[发明专利]一种高温环境下电力设备振动检测系统及其检测方法

权利要求书

1.一种高温环境下电力设备振动检测系统，其特征在于，所述振动检测系统包括信号注入单元、超声波信号采集单元、温度采集单元、信号调理单元、控制处理单元、按键输入单元、存储单元、显示单元、报警单元和通信单元，所述信号注入单元、所述信号采集单元、所述温度采集单元分别与所述电力设备连接，所述控制处理单元分别与所述信号调理单元、所述按键输入单元、所述存储单元、所述显示单元、所述报警单元、所述通信单元相连接；所述振动检测系统通过向所述电力设备注入激励信号，并采集反射超声波信号、温度信号，根据不同温度环境对所述电力设备振动状况进行准确测量，当振动异常时及时发出报警；

所述信号注入单元包括函数发生器、放大电路、发射电路、超声波发射探头，所述函数发生器输出超声波激励波，所述超声波激励波经过所述放大电路、所述发射电路、所述超声波发射探头发射至所述电力设备；

所述超声波信号采集单元采用超声波接收探头接收经过所述电力设备的所述反射超声波信号；所述温度采集单元采用温度传感器采集所述电力设备温度信号；

所述信号调理单元包括信号放大模块、滤波模块、A/D转换模块，所述信号放大模块采用放大电路对采集的信号进行放大处理，输出符合所述A/D转换模块输入要求的信号；所述滤波模块采用低通滤波器滤除高频干扰信号；

所述按键输入单元结合所述存储单元、所述显示单元对所述振动检测系统进行参数设置和信息查询，所述参数包括温度报警值、不同温度下超声波在空气中的传播速度、反射超声波幅值报警值；

所述振动检测系统的检测方法包括如下步骤：

步骤(1)：控制所述函数发生器输出超声波激励波；

步骤(2)：经过所述放大电路进行放大处理；

步骤(3)：通过所述发射电路将所述超声波激励波传输至所述超声波发射探头；

步骤(4)：所述超声波接收探头接收经过所述电力设备的所述反射超声波信号；所述温度传感器采集所述电力设备温度信号；

步骤(5)：经过所述信号放大模块进行信号放大处理；

步骤(6)：经过所述滤波模块滤除干扰信号；

步骤(7)：经过所述A/D转换模块进行A/D转换；

步骤(8)：将所述温度信号与所述温度报警值进行比较，若大于所述温度报警值，控制所述报警单元、所述显示单元将发出温度异常报警，进入步骤(9)；若不大于所述温度报警值，返回步骤(4)；

步骤(9)：将所述反射超声波信号转换为AM-FM信号x(n)＝A_r·cos[φ(n)]，A_r为反射超声波幅值，ω为反射超声波频率，h为所述电力设备的振动位移，为反射超声波回波和法线的夹角，c为超声波在空气中的传播速度，L为平衡状态的所述电力设备与所述超声波接收探头之间的直线距离；

步骤(10)：将反射超声波幅值与所述反射超声波幅值报警值进行比较，若大于所述反射超声波幅值报警值，控制所述报警单元、所述显示单元将发出振动异常报警；若不大于所述反射超声波幅值报警值，返回返回步骤(4)；

步骤(11)：通过所述通信单元将检测信息上传至监控中心。

2.根据权利要求1所述的一种高温环境下电力设备振动检测系统，其特征在于，所述报警单元采用声光报警器，当所述电力设备振动异常时能够及时发出声光报警信号。

3.根据权利要求2所述的一种高温环境下电力设备振动检测系统，其特征在于，所述通信单元采用无线通信技术将所述振动检测系统的检测信息上传至监控中心，同时所述通信单元还能够对所述振动检测系统进行远程操作。