块连接，所述采集模块用于采集局部放电监测数据，并将所述局部放电监测数据发送给所述数据处理模块；

数据处理模块用于接收所述局部放电监测数据，并根据所述局部放电监测数据制备局部放电相位谱图，并将所述局部放电相位谱图发送给所述LoRa通信模块；所述LoRa通信模块接收并将所述局部放电相位谱图发送至诊断后台进行诊断。

2.根据权利要求1所述的无线局部放电在线监测设备，其特征在于，所述采集模块包括暂态地电波传感器、超声波传感器以及温湿度传感器，所述暂态地电波传感器通过ADC模块与所述数据处理模块连接，用于将其监测采集的暂态地电波信号通过所述ADC模块发送给所述数据处理模块；所述超声波传感器通过SAI模块与所述数据处理模块连接，用于将其监测采集的超声波信号通过所述SAI模块发送给所述数据处理模块；所述温湿度传感器通过I2C模块与所述数据处理模块连接，用于将其监测采集的湿温度信号通过所述I2C模块发送给所述数据处理模块。

3.根据权利要求2所述的无线局部放电在线监测设备，其特征在于，所述电源模块通过第一负载开关与所述超声波传感器连接，所述电源组件通过第二负载开关与所述暂态地电波传感器连接，所述电源模块通过第三负载开关与所述LoRa通信模块连接。

4.根据权利要求2所述的无线局部放电在线监测设备，其特征在于，所述局放数据处理模块用于将接收的来自所述采集模块的所述超声波信号和所述暂态地电波均进行以下处理：

对所述超声波信号/暂态地电波信号进行数模转换，得到局放序列X(i)，对X(i)进行最大值包络，将时域序列进行区域分割，并对每个区域计算幅值绝对最大值，得到包络后局放序列Y(i)，再计算噪声阈值Thr，根据计算的噪声阈值Thr对所述超声波信号/暂态地电波信号中的有效脉冲进行提取，得到所述超声波信号/暂态地电波信号的局部放电相位谱图。

5.根据权利要求4所述的无线局部放电在线监测设备，其特征在于，所述局放数据处理模块通过将局放序列Y的每个序列点看作一个顶点，通过每两个点之间幅值差计算每两个点之间的权重ω_ij，并根据所述局放序列Y中任意两点之间的权重ω_ij构建矩阵W，其中，

其中，i、j分别为局放序列Y两个不同序列点的序号，W为邻接矩阵，r为邻域大小，这里选取序列Y平均值大小的0.3倍，δ为序列Y的均方差，y_i为第i个序列点的幅值，y_j为第j个序列点的幅值；构建相似度矩阵D，其中d(i)为相似度矩阵D第i个相似度；并计算拉普拉斯矩阵L＝D-W；构建标准化拉普拉斯矩阵D^-1/2LD^-1/2,并计算该矩阵第二小特征值对应的特征向量y；取y的平均值作为所述噪声阈值Thr。

6.根据权利要求5所述的无线局部放电在线监测设备，其特征在于，所述数据处理模块还包括数据交互模块，所述数据交互模块用于将数据处理模块要发送出去的数据进行组包分片，并开启内置定时器，按定时器周期顺序，并通过所述LoRa通信模块向诊断后台发送每一包分片数据，同时通过LoRa通信模块接收并解析从诊断后台传输过来的ACK，记录ACK的状态，在将所有的分片数据发送完成之后，判断ACK的状态，确认数据的发送的完整性，若不完整，开始进行重传。

7.根据权利要求6所述的无线局部放电在线监测设备，其特征在于，所述电源模块为一次性锂-亚硫酰氯电池，所述数据处理模块为ARMCortex-M4内核的低功耗MCU。