[发明专利]检测变压器异响的声学成像设备、方法、装置和系统

说明书

本申请涉及一种检测变压器异响的声学成像设备、方法、装置和系统。其中，检测变压器异响的声学成像设备，包括图像采集设备，声音采集设备，以及分别连接图像采集设备和声音采集设备的单片机；单片机获取变压器的声发射平面，并对声发射平面进行网格化处理，得到各网格节点；单片机获取各网格节点到各声学传感器的声音传播时延，并根据声音传播时延，对声波信号进行重构处理，得到重构声波信号；单片机对重构声波信号和初始声波信号进行叠加处理，得到声学云图；根据声学云图和光学图像信息，生成变压器的异响图像。可以直观获得声源点的位置和强度信息，从而得出异响位置。采用单片机对变压器的异响进行声学成像，解决传统设备成本高的问题。

技术领域

本申请涉及变压器检测技术领域，特别是涉及一种检测变压器异响的声学成像设备、方法、装置和系统。

背景技术

变压器是利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置，主要构件是初级线圈、次级线圈和铁芯(磁芯)。主要功能有：电压变换、电流变换、阻抗变换、隔离、稳压(磁饱和变压器)等，变压器在运行的过程中会产生一定的声音，当发生故障时还会产生一定的异响，现在电力部分通常利用声学成像测量技术对电压器产生的异响进行检测，以达到检测变压器是否存在故障的目的。

在实现过程中，发明人发现传统技术中至少存在如下问题：传统声学成像设备成本高、成像效果差。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够成本低且成像效果好的检测变压器异响的声学成像设备、方法、装置和系统。

为了实现上述目的，一方面，本发明实施例提供了一种检测变压器异响的声学成像设备，包括图像采集设备，声音采集设备，以及分别连接图像采集设备和声音采集设备的单片机；

图像采集设备采集变压器的光学图像信息，并将光学图像信息传输给单片机；声音采集设备包括传声器阵列面；传声器阵列面设有多个声学传感器；各声学传感器采集变压器发出的初始声波信号，并将初始声波信号传输给单片机；

单片机获取变压器的声发射平面，并对声发射平面进行网格化处理，得到各网格节点；单片机获取各网格节点到各声学传感器的声音传播时延，并根据声音传播时延，对声波信号进行重构处理，得到重构声波信号；单片机对重构声波信号和初始声波信号进行叠加处理，得到声学云图；单片机根据声学云图和光学图像信息，生成变压器的异响图像。

在其中一个实施例中，声音采集设备根据预设时钟信号，对变压器进行相应采样频率的声波信号采样。

在其中一个实施例中，传声器阵列面与变压器的声发射面平行。

在其中一个实施例中，还包括人机交互终端；

人机交互终端连接单片机。

一方面，本发明实施例还提供了一种检测变压器异响的声学成像方法，包括步骤：

获取变压器的光学图像信息、初始声波信号和声发射平面，并对声发射平面进行网格化处理，得到各网格节点；其中，光学图像信息为图像采集设备采集得到；初始声波信号为各设于传声器阵列面的声学传感器采集得到；

获取各网格节点到各声学传感器的声音传播时延，并根据声音传播时延，对声波信号进行重构处理，得到重构声波信号；

对重构声波信号和初始声波信号进行叠加处理，得到声学云图；

根据声学云图和光学图像信息，生成变压器的异响图像。

在其中一个实施例中，根据声学云图和光学图像信息，生成变压器的异响图像的步骤包括：

依次对声学云图和光学图像信息进行几何配准处理和叠加处理，得到变压器的异响图像。

一方面，提供了一种检测变压器异响的声学成像装置，包括：