[发明专利]电晕检测系统及其电晕检测方法

说明书

技术领域

本发明属于高压输变电设备的安全检测领域，涉及一种应用于高压设备的电弧、电晕以及局部放电检测的电力检测系统，特别涉及一种根据日盲紫外光来检测电晕的电晕检测系统及其电晕检测方法。

背景技术

如今，紫外探测技术已经越来越广泛应用于电力领域、警用领域、医用领域以及森林防火等多个领域。例如，在警用领域中，将其主要用来指纹检测、文字痕迹等；在电力领域中，主要用于输电线路、高压电器、绝缘子等的电晕放电检测，以便在发生破坏性危害前提早采取预防措施。

随着我国对电力需求的不断提高，特别是在超高压直流输变电系统的应用中，确保电力系统的安全可靠运行尤为重要。伴随着电弧、电晕以及局部放电等因素往往会损害高压设备，甚至可能引发电力系统瘫痪的危害。

正如发生在高压传输线上的电晕放电，不仅会引起电能的损耗，还会对广播电视信号产生干扰。对输电线路，特别是远距离输电线路的电晕活动进行空中探测，有助于对线路和输变电设备的安全。然而，电晕放电会严重地影响人身安全，因此，及时准确地检测电晕放电的位置和强弱对保证电力系统可靠运行、减少设备损坏和确保人身安全具有重要的意义。同时，成功进行提前检测预警可以为电力公司节省数千万元的费用，所以对架空输电线路和变电设备产生的电晕进行探测具有极大的商业价值。

当前，通常情况下用于检测电晕放电的设备为紫外成像仪，在紫外成像仪中主要采用能够进行紫外光谱成像的背照式紫外图像传感器（紫外CCD），虽然从仪器体积和和设计上较为方便，但是紫外CCD制备技术较复杂，成本很高，从而也推高了紫外成像仪的价格，使其非常昂贵。

因此，缺乏一种将性价比高的普通可见光图像传感器（可见光CCD）和紫外变频成像技术相结合代替成本高昂的紫外CCD来进行电晕检测的技术方案，该技术方案将会对行业的发展具有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种成本低、结构简单的电晕检测系统及其电晕检测方法。

本发明提供的一种基于日盲紫外光来对高压设备发生电晕时形成的电晕光源进行检测的电晕检测系统，具有这样的特征，包括：聚焦透镜，对电晕光源所发出的辐射光进行聚焦，以形成聚焦光；分光镜，用于接收聚焦光来分别形成透射光和反射光；日盲滤光片，被设置在透射光的光路上，用于滤除透射光中的背景光后以形成日盲紫外光；紫外光变频图像传感器，用于接收日盲紫外光的入射；可见光图像传感器，用于接收反射光的入射；以及控制部，分别连接紫外光变频图像传感器和可见光图像传感器，其中，紫外光变频图像传感器具有：紫外变频感光构件，包括除去保护玻璃后所形成的感光面元、被直接镀制到感光面元上的荧光膜和镀制在荧光膜表面的紫外增透膜；保护窗，覆盖在紫外变频感光构件上，用于保护紫外变频感光构件；以及透镜镜头，沿着紫外变频感光构件、保护窗的方向顺次排列在最外侧。

在本发明的电晕检测系统中，还可以具有这样的特征：其中，能够将日盲紫外光变频转变为能被感光面元感应到的可见光波段的荧光膜，为一种晕苯荧光薄膜。

在本发明的电晕检测系统中，还可以具有这样的特征：其中，聚焦透镜采用石英或者萤石材料。

在本发明的电晕检测系统中，还可以具有这样的特征：其中，保护窗、透镜镜头采用石英材料。

在本发明的电晕检测系统中，还可以具有这样的特征：其中，日盲紫外光所放出的紫外波段范围为230至405nm。

在本发明的电晕检测系统中，还可以具有这样的特征：其中，紫外光变频图像传感器和可见光图像传感器分别采集到电晕信号和背景信号，控制部中包括数据采集卡和计算机，数据采集卡将电晕信号和背景信号转换为相应的数字信号，并传输给计算机。

另外，本发明还提供了一种基于日盲紫外光来对高压设备发生电晕时形成的电晕光源进行检测的电晕检测方法，具有这样的特征，具有以下步骤：采用聚焦透镜对电晕光源发出的辐射光进行聚焦以形成聚焦光；聚焦光经分光镜分别被透射和反射，形成了透射光和反射光；透射光经过日盲滤光片后，有效滤除透射光中背景光后形成了日盲紫外光；利用紫外光变频图像传感器来接收日盲紫外光的入射，以形成电晕信号；利用可见光图像传感器来接收反射光的入射，以形成背景信号；通过数据采集卡将电晕信号和背景信号转换为相应的数字信号，并分别传输到转移到计算机，分别进行电晕的探测和定位；计算机对由电晕信号形成的电晕图像和由背景信号形成的背景图像进行融合，得到电晕放电图像。

本发明的作用和效果：

根据本发明提供一种电晕检测系统，因为电晕光源中的日盲紫外光处于日盲紫外波段范围中。