[发明专利]一种配电网终端设备的数字式带电检测工具

摘要

本发明公开了一种基于超声波信号图谱识别运算的配网设备局部放电数字式带电检测工具及其方法。本发明的数字式带电检测工具具备完整的信号分析能力，通过对超声波信号图谱的特征提取与识别运算，对局部放电的类型和严重程度进行快速判定和提示报警，进而现场配网运行人员可以根据现场的实际局部放电情况科学地制定解决方案。

主权项

一种基于超声波信号图谱识别运算的配网设备局部放电数字式带电检测工具，其特征在于，包括：超声波传感器、光纤宽带信号通道、信号调理电路、第一A/D转换器、第二A/D转换器、RAM存储器、DSP运算处理器、时钟电路、放电报警电路、显示屏和通信电路；其中，所述超声波传感器为压电传感器，将由局部放电发出的超声波传导的机械能转换为电信号；所述超声波传感器耦合到所述光纤宽带信号通道；所述光纤宽带信号通道包括：与超声波传感器相耦接的电光耦合器件、传输光纤以及与信号调理电路相耦接的光电耦合器件；电光耦合器件将感应获得的电信号进一步转换为光信号；传输光纤将光信号传输给光电耦合器件；光电耦合器件将光信号还原为电信号，输送给信号调理电路；信号调理电路依次包括信号滤波器和信号放大器；信号滤波器用于滤除超声波传感和信号传输过程中可能引入的噪声；信号放大器采用集成运算放大器，对带通滤波以后的信号执行放大；信号调理电路将处理之后的信号分两路输出；第一路超声波检测信号进入第一A/D转换器，进行采样和模数转换后，送给DSP运算处理器；第二路超声波检测信号进入第二A/D转换器和RAM存储器；第二A/D转换器对信号调理电路输出的第二路超声波检测信号执行高速采样和模数转换，将所产生的采样数据保存至RAM存储器，再由DSP运算处理器调取；所述DSP运算处理器对第一路超声波检测信号的采样数据执行局部放电存在判定；若经判定不存在局部放电，则DSP运算处理器不进行任何后续处理和操作。若经对第一路超声波检测信号的判定，存在局部放电，则DSP运算处理器启动第二A/D转换器和RAM存储器；DSP运算处理器107从RAM存储器调取所存储的第二路超声波检测信号采样数据，对这些数据执行超声波信号图谱的特征提取与识别运算，对局部放电的类型和严重程度进行快速判定和提示报警；时钟电路用于产生供DSP运算处理器和RAM存储器信号同步的时钟脉冲；放电报警电路在DSP运算处理器的局部放电存在判定结果为存在局部放电时即发出报警；显示屏用于显示DSP运算处理器经过超声波信号图谱的特征提取与识别运算所生成的超声波信号图谱及相应的识别结果，以供操作人员详细了解分析所存在的局部放电状况；通信电路通过有线或者无线通讯线路与远程监测端展开通信，从而远程上传本设备生成的超声波信号图谱及相应的识别结果。