[发明专利]变电站局部放电巡检定位设备的位置检测装置及方法

说明书

本发明属于电气设备绝缘状态检测技术领域，特别涉及一种变电站局部放电巡检定位设备的位置检测装置及方法，所述位置检测装置包括激光测距模块、微处理器模块、步进电机模块、三维电子罗盘模块、电源模块以及波纹反射装置；所述激光测距模块、微处理器模块、步进电机模块、三维电子罗盘模块和电源模块组成一套整体设备，该整体设备放置于变电站局部放电巡检定位车辆的天线阵列的中心，所述波纹反射装置放置于变电站巡检通道上；所述微处理器模块分别与激光测距模块、三维电子罗盘模块、步进电机模块和局部放电巡检定位设备连接。本发明能够准确测量各个检测点的坐标，以便精准定位局部放电源。

技术领域

本发明属于电气设备绝缘状态检测技术领域，特别涉及一种变电站局部放电巡检定位设备的位置检测装置及方法。

背景技术

电气设备绝缘内部发生局部放电发生伴随产生特高频信号。为获得发生局部放电电气设备的位置，目前常用的方法是搭建天线阵列，利用高速采集设备获得多组特高频信号，计算多组信号之间的时延并建立非线性方程组，通过求解该非线性方程组获得局部放电源的位置。利用四支全向天线获得四组特高频信号，经时延估计算法获得三组时延，建立含有三个方程的非线性方程组。理论上通过求解这个方程组能够获得局部放电源的三维坐标。但是实际应用中，由于天线阵列中各天线距离测量误差、特高频信号采集装置采样率限制、特高频信号受噪声污染等因素导致时延计算结果存在误差，进而无法获得准确的三维坐标。实际运行结果表明，通过求解非线性方程组仅能获得局部放电源相对于监测点(天线阵列中心)的二维方向。目前，商用化的局部放电定位设备将整体设备放置于巡检车辆，人工驱车在变电站巡检通道上进行多点检测。为获得局部放电源的准确位置，通常需要进行多个测点的测量，以获得多个方向角，多个方向交叉获得局部放电源的准确位置。因此准确测量各个检测点的坐标是精准定位局部放电源的关键。但是，当前变电局部放电巡检定位装置尚未配备专门的检测点坐标测量装置。

目前，应用广泛的变电站红外成像巡检机器人常用磁轨迹导航、惯性导航、GPS导航和视觉导航。磁轨导航前期需要预铺设磁轨，不仅工作工作量较大而且只能停靠在预铺设标签的位置，不符合局部放电检测的需求；惯性导航需要在变电站设置大量的无限信号收发装置，稳定性相对较差；GPS导航的定位精度在2-10米，误差较大且不安全。视觉导航受外部光线强度影响很大，不适用于敞开式变电站的导航。因此，以上所述导航方法并不适用于变电站局部放电巡检车辆检测点坐标测量。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种变电站局部放电巡检定位设备的位置检测装置及方法，能够准确测量各个检测点的坐标，以便精准定位局部放电源。

为了实现上述目的，本发明采用以下的技术方案：

本发明提供一种变电站局部放电巡检定位设备的位置检测装置，所述位置检测装置包括激光测距模块、微处理器模块、步进电机模块、三维电子罗盘模块、电源模块以及波纹反射装置；所述激光测距模块、微处理器模块、步进电机模块、三维电子罗盘模块和电源模块组成一套整体设备，该整体设备放置于变电站局部放电巡检定位车辆的天线阵列的中心，所述波纹反射装置放置于变电站巡检通道上；所述微处理器模块分别与激光测距模块、三维电子罗盘模块、步进电机模块和局部放电巡检定位设备连接；所述电源模块为激光测距模块、微处理器模块、步进电机模块和三维电子罗盘模块提供电源。

进一步地，所述三维电子罗盘模块的中心与激光测距模块的测量起始位置重合，且激光测距模块的激光发射方向与三维电子罗盘模块的0度方向相一致。

进一步地，所述步进电机模块的旋转轴心与三维电子罗盘模块的中心重合。

进一步地，所述波纹反射装置采用激光反射面。

本发明还提供一种变电站局部放电巡检定位设备的位置检测方法，包含以下步骤：

步骤1，在变电站建立二维坐标系；