[实用新型]远距离可视化局部放电精准定位检测系统

说明书

本实用新型涉及一种远距离可视化局部放电精准定位检测系统，该实用新型包括声压传感器阵列、信号系统模块、数据处理模块和视频显示模块。声压传感器阵列用于收集视场内2KHZ‑52KHZ频率范围内的多个超声波信号并转换为多个电信号，信号系统模块用于将转换成的多个电信号经信号处理转换成适合在计算机内存储并运行的多个数字信号并滤除干扰杂波，数据处理模块中的主控制器将多个数字信号按照其幅度强弱对应显示到视频显示模块的相应位置。通过此设备用户可以直观了解设备局部放电点、气体泄露的位置和强度信息，并可以将巡检信息以JPEG图像或MP4视频存储归档查询。

技术领域

本实用新型涉及配电网及户外变电站巡检技术领域，尤其是一种远距离可视化局部放电精准定位检测系统。

背景技术

局部放电是高压电气设备在较高电场强度处的一种放电现象，这种放电仅造成电气设备绝缘局部短路而不形成导电通道，轻微的局部放电电气设备绝缘影响较小，绝缘强度下降较慢，但是强烈的局部放电会使电气设备绝缘强度迅速下降。因此高强度局部放电作为电气设备绝缘损伤的早期特征之一，是日常巡检的一个重要方面。

高压电气设备发生局部放电时，由于绝缘表面气体或液体发生击穿现象会产生超声波能量，且向四周发散。所以可通过超声波检测方法，即通过声压传感器检测放电中出现的声波，并把声波变换为信号波，利用电信号和声信号的传递时间差异，可求得探测点到放电点的距离。

现有专利号为CN102360059A的发明，公开了一种输配电线路局部故障的在线检测方法及装置，该发明采用在线远程定向聚焦拾音/定位的方法，捕捉放电过程中产生的超声波信号，用外差法将拾取到的超声波信号转换为检测人员可识别的声/电信号，根据声压/电压的数值大小或变化，来定性、定量地判断局部放电故障易发部位是否存在污秽放电现象，以及污秽放电的强弱程度，籍此来判断放电故障依法位置之污秽放电的强弱以及对系统威胁的大小，其可大量减少使用人工、定检费用，减少以往停电工作量。但其局放检测手段是单向检测，只能实现小范围特定区域的局部放电定位，无法实现大范围的位置检测。

发明内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种远距离可视化局部放电精准定位检测系统，可以实现将局部放电的单点检测变为采用图像排查局放位置，从而帮助设备维护人员对局部放电进行快速、准确的排查和处理，保证电气设备的正常运行。

本实用新型是一种远距离可视化局部放电精准定位检测系统，其特征在于，包括声压传感器阵列、信号系统模块、数据处理模块和视频显示模块，所述信号系统模块包括与所述声压传感器阵列中的多个声压传感器阵元顺序连接的预滤波器模块、多通道增益模块、Sigma-Delta ADC、CIC滤波器、低通滤波器和A/D转换器。所述预滤波器模块为多个预滤波器并行连接，用于滤除高频杂波。所述多通道增益模块为多通道放大电路，用于将并行传输信号调节增益满足后续A/D转换的输入要求。

所述数据处理模块包括主控制器、分别以静态随机存取存储器SRAM、 嵌入式多媒体存储卡EMMC为核心的缓存与主存电路、USB 通讯电路、蓝牙收发模块以及电源转换电路。

优选的，所述声压传感器阵列为平面阵列。

优选的，所述声压传感器阵列为球面阵列。

优选的，所述声压传感器阵列的阵元包括MEMS超声波传感器，所述声压传感器阵列的阵元数为32个以上。

优选的，所述声压传感器阵列的阵元数为64个。

优选的，所述主控制器包括STM32F407单片机。

所述主控制器一侧与所述静态随机存取存储器SRAM经可变静态存储控制器FSMC相连，所述主控制器另一侧与所述嵌入式多媒体存储卡EMMC通过外设接口SDIO相连。

所述主控制器与USB通讯电路通过串行外设接口SPI相连，所述主控制器与蓝牙收发模块通过通用异步收发传输器UART相连。