[发明专利]基于微波测距补偿光子数的紫外检测装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种电力设备局部放电紫外检测装置，具体涉及一种非接触在线的微波测距补偿光子数的电力设备局放紫外检测装置。

背景技术

日盲紫外成像采用“光子数”作为放电量化参数可以用来判断电力设备表面放电情况，因其具有探测距离远、非接触、放电位置定位精准等优点，近年来已在高压电力设备表面放电检测中得到较广泛的应用。大量实验和现场检测结果表明紫外成像检测到的光子数与检测距离有关，即在相同的放电强度下，距离越远检测到的光子数越小。如图1，采用紫外成像装置对放电设备A进行放电检测，检测点与A间距离为4m时输出检测结果为a，而当检测距离为8m时检测结果为b(a＜b)。这就导致检测结果不具备可对比性，紫外成像检测的具体光子数阈值也将难以确定。为此，就有必要获取被测点与检测点之间的距离，并将光子数等效到统一的标准距离下，消除距离因素对检测结果的影响。

微波测距是一种非接触式的能够测量两点间相对距离的方法，它经由天线发射微波，遇到待测目标后，微波被反射并由接收天线接收，然后通过一定的信号处理方法进行求解，得出待测距离。这种测量技术可以测量几个毫米到上千米的距离；测量精度有的已达到毫米量级；测量速度可以达到微秒量级。由于具有上述优点，微波测距可以很好的应用于实时测量紫外放电检测点与被测点之间的距离。

发明内容

本发明是要提供一种基于微波测距光子数补偿的紫外检测装置，该装置不仅能解决实时监测技术问题，而且针对紫外成像仪检测过程中，光子数随紫外成像仪与待测点之间距离不同而不同这一问题，采用微波测距技术在线获取被测物体到紫外成像仪的距离，根据在线测量的结果将成像仪测得的光子数等效到统一的距离下，使得不同检测距离下检测到的光子数值具备可对比性，提高了电力设备局部放电紫外检测的准确度。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种基于微波测距补偿光子数的紫外检测装置，包括CPU、水平方向步进电机和垂直方向步进电机、紫外成像检测单元、微波测距模块、无线通信接口、校准参数存储模块、控制系统与校准模块、系统定位接口电路和云台机械结构，所述云台机械结构上面分别装有用于水平方向和垂直方向调整的水平方向步进电机和垂直方向步进电机、紫外成像检测单元、微波测距模块、两个激光指示器，所述云台机械结构通过两个激光指示器分别与控制系统与校准模块连接，用于在可见激光的指示下，通过控制系统与校准模块控制水平电机驱动器和垂直电机驱动器分别驱动水平方向步进电机和垂直方向步进电机对被测点进行空间定位，并将被测点的空间位置存储到校准参数存储模块中；所述校准参数存储模块、控制系统与校准模块、系统定位接口电路和微波测距模块分别与CPU连接，用于系统定位接口电路根据被测点的空间位置坐标进行定位搜索，并根据微波测距模块测得被测点到紫外成像仪的距离值，将测得的光子数修正到统一的距离下，消除检测距离带来的误差，紫外成像检测单元将测得的光子数值信号传送到CPU，CPU再通过无线通信接口模块传送到上位机。

所述云台机械结构包括定位轴承、滚动轴承、环形垫片、上、下底座,、侧板、支撑架、紧固板、紧固卡，所述上、下底座,之间从下至上依此连接定位轴承、滚动轴承、环形垫片，上底座上面装有水平方向步进电机，通过水平方向步进电机控制上底座在水平方向上转动，上底座上面两侧分别固定连接侧板，侧板上端一内侧面上固定连接垂直方向步进电机，侧板上面两端分别连接支撑架，支撑架一端与垂直方向步进电机的转轴连接，由垂直方向步进电机控制支撑架在垂直方向上转动，从而实现支撑架在空间内的转动，支撑架上面通过紧固板固定连接紫外成像检测单元的紫外成像仪，旁边装有微波测距模块，紫外成像仪上面用紧固卡固定连接激光指示器，微波测距仪上面用紧固卡固定连接激光指示器。

所述水平方向步进电机和垂直方向步进电机的步距角为7.5°，减速比为1/120，并装有1/4细分驱动器。

本发明的有益效果是：本发明采用非接触式电力设备表面放电在线检测，并采用由步进电机控制的云台机械结构，保证了操作的安全性与便捷性；采用减速比与细分驱动技术相结合的步进电机、微波测距技术，提高精度的同时缩短了测量时间；将紫外放电检测技术与精确定位技术相结合，实现电力设备局部放电的实时在线监测。

附图说明

图1是电力设备放电检测二维示意图；

图2是基于微波测距修正的电力设备紫外局部放电检测装置的控制结构框图；

图3是云台机械结构立体示意图；

图4是云台机械结构分解示意图。

具体实施方式