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一種用于定位電纜局部放電信號的裝置及方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于定位電纜局部放電信號的裝置，包括感應(yīng)探頭、數(shù)據(jù)采集單元、信號電平調(diào)整單元、信號強度判斷及轉(zhuǎn)換單元和控制顯示單元；其中，感應(yīng)探頭獲得的超聲波信號在數(shù)據(jù)采集單元中轉(zhuǎn)換成脈沖信號放大及過濾為采集信號，在信號電平調(diào)整單元進行調(diào)整后，通過信號強度判斷及轉(zhuǎn)換單元判斷信號電平是否位于電平區(qū)間內(nèi)，是，則轉(zhuǎn)為數(shù)字信號輸出，否，則輸出電平；控制顯示單元得到電平時，控制信號電平調(diào)整單元重新設(shè)置采集信號電平，得到數(shù)字信號時，將數(shù)字信號的特征值與噪聲特征值進行對比，則將不匹配的所屬頻段信號作為電纜局放信號顯示或輸出。實施本發(fā)明，基于超聲波測試，能夠快速、便捷的定位電纜局部放電信號。
【專利說明】—種用于定位電纜局部放電信號的裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)監(jiān)測【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種用于定位電纜局部放電信號的裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著城市電網(wǎng)的不斷發(fā)展和改造升級的需要，電力電纜線路的使用量正逐年上升，特別是高壓電力電纜已獲得了廣泛的應(yīng)用，且敷設(shè)量逐年遞增。
[0003]當(dāng)前，電力電纜線路在生產(chǎn)、運輸及安裝過程中難免出現(xiàn)一些缺陷或因長期運行導(dǎo)致的絕緣老化所引起的缺陷，使得電力電纜線路安裝后且在長時間運行中容易發(fā)生電纜局部放電現(xiàn)象，如果這種電纜局部放電現(xiàn)象長期的積累，可能造成嚴(yán)重的安全隱患，從而出現(xiàn)重大經(jīng)濟損失。因此需要準(zhǔn)確并及時掌握電纜線路的運行狀態(tài)，對局部放電信號進行常規(guī)性的在線監(jiān)測或定期巡檢，都可以最大限度的避免事故發(fā)生。目前，缺乏一種使用方便且測試精確的設(shè)備，用于在對電纜局部放電信號影響太大的環(huán)境下時，可以從復(fù)雜的信號中找到真正的電纜局部放電信號。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種用于定位電纜局部放電信號的裝置及方法，其基于超聲波測試法，能夠在對電纜局部放電信號影響太大的環(huán)境下，快速、便捷的定位電纜局部放電信號。
[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明實施例提供了 一種用于定位電纜局部放電信號的裝置，包括感應(yīng)探頭、數(shù)據(jù)采集單元、信號電平調(diào)整單元、信號強度判斷及轉(zhuǎn)換單元和控制顯示單元；其中，
所述感應(yīng)探頭，其輸出端與所述數(shù)據(jù)采集單元的輸入端相連，用于感應(yīng)電纜線路上的超聲波信號；
所述數(shù)據(jù)采集單元，其輸出端與所述信號電平調(diào)整單元的第一端相連，用于將所述感應(yīng)到的超聲波信號轉(zhuǎn)換成脈沖信號后經(jīng)過放大及濾波處理，得到采集信號；其中，所述脈沖信號和采集信號均為模擬信號；
所述信號電平調(diào)整單元，其第二端與所述信號強度判斷及轉(zhuǎn)換單元的輸入端相連，第三端與所述控制顯示單元的第一端相連，用于將所述得到的采集信號的電平根據(jù)預(yù)設(shè)的電平縮放系數(shù)進行調(diào)整后，得到調(diào)整信號；其中，所述調(diào)整信號為模擬信號；
所述信號強度判斷及轉(zhuǎn)換單元，其輸出端與所述控制顯示單元的第二端相連，用于判斷所述得到的調(diào)整信號的電平是否位于預(yù)設(shè)的電平區(qū)間內(nèi)，如果是，則將所述得到的調(diào)整信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號后作為狀態(tài)值輸出；如果否，則不進行轉(zhuǎn)換，僅將所述得到的調(diào)整信號的電平作為狀態(tài)值輸出；
所述控制顯示單元，用于獲得所述輸出的狀態(tài)值并判斷，當(dāng)所述狀態(tài)值為所述調(diào)整信號的電平時，驅(qū)動所述信號電平調(diào)整單元重新設(shè)置所述預(yù)設(shè)的電平縮放系數(shù)；當(dāng)所述狀態(tài)值為所述數(shù)字信號時，將所述數(shù)字信號根據(jù)預(yù)設(shè)的算法進行分析和處理后得到所述數(shù)字信號的特征值，并判斷所述得到的特征值是否與預(yù)設(shè)的噪聲特征庫中任一噪聲信號特征值均匹配，如果否，則確定所述數(shù)字信號中特征值與所述任一噪聲信號特征值均不匹配所屬頻段內(nèi)的信號為電纜局部放電信號，并將所述電纜局部放電信號顯示或輸出。
[0006]其中，當(dāng)所述得到的調(diào)整信號的電平小于所述預(yù)設(shè)的電平區(qū)間的最小值時，所述控制顯示單元發(fā)出控制信號驅(qū)動所述信號電平調(diào)整單元提高所述預(yù)設(shè)的電平縮放系數(shù)；當(dāng)所述得到的調(diào)整信號的電平大于所述預(yù)設(shè)的電平區(qū)間的最大值時，所述控制顯示單元發(fā)出控制信號驅(qū)動所述信號電平調(diào)整單元縮小所述預(yù)設(shè)的電平縮放系數(shù)。
[0007]其中，所述數(shù)據(jù)采集單元包括前置放大模塊和帶通濾波模塊；其中，
所述前置放大模塊包括信號轉(zhuǎn)換器和放大器；其中，所述信號轉(zhuǎn)換器的輸入端與所述感應(yīng)探頭相連，輸出端與所述放大器的輸入端相連，用于將所述獲得的超聲波信號轉(zhuǎn)換成脈沖信號；所述放大器的輸出端與所述帶通濾波模塊的輸入端相連，用于將所述脈沖信號進行放大，得到放大信號；
所述帶通濾波模塊，其輸出端與所述信號電平調(diào)整單元的第一端相連，用于將所述得到的放大信號進行過濾處理后，得到所述采集信號。
[0008]其中，所述前置放大模塊還包括設(shè)置于所述信號轉(zhuǎn)換器和所述放大器之間的高頻變壓器，所述高頻變壓器用于將所述信號轉(zhuǎn)換器輸出的脈沖信號轉(zhuǎn)換成差分信號，并將所述差分信號輸入所述放大器放大。
[0009]其中，所述采集信號的頻率處于IOKHz至300KHZ之間。
[0010]其中，所述信號強度判斷及轉(zhuǎn)換單元包括一 12位運算精度的數(shù)模轉(zhuǎn)換器，所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器的最高轉(zhuǎn)換速度為512KHz。
[0011]其中，所述控制顯示單元還包括用于信號輸出的第三端。
[0012]本發(fā)明實施例還提供了 一種用于定位電纜局部放電信號的方法，其在前述的裝置中實現(xiàn)，所述方法包括:
a、感應(yīng)電纜線路上的超聲波信號，并將所述感應(yīng)到的超聲波信號轉(zhuǎn)換成脈沖信號后經(jīng)過放大及濾波處理，得到采集信號；其中，所述脈沖信號和所述采集信號均為模擬信號；
b、所述得到的采集信號的電平根據(jù)預(yù)設(shè)的電平縮放系數(shù)進行調(diào)整后，得到調(diào)整信號；其中，所述調(diào)整信號為模擬信號；
C、判斷所述得到的調(diào)整信號的電平是否位于預(yù)設(shè)的電平區(qū)間內(nèi)，如果是，則將所述得到的調(diào)整信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號后作為狀態(tài)值輸出；如果否，則不進行轉(zhuǎn)換，僅將所述調(diào)整信號的電平作為狀態(tài)值輸出；
d、獲得所述輸出的狀態(tài)值并判斷，當(dāng)所述狀態(tài)值為所述調(diào)整信號的電平時，重新設(shè)置所述預(yù)設(shè)的電平縮放系數(shù)后，返回步驟b ;或
當(dāng)所述狀態(tài)值為所述數(shù)字信號時，將所述數(shù)字信號根據(jù)預(yù)設(shè)的算法進行分析和處理后得到所述數(shù)字信號的特征值，并判斷所述得到的特征值是否與預(yù)設(shè)的噪聲特征庫中任一噪聲信號特征值均匹配，如果否，則確定所述數(shù)字信號中特征值與所述任一噪聲信號特征值均不匹配所屬頻段內(nèi)的信號為電纜局部放電信號，并將所述電纜局部放電信號顯示或輸出。
[0013]其中，所述步驟d中“當(dāng)所述狀態(tài)值為所述調(diào)整信號的電平時，重新設(shè)置所述預(yù)設(shè)的電平縮放系數(shù)”的具體步驟包括:
當(dāng)所述調(diào)整信號的電平小于所述預(yù)設(shè)的電平區(qū)間的最小值時，提高所述預(yù)設(shè)的電平縮放系數(shù)；
當(dāng)所述調(diào)整信號的電平大于所述預(yù)設(shè)的電平區(qū)間的最大值時，縮小所述預(yù)設(shè)的電平縮放系數(shù)。
[0014]其中，所述采集信號的頻率處于IOKHz至300KHZ之間。
[0015]實施本發(fā)明實施例，具有如下有益效果:
1、在本發(fā)明實施例中，由于出于精密性考慮或安全性考慮，設(shè)備柜被貼上封條或鎖住，裝置通過基于超聲波測試法來確定電纜局部放電信號，其具有高安全性、可靠性且攜帶方便；
2、在本發(fā)明實施例中，裝置通過控制顯示單元實現(xiàn)快速判斷采集信號的強弱，且根據(jù)該信號強弱通過控制顯示單元控制調(diào)整信號電平調(diào)整單元中的電平縮放系統(tǒng)并在該控制顯示單元進行數(shù)值處理，實現(xiàn)快速判斷局部放電信號的有無，其具有采集信號還原度高，能夠在對電纜局部放電信號影響太大的環(huán)境下,快速、便捷的定位電纜局部放電信號。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖仍屬于本發(fā)明的范疇。
[0017]圖1為本發(fā)明實施例一提供的用于定位電纜局部放電信號的裝置的連接示意圖； 圖2為圖1中數(shù)據(jù)采集單元的一連接示意圖；
圖3為圖1中數(shù)據(jù)采集單元的又一連接示意圖；
圖4為本發(fā)明實施例二提供的用于定位電纜局部放電信號的方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0018]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0019]如圖1所示，本發(fā)明實施例一中，提出一種用于定位電纜局部放電信號的裝置，適用于設(shè)備柜被貼上封條或鎖住，且處于帶電狀態(tài)，通過基于超聲波測試法來采集電纜線路上釋放的信號，該裝置包括感應(yīng)探頭、數(shù)據(jù)采集單元、信號電平調(diào)整單元、信號強度判斷及轉(zhuǎn)換單元和控制顯示單元；其中，
感應(yīng)探頭，其輸出端與數(shù)據(jù)采集單元的輸入端相連，用于感應(yīng)電纜線路上的超聲波信
號;
數(shù)據(jù)采集單元，其輸出端與信號電平調(diào)整單元的第一端al相連，用于將感應(yīng)到的超聲波信號轉(zhuǎn)換成脈沖信號后經(jīng)過放大及濾波處理，得到采集信號；
信號電平調(diào)整單元，其第二端a2與信號強度判斷及轉(zhuǎn)換單元的輸入端相連，第三端a3與控制顯示單元的第一端bl相連，用于將得到的采集信號的電平根據(jù)預(yù)設(shè)的電平縮放系數(shù)進行調(diào)整后，得到調(diào)整信號；其中，脈沖信號、采集信號和調(diào)整信號為模擬信號；
信號強度判斷及轉(zhuǎn)換單元，其輸出端與控制顯示單元的第二端b2相連，用于判斷得到的調(diào)整信號的電平是否位于預(yù)設(shè)的電平區(qū)間內(nèi)，如果是，則將得到的調(diào)整信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號后作為狀態(tài)值輸出；如果否，則不進行轉(zhuǎn)換，僅將得到的調(diào)整信號的電平作為狀態(tài)值輸出；該信號強度判斷及轉(zhuǎn)換單元包括一個12位運算精度的數(shù)模轉(zhuǎn)換器，該數(shù)模轉(zhuǎn)換器的最高轉(zhuǎn)換速度為512KHz (赫茲)；
控制顯示單元，用于獲得輸出的狀態(tài)值并判斷，當(dāng)狀態(tài)值為調(diào)整信號的電平時，驅(qū)動信號電平調(diào)整單元重新設(shè)置前述中預(yù)設(shè)的電平縮放系數(shù)；當(dāng)狀態(tài)值為數(shù)字信號時，將數(shù)字信號根據(jù)預(yù)設(shè)的算法進行分析和處理后得到數(shù)字信號的特征值，并判斷得到的數(shù)字信號的特征值是否與預(yù)設(shè)的噪聲特征庫中任一噪聲信號特征值均匹配，如果否，則確定該數(shù)字信號中特征值與任一噪聲信號特征值均不匹配所屬頻段內(nèi)的信號為電纜局部放電信號，并將該電纜局部放電信號顯示或輸出，即將得到的數(shù)字信號的特征值與預(yù)設(shè)的噪聲特征庫中每一噪聲信號特征值進行對比，如果得到的特征值與每一個噪聲信號特征值均不匹配時，則確定該數(shù)字信號中特征值與任一噪聲信號特征值均不匹配所屬頻段內(nèi)的信號為電纜局部放電信號，并將該電纜局部放電信號顯示或輸出。當(dāng)然，為了進一步通過外接設(shè)備來處理控制顯示單元中的信號或顯示控制顯示單元中信號波形，該控制顯示單元還包括用于將電纜局部放電信號或其它信號輸出的第三端b3，該第三端b3與外接設(shè)備相連。
[0020]應(yīng)當(dāng)說明的是，在控制顯示單元沒有驅(qū)動信號電平調(diào)整單元重新設(shè)置前述中預(yù)設(shè)的電平縮放系數(shù)之前，該預(yù)設(shè)的電平縮放系數(shù)為1，即不改變采集信號首次通過信號電平調(diào)整單元時該采集信號的電平。
[0021]而當(dāng)?shù)玫降恼{(diào)整信號的電平小于前述中預(yù)設(shè)的電平區(qū)間的最小值時，控制顯示單元發(fā)出控制信號驅(qū)動信號電平調(diào)整單元提高前述中預(yù)設(shè)的電平縮放系數(shù)，當(dāng)?shù)玫降恼{(diào)整信號的電平大于前述中預(yù)設(shè)的電平區(qū)間的最大值時，控制顯示單元發(fā)出控制信號驅(qū)動信號電平調(diào)整單元縮小前述中預(yù)設(shè)的電平縮放系數(shù)；此時，采集信號的電平也相應(yīng)的改變，得到與首次通過的采集信號的電平不相等的調(diào)整信號，該調(diào)整信號會再次進入信號強度判斷及轉(zhuǎn)換單元中判斷及調(diào)整，直至該調(diào)整信號的電平處于信號強度判斷及轉(zhuǎn)換單元中預(yù)設(shè)的電平區(qū)間內(nèi)為止，此時，將電平處于電平區(qū)間內(nèi)的調(diào)整信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號輸出給控制顯示單元，且通過在控制顯示單元中對數(shù)字信號進行離散傅里葉變換等方式數(shù)值處理后跟每一個噪聲信號特征值進行對比，從而確定該數(shù)字信號中特征值與任一噪聲信號特征值均不匹配所屬頻段內(nèi)的信號為電纜局部放電信號，并將該電纜局部放電信號顯示或輸出。
[0022]更進一步的，如圖2和圖3所示，數(shù)據(jù)采集單元包括前置放大模塊和帶通濾波模塊;其中，
前置放大模塊包括信號轉(zhuǎn)換器和放大器；其中，信號轉(zhuǎn)換器的輸入端與感應(yīng)探頭相連，輸出端與放大器的輸入端相連，用于將獲得的超聲波信號轉(zhuǎn)換成脈沖信號；放大器的輸出端與帶通濾波模塊的輸入端相連，用于將脈沖信號進行放大，得到放大信號；
帶通濾波模塊，其輸出端與信號電平調(diào)整單元的第一端相連，用于將得到的放大信號進行過濾處理后，得到采集信號；該帶通濾波模塊選用分立器件的電感和電容組成，主要是保留IOKHz至300KHz之間頻段內(nèi)的信號，即得到的采集信號的頻率處于IOKHz至300KHz之間。[0023]為了提高抗干擾能力，便于后續(xù)信號的放大和過濾處理，前置放大模塊還包括設(shè)置于信號轉(zhuǎn)換器和放大器之間的高頻變壓器，該高頻變壓器用于將信號轉(zhuǎn)換器輸出的脈沖信號轉(zhuǎn)換成差分信號，并將差分信號輸入放大器放大。
[0024]本發(fā)明實施例一中用于定位電纜局部放電信號的裝置的工作原理為:首先，開啟裝置，利用感應(yīng)探頭獲得電纜線路上的超聲波信號，將該超聲波信號轉(zhuǎn)換成脈沖信號(甚至于差分信號)進行放大過濾處理后，得到的采集信號進入信號電平調(diào)整單元，由于采集信號第一次通過，因此縮放電平系數(shù)為1，使得集信號電平不變。
[0025]接著，信號強度判斷及轉(zhuǎn)換單元將會對該采集信號的電平進行判斷，一旦該采集信號的電平不在預(yù)設(shè)的電平區(qū)間內(nèi)，就拒絕該采集信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，并通過控制顯示單元提高信號電平調(diào)整單元中的縮放電平系數(shù)(或縮小信號電平調(diào)整單元中的縮放電平系數(shù))從而來調(diào)整該采集信號的電平，即得到調(diào)整信號，直到該調(diào)整信號的電平在預(yù)設(shè)的電平區(qū)間為止，并將最終得到的調(diào)整信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號輸出給控制顯示單元。
[0026]之后，控制顯示單元將數(shù)字信號根據(jù)預(yù)設(shè)的算法進行分析和處理后得到數(shù)字信號的特征值，并將得到的特征值與預(yù)設(shè)的噪聲特征庫中每一個噪聲信號特征值進行對比，如果得到的特征值與每一噪聲信號特征值均不匹配時，則確定該數(shù)字信號中特征值與任一噪聲信號特征值均不匹配所屬頻段內(nèi)的信號為電纜局部放電信號，并將該電纜局部放電信號顯示或輸出給外接設(shè)備。
[0027]如圖4所示，本發(fā)明實施例二中，提出一種用于定位電纜局部放電信號的方法，所述方法包括:
步驟S101、感應(yīng)電纜線路上的超聲波信號，并將所述感應(yīng)到的超聲波信號轉(zhuǎn)換成脈沖信號后經(jīng)過放大及濾波處理，得到采集信號；其中，所述脈沖信號和所述采集信號均為模擬信號；所述采集信號的頻率處于IOKHz至300KHZ之間；
步驟S102、所述得到的采集信號的電平根據(jù)預(yù)設(shè)的電平縮放系數(shù)進行調(diào)整后，得到調(diào)整信號；其中，所述調(diào)整信號為模擬信號；
步驟S103、判斷所述得到的調(diào)整信號的電平是否位于預(yù)設(shè)的電平區(qū)間內(nèi)，如果是，則將所述得到的調(diào)整信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號后作為狀態(tài)值輸出；如果否，則不進行轉(zhuǎn)換，僅將所述調(diào)整信號的電平作為狀態(tài)值輸出；
步驟S104、獲得所述輸出的狀態(tài)值并判斷，當(dāng)所述狀態(tài)值為所述調(diào)整信號的電平時，重新設(shè)置所述預(yù)設(shè)的電平縮放系數(shù)后，返回步驟S102 ;或
當(dāng)所述狀態(tài)值為所述數(shù)字信號時，將所述數(shù)字信號根據(jù)預(yù)設(shè)的算法進行分析和處理后得到所述數(shù)字信號的特征值，并判斷所述得到的特征值是否與預(yù)設(shè)的噪聲特征庫中任一噪聲信號特征值均匹配，如果否，則確定所述數(shù)字信號中特征值與所述任一噪聲信號特征值均不匹配所屬頻段內(nèi)的信號為電纜局部放電信號，并將所述電纜局部放電信號顯示或輸出。
[0028]在步驟S104中“當(dāng)所述狀態(tài)值為所述調(diào)整信號的電平時，重新設(shè)置所述預(yù)設(shè)的電平縮放系數(shù)”的具體步驟包括:
步驟S201、當(dāng)所述調(diào)整信號的電平小于所述預(yù)設(shè)的電平區(qū)間的最小值時，提高所述預(yù)設(shè)的電平縮放系數(shù)；
步驟S202、當(dāng)所述調(diào)整信號的電平大于所述預(yù)設(shè)的電平區(qū)間的最大值時，縮小所述預(yù)設(shè)的電平縮放系數(shù)。
[0029]實施本發(fā)明實施例，具有如下有益效果:
1、在本發(fā)明實施例中，由于出于精密性考慮或安全性考慮，設(shè)備柜被貼上封條或鎖住，裝置通過基于超聲波信號的測試方法來確定電纜局部放電信號，其具有高安全性、可靠性且攜帶方便；
2、在本發(fā)明實施例中，裝置通過控制顯示單元實現(xiàn)快速判斷采集信號的強弱，且根據(jù)該信號強弱通過控制顯示單元控制調(diào)整信號電平調(diào)整單元中的電平縮放系統(tǒng)并在該控制顯示單元進行數(shù)值處理，實現(xiàn)快速判斷局部放電信號的有無，其具有采集信號還原度高，能夠在對電纜局部放電信號影響太大的環(huán)境下,快速、便捷的定位電纜局部放電信號。
[0030]本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實現(xiàn)上述實施例方法中的全部或部分步驟是可以通過程序來指令相關(guān)的硬件來完成，所述的程序可以存儲于一計算機可讀取存儲介質(zhì)中，所述的存儲介質(zhì)，如R0M/RAM、磁盤、光盤等。
[0031]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于定位電纜局部放電信號的裝置，其特征在于，包括感應(yīng)探頭、數(shù)據(jù)采集單元、信號電平調(diào)整單元、信號強度判斷及轉(zhuǎn)換單元和控制顯示單元；其中， 所述感應(yīng)探頭，其輸出端與所述數(shù)據(jù)采集單元的輸入端相連，用于感應(yīng)電纜線路上的超聲波信號； 所述數(shù)據(jù)采集單元，其輸出端與所述信號電平調(diào)整單元的第一端相連，用于將所述感應(yīng)到的超聲波信號轉(zhuǎn)換成脈沖信號后經(jīng)過放大及濾波處理，得到采集信號；其中，所述脈沖信號和采集信號均為模擬信號； 所述信號電平調(diào)整單元，其第二端與所述信號強度判斷及轉(zhuǎn)換單元的輸入端相連，第三端與所述控制顯示單元的第一端相連，用于將所述得到的采集信號的電平根據(jù)預(yù)設(shè)的電平縮放系數(shù)進行調(diào)整后，得到調(diào)整信號；其中，所述調(diào)整信號為模擬信號； 所述信號強度判斷及轉(zhuǎn)換單元，其輸出端與所述控制顯示單元的第二端相連，用于判斷所述得到的調(diào)整信號的電平是否位于預(yù)設(shè)的電平區(qū)間內(nèi)，如果是，則將所述得到的調(diào)整信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號后作為狀態(tài)值輸出；如果否，則不進行轉(zhuǎn)換，僅將所述得到的調(diào)整信號的電平作為狀態(tài)值輸出； 所述控制顯示單元，用于獲得所述輸出的狀態(tài)值并判斷，當(dāng)所述狀態(tài)值為所述調(diào)整信號的電平時，驅(qū)動所述信號電平調(diào)整單元重新設(shè)置所述預(yù)設(shè)的電平縮放系數(shù)；當(dāng)所述狀態(tài)值為所述數(shù)字信號時，將所述數(shù)字信號根據(jù)預(yù)設(shè)的算法進行分析和處理后得到所述數(shù)字信號的特征值，并判斷所述得到的特征值是否與預(yù)設(shè)的噪聲特征庫中任一噪聲信號特征值均匹配，如果否，則確定所述數(shù)字信號中特征值與所述任一噪聲信號特征值均不匹配所屬頻段內(nèi)的信號為電纜局部放電信號，且將所述電纜局部放電信號顯示或輸出。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，當(dāng)所述得到的調(diào)整信號的電平小于所述預(yù)設(shè)的電平區(qū)間的最小值時，所述控制顯示單元發(fā)出控制信號驅(qū)動所述信號電平調(diào)整單元提高所述預(yù)設(shè)的電平縮放系數(shù)；當(dāng)所述得到的調(diào)整信號的電平大于所述預(yù)設(shè)的電平區(qū)間的最大值時，所述控制顯示單元發(fā)出控制信號驅(qū)動所述信號電平調(diào)整單元縮小所述預(yù)設(shè)的電平縮放系數(shù)。
3.如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集單元包括前置放大模塊和帶通濾波模塊；其中， 所述前置放大模塊包括信號轉(zhuǎn)換器和放大器；其中，所述信號轉(zhuǎn)換器的輸入端與所述感應(yīng)探頭相連，輸出端與所述放大器的輸入端相連，用于將所述獲得的超聲波信號轉(zhuǎn)換成脈沖信號；所述放大器的輸出端與所述帶通濾波模塊的輸入端相連，用于將所述脈沖信號進行放大，得到放大信號； 所述帶通濾波模塊，其輸出端與所述信號電平調(diào)整單元的第一端相連，用于將所述得到的放大信號進行過濾處理后，得到所述采集信號。
4.如權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，所述前置放大模塊還包括設(shè)置于所述信號轉(zhuǎn)換器和所述放大器之間的高頻變壓器，所述高頻變壓器用于將所述信號轉(zhuǎn)換器輸出的脈沖信號轉(zhuǎn)換成差分信號，并將所述差分信號輸入所述放大器放大。
5.如權(quán)利要求1至4中任一項所述的裝置，其特征在于，所述采集信號的頻率處于10KHz 至 300KHz 之間。
6.如權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述信號強度判斷及轉(zhuǎn)換單元包括一12位運算精度的數(shù)模轉(zhuǎn)換器，所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器的最高轉(zhuǎn)換速度為512KHz。
7.如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述控制顯示單元還包括用于信號輸出的A-Ap——-上山
8.一種用于定位電纜局部放電信號的方法，其特征在于，其在如權(quán)利要求1至7中任一項所述的裝置中實現(xiàn)，所述方法包括: a、感應(yīng)電纜線路上的超聲波信號，并將所述感應(yīng)到的超聲波信號轉(zhuǎn)換成脈沖信號后經(jīng)過放大及濾波處理，得到采集信號；其中，所述脈沖信號和所述采集信號均為模擬信號； b、所述得到的采集信號的電平根據(jù)預(yù)設(shè)的電平縮放系數(shù)進行調(diào)整后，得到調(diào)整信號；其中，所述調(diào)整信號為模擬信號； C、判斷所述得到的調(diào)整信號的電平是否位于預(yù)設(shè)的電平區(qū)間內(nèi)，如果是，則將所述得到的調(diào)整信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號后作為狀態(tài)值輸出；如果否，則不進行轉(zhuǎn)換，僅將所述調(diào)整信號的電平作為狀態(tài)值輸出； d、獲得所述輸出的狀態(tài)值并判斷，當(dāng)所述狀態(tài)值為所述調(diào)整信號的電平時，重新設(shè)置所述預(yù)設(shè)的電平縮放系數(shù)后，返回步驟b ;或 當(dāng)所述狀態(tài)值為所述數(shù)字信號時，將所述數(shù)字信號根據(jù)預(yù)設(shè)的算法進行分析和處理后得到所述數(shù)字信 號的特征值，并判斷所述得到的特征值是否與預(yù)設(shè)的噪聲特征庫中任一噪聲信號特征值均匹配，如果否，則確定所述數(shù)字信號中特征值與所述任一噪聲信號特征值均不匹配所屬頻段內(nèi)的信號為電纜局部放電信號，且將所述電纜局部放電信號顯示或輸出。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述步驟d中“當(dāng)所述狀態(tài)值為所述調(diào)整信號的電平時，重新設(shè)置所述預(yù)設(shè)的電平縮放系數(shù)”的具體步驟包括: 當(dāng)所述調(diào)整信號的電平小于所述預(yù)設(shè)的電平區(qū)間的最小值時，提高所述預(yù)設(shè)的電平縮放系數(shù)； 當(dāng)所述調(diào)整信號的電平大于所述預(yù)設(shè)的電平區(qū)間的最大值時，縮小所述預(yù)設(shè)的電平縮放系數(shù)。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述采集信號的頻率處于IOKHz至300KHz之間。
【文檔編號】G01R31/12GK104007373SQ201410233812
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年5月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月29日
【發(fā)明者】朱正國, 姚森敬, 黃超, 王武 申請人:深圳供電局有限公司, 廣州友智電氣技術(shù)有限公司