局部放电检测装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种局部放电检测装置和方法。其中，该装置包括：超声采集模块，用于采集局部放电信号；视频采集模块，用于采集局部放电图像；超声可视化合成模块，用于对局部放电图像进行图像配准，得到配准图像，并基于局部放电信号和配准图像得到局部放电可见图像。本发明专利技术解决了现有技术中并没有从传感器设计和图像处理方法入手，实现对局部放电的精确定位的技术问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电力监测领域，具体而言，涉及一种局部放电检测装置和方法。
技术介绍
局部放电(PartialDischarge，PD)是电力设备绝缘劣化/老化的主要原因之一，其不但是电力设备内部绝缘故障的诱因，而且以有害电晕的形式威胁设备的外部绝缘。长期局部放电会加速电力设备的绝缘系统老化，影响设备使用寿命，因此对电力设备开展离线、带电或在线的局部放电检测是有效保障设备运行安全的重要手段之一。为实现有效的局部放电定位检测，近年来发展出了基于电磁波的超高频定位、基于声信号的超声定位以及声电联合定位，但是现有技术中并没有从传感器设计和图像处理方法入手，实现对局部放电的精确定位。针对上述现有技术中并没有从传感器设计和图像处理方法入手，实现对局部放电的精确定位的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种局部放电检测装置和方法，以至少解决现有技术中并没有从传感器设计和图像处理方法入手，实现对局部放电的精确定位的技术问题。根据本专利技术实施例的一个方面，提供了一种局部放电检测装置，包括：超声采集模块，用于采集局部放电信号；视频采集模块，用于采集局部放电图像；超声可视化合成模块，用于对局部放电图像进行图像配准，得到配准图像，并基于局部放电信号和配准图像得到局部放电可见图像。进一步的，超声采集模块包括：超声传感矩阵，用于采集局部放电信号；放电滤波电路，用于对局部放电信号进行放电滤波处理；AD采集卡，用于与超声可视化合成模块连接，将经过放电滤波处理后的局部放电信号发送给超声可视化合成模块。进一步的，超声传感矩阵包括32个超声传感器；32个超声传感器的位置为：每8个超声传感器构成一组线型阵，形成上、下、左、右四个线型阵，组成二维方形阵。进一步的，超声可视化合成模块，包括：确定模块，用于利用局部放电信号确定放电源位置；生成模块，用于基于放电源位置，生成二维矩阵；合成模块，用于将配准图像作为背景，将二维矩阵作为前景，合成得到局部放电可见图像。进一步的，确定模块包括：叠加模块，用于将每组线型阵中每个超声传感器采集的超声信号进行叠加生成指向性信号；计算模块，用于利用以下公式分别对上下线型阵和左右线型阵的指向性信号进行延时相关系数的计算：CTB(n)＝ΣST(t+n)·SB(t)；CLR(n)＝ΣSL(t+n)·SR(t)；其中，CTB(n)和CLR(n)分别为上下线型阵和左右线型阵的指向性信号的延时相关系数，ST(t)、SB(t)、SL(t)和SR(t)分别为上、下、左、右线型阵的指向性信号，n和t分别表示两个变量；位置确定模块，用于分别选取CTB(n)和CLR(n)的最大值作为放电源的垂直坐标和水平坐标，得到放电源位置。进一步的，生成模块的具体实施包括：以放电源位置为中心，以CTB(n)和CLR(n)的最大值为幅值，生成二维高斯函数，形成二维矩阵。进一步的，视频采集模块包括：视频压缩编码器，用于对局部放电图像进行压缩编码处理；USB通信模块，用于与超声可视化合成模块连接，将经过压缩编码处理的局部放电图像发送给超声可视化合成模块。进一步的，放电滤波电路为双级放大电路，双级放大电路的每一级放大电路采用负反馈放大电路，每一级放大电路的放大倍数为20dB。进一步的，超声可视化合成模块，包括：图像配准模块，用于基于未发生局部放电的参考图像，利用遗传算法，使用特征点匹配，对局部放电图像进行图像配准，得到配准图像。根据本专利技术实施例的另一方面，还提供了一种局部放电检测方法，基于局部放电检测装置，局部放电检测装置包括超声采集模块、视频采集模块和超声可视化合成模块，方法包括：通过超声采集模块采集局部放电信号；通过视频采集模块采集局部放电图像；通过超声可视化合成模块对局部放电图像进行图像配准，得到配准图像；通过超声可视化合成模块基于局部放电信号和配准图像，得到局部放电可见图像。在本专利技术实施例中，通过超声采集模块采集局部放电信号；通过视频采集模块采集局部放电图像；通过超声可视化合成模块对局部放电图像进行图像配准，得到配准图像；通过超声可视化合成模块基于局部放电信号和配准图像，得到局部放电可见图像，达到了对局部放电进行定位的目的，从而实现了通过传感器设计和图像处理进行局部放电定位的技术效果，并且具有较高的局部放电信号分辨率，定位准确性高、响应时间快、装置实体体积小且便于携带，进而解决了现有技术中并没有从传感器设计和图像处理方法入手，实现对局部放电的精确定位的技术问题。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本申请的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1是根据本专利技术实施例1的一种局部放电检测装置的结构图；图2是根据本专利技术实施例1的一种可选的局部放电检测装置的结构图；图3是根据本专利技术实施例1的一种可选的局部放电检测装置的结构图；以及图4是根据本专利技术实施例2的一种可选的局部放电检测方法的流程图。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本专利技术保护的范围。需要说明的是，本专利技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本专利技术的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。实施例1根据本专利技术实施例，提供了一种局部放电检测装置的产品实施例，图1是根据本专利技术实施例的局部放电检测装置，如图1所示，该装置包括超声采集模块、视频采集模块和超声可视化合成模块。其中，超声采集模块，用于采集局部放电信号；视频采集模块，用于采集局部放电图像；超声可视化合成模块，用于对局部放电图像进行图像配准，得到配准图像，并基于局部放电信号和配准图像得到局部放电可见图像。具体的，视频采集模块为高清视频采集模块，可以选用罗技C270高清集成摄像头，分辨率为100万px。在本专利技术实施例中，通过超声采集模块采集局部放电信号；通过视频采集模块采集局部放电图像；通过超声可视化合成模块对局部放电图像进行图像配准，得到配准图像；通过超声可视化合成模块基于局部放电信号和配准图像，得到局部放电可见图像，达到了对局部放电进行定位的目的，从而实现了通过传感器设计和图像处理进行局部放电定位的技术效果，并且具有较高的局部放电信号分辨率，定位准确性高、响应时间快、装置实体体积小且便于携带，进而解决了现有技术中并没有从传感器设计和图像处理方法入手，实现对局部放电的精确定位的技术问题。在一种可选的实施例中，如图1所示，超声采集模块包括超声传感矩阵、放电滤波电路和AD采集卡。其中，超声传本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种局部放电检测装置，其特征在于，包括：超声采集模块，用于采集局部放电信号；视频采集模块，用于采集局部放电图像；超声可视化合成模块，用于对所述局部放电图像进行图像配准，得到配准图像，并基于所述局部放电信号和所述配准图像得到局部放电可见图像。

【技术特征摘要】
1.一种局部放电检测装置，其特征在于，包括：超声采集模块，用于采集局部放电信号；视频采集模块，用于采集局部放电图像；超声可视化合成模块，用于对所述局部放电图像进行图像配准，得到配准图像，并基于所述局部放电信号和所述配准图像得到局部放电可见图像。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述超声采集模块包括：超声传感矩阵，用于采集所述局部放电信号；放电滤波电路，用于对所述局部放电信号进行放电滤波处理；AD采集卡，用于与所述超声可视化合成模块连接，将经过放电滤波处理后的所述局部放电信号发送给所述超声可视化合成模块。3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述超声传感矩阵包括32个超声传感器；32个所述超声传感器的位置为：每8个所述超声传感器构成一组线型阵，形成上、下、左、右四个线型阵，组成二维方形阵。4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述超声可视化合成模块，包括：确定模块，用于利用所述局部放电信号确定放电源位置；生成模块，用于基于所述放电源位置，生成二维矩阵；合成模块，用于将所述配准图像作为背景，将所述二维矩阵作为前景，合成得到所述局部放电可见图像。5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述确定模块包括：叠加模块，用于将每组所述线型阵中每个所述超声传感器采集的超声信号进行叠加生成指向性信号；计算模块，用于利用以下公式分别对上下线型阵和左右线型阵的指向性信号进行延时相关系数的计算：CTB(n)＝ΣST(t+n)·SB(t)；CLR(n)＝ΣSL(t+n)·SR(t)；其中，CTB(n)和CLR(n)分别为所述上下线型阵和所述左右线型阵的指向性信号的延时相...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘正义，李上国，王闯，黄文娟，李红云，赵玉芳，暴文斐，
申请(专利权)人：国网北京市电力公司，国家电网公司，北京国网富达科技发展有限责任公司，
类型：发明
国别省市：北京;11