[发明专利]用于变电站的超声波定位检测报警器

说明书

技术领域

本发明涉及变电站设备检测报警装置，具体为一种用于变电站的超声波定位检测报警器。

背景技术

随着电力企业各项管理的规范化，电力设备的养护检测管理也变得越来越严格，研究发现，任何电气设备在运行中，由于受到交变电流的作用，都会发生各种声音和振动，其中包括能听见噪声和声波，这些声音和振动是运行设备所特有的，是表示设备运行状态的一种特征，所以，有经验的工作人员常可以根据变电设备的声波特性对其故障进行定位判断，然而，对于一些处于特殊位置的高压设备，例如超高压区或是高空设备，在正常运行状态下是不允许人靠近的，因此，设备故障无法预知或定位，对其故障缺陷的检测十分不利。

尤其是在定期的检修期间，技术人员无法准确表征高压时的故障现象，这个问题一直没有得到解决突破，只能人工凭经验推断，大面积更换设备。对于异常声音的定位，特别是超声波信号，仅凭耳朵是很难做到的。所以如何在嘈杂环境下进行声源定位就显得尤为重要,由于对电器设备的运行状态的周期性试验和抽试要求越来越高、越来越细，传统的听声辩位已经很难彻底地解决现场技术问题；研究发现，变电站多是处在一个有多种噪声的环境下，其中大多是工频声信号，当设备出现故障时，必然会伴随产生超声波信号，这些超声波和工频声信号混杂在环境声响中。但是，变电站同时又是一个环境比较特殊的场所，在变电站运行状态下是不允许人靠近设备的，属于危险区域，工作期间禁止人员接近。而目前，变电站的异常超声波源的查找方法智能化程度很低，无法快速准确的查找超声波源、排除故障。

发明内容

本发明为了解决现有的变电站无法快速准确的查找超声波源排除故障的问题，提供了一种用于变电站的超声波定位检测报警器。

本发明是采用如下技术方案实现的：用于变电站的超声波定位检测报警器，包括单片机，单片机连出有放大器，放大器连接到超声波发射装置，单片机连出有滤波电路，滤波电路连接到超声波接收装置，单片机连出有温度传感器，单片机连出有信号报警器，单片机还连接到图像信号处理电路，图像信号处理电路连接到数字显示器，单片机具体为AVR可编程微控制器，超声波发射装置由超声波发射换能器和多个反相器组成的发射驱动电路构成，超声波接收装置由超声波接收换能器和红外线检波接收电路集成芯片构成。

使用过程中，单片机用预设端口输出超声波换能器所需的方波信号，利用外中断口监测超声波接收电路输出的返回信号，随后一方面将接收到的返回信号转换为通用数字信号，通过图像信号处理电路传输给外部连接的数字显示器，另一方面将数字信号与内部程序存储的临界报警值进行大小比较，若达到或超过临界报警值，执行中断子程序，并将报警信号传输给外部信号报警器，从而实现报警功能。图像信号处理电路可以接收前级模块传输的显示信号，即超声波接收的声强映射信号，该信号通过阈值电路在其所连接的数字显示器上以不同颜色的像素点显示出来，从而能够通过显示器上的色环差显示出特殊的超声波点，实现显示判别的功能。单片机外接引脚输出脉冲群作为驱动输入信号，信号一路经一级反向器后送到超声波换能器的一个电极，另一路经两级反向器后送到超声波换能器的另一个电极，用这种推挽形式将方波信号加到超声波换能器的两端，可以提高超声波的发射强度；接收芯片为红外线检波接收电路集成芯片，具有很好的灵敏度和较强的抗干扰能力；通过适当更改输出端电容的大小，还可以改变接收电路的灵敏度和抗干扰能力。接收芯片的信号在传输到单片机之前，要经过滤波电路，滤波电路为阻容耦合形式的两级放大滤波电路。

上述声数字显示器、图像信号处理电路、信号报警器、单片机、放大器、超声波发射装置、温度传感器、滤波电路、超声波接收装置等为现有产品，其电路设计和控制方式为本领域技术人员容易实现的。

本发明的有益效果如下：本发明利用合理设计的超声波探测装置，实现了在变电站快速准确的查找超声波源从而排除故障。本发明提供了一种安全、可靠、适用的技术手段，信号采集准确、数据传输迅速、准确率高，同时对于装置的造价较低和抗干扰能力高、简单实用、易于维护。本发明通过超声波探测定位，有效地解决人耳无法知觉和定位的变电站异常振动，确保设备运行在正常的状态下，在设备出现运行故障前，找到问题并解决掉，防患于未然，有效提高了变电站检修维护的工作效率。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图中：1-数字显示器，2-图像信号处理电路，3-信号报警器，4-单片机，5-放大器，6-超声波发射装置，7-温度传感器，8-滤波电路，9-超声波接收装置。

具体实施方式

用于变电站的超声波定位检测报警器，包括单片机4，单片机4连出有放大器5，放大器5连接到超声波发射装置6，单片机4连出有滤波电路8，滤波电路8连接到超声波接收装置9，单片机4连出有温度传感器7，单片机4连出有信号报警器3，单片机4还连接到图像信号处理电路2，图像信号处理电路2连接到数字显示器1，单片机4具体为AVR可编程微控制器，超声波发射装置6由超声波发射换能器和多个反相器组成的发射驱动电路构成，超声波接收装置9由超声波接收换能器和红外线检波接收电路集成芯片构成。