一种局部放电源远距离探测系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及目标探测领域，特别涉及一种基于电磁辐射信号的局部放电源远距离探测系统。
【背景技术】
[0002]在高压变电站、输电线路等电气设备的在线监测和故障诊断中，利用超高频(UHF)法和内置电场传感器对局部放电源进行探测已得到普遍认可，但此类方法主要适用于检测单台设备内部的局部放电情况，若要在大型、复杂电力系统中给不同类型的电气设备均配备独立的监测系统，势必会大幅增加电力系统的运行和维护成本。为此，利用外置接收天线对局部放电源进行无接触式探测的方法得到了广泛关注，并展现了其潜在的优越性，即该方法可以用较少的测试装置实现对一定范围内、不同类型电气设备中局部放电源的在线监测和早期预警，且其与被监测设备之间无接触连接，安全性高并具有较好的工程应用价值。
[0003]在实际工程应用中，往往期望能利用较少的测试装置覆盖较大的监测区域范围，这就需要提高测试系统对局部放电源的远距离探测能力。而随着测试距离的增大，在背景噪声干扰等因素的影响下，实测局部放电信号的信噪比往往都比较低，甚至完全淹没在背景噪声和干扰中。而目前局部放电测试中常用的小波去噪、自适应数字滤波等信号处理技术，其所能达到的最低检测信噪比也只是在-1OdB左右，但在实际测试环境中，随着测试距离的增大，更低信噪比的微弱局部放电信号也经常出现，此时现有的测试技术往往很难满足实际的探测需要。
【实用新型内容】
[0004]针对现有测试技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种能够实现远距离探测局部放电源的测试系统，进一步提高其在低信噪比条件下对局部放电源的探测性能并拓展其监测区域范围。
[0005]为实现上述目的，本实用新型提供了一种利用电磁辐射信号的局部放电源远距离探测系统，其包括:一种局部放电源远距离探测系统，该系统包括:第一接收天线、第二接收天线、第三接收天线、第四接收天线、四个A/D转换与数据预处理模块、三个双通道互相关估计与积累检测模块和局部放电源定位模块；
[0006]其中，第一接收天线、第二接收天线、第三接收天线、第四接收天线分别于各自的A/D转换与数据预处理模块相连；
[0007]第一接收天线经过第一 A/D转换与数据预处理模块后的信号与第二接收天线经过第二 A/D转换与数据预处理模块后的信号一起接入第一双通道互相关估计与积累检测丰吴块；
[0008]第一接收天线经过第一 A/D转换与数据预处理模块后的信号与第三接收天线经过第三A/D转换与数据预处理模块后的信号一起接入第二双通道互相关估计与积累检测模块；
[0009]第一接收天线经过第一 A/D转换与数据预处理模块后的信号与第四接收天线经过第四A/D转换与数据预处理模块后的信号一起接入第三双通道互相关估计与积累检测丰吴块；
[0010]三个双通道互相关估计与积累检测模块的信号输出端连接局部放电源定位模块。
[0011]本实用新型的有益效果是:通过利用双通道互相关估计与积累检测模块，可以将非周期的微弱放电信号转换为具有周期特征的时差估计序列进行积累检测，从而解决了非周期微弱放电信号的长时间积累检测问题，有利于在低信噪比条件下提高测试系统对局部放电源的远距离探测能力。
【附图说明】
[0012]图1是利用4元接收天线阵列对局部放电源进行远距离探测的原理框图；
[0013]图2是低信噪比条件下2路实测局部放电信号的时域波形；
[0014]图3是对图2中2路实测数据直接进行互相关时差估计的结果；
[0015]图4是低信噪比条件下利用双通道互相关估计与积累检测模块得到的时差估计结果。
[0016]其中:1-局部放电源；2_电磁福射信号；3_第一接收天线；4_第二接收天线；5-第三接收天线；6_第四接收天线；7-A/D转换与数据预处理模块；8_双通道互相关估计与积累检测模块；9_局部放电源定位模块；10_第一接收天线实测信号第二接收天线实测信号。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图和实施方式对本实用新型做进一步详细说明。
[0018]如图1所示，本实用新型提供了一种局部放电源远距离探测系统，该系统包括:第一接收天线3、第二接收天线4、第三接收天线5、第四接收天线6、四个A/D转换与数据预处理模块7、三个双通道互相关估计与积累检测模块8和局部放电源定位模块9 ;
[0019]其中，第一接收天线3、第二接收天线4、第三接收天线5、第四接收天线6分别于各自的A/D转换与数据预处理模块7相连；
[0020]第一接收天线3经过第一 A/D转换与数据预处理模块后的信号与第二接收天线4经过第二 A/D转换与数据预处理模块后的信号一起接入第一双通道互相关估计与积累检测模块；
[0021]第一接收天线3经过第一 A/D转换与数据预处理模块后的信号与第三接收天线5经过第三A/D转换与数据预处理模块后的信号一起接入第二双通道互相关估计与积累检测模块；
[0022]第一接收天线3经过第一 A/D转换与数据预处理模块后的信号与第四接收天线6经过第四A/D转换与数据预处理模块后的信号一起接入第三双通道互相关估计与积累检测模块；
[0023]三个双通道互相关估计与积累检测模块的信号输出端连接局部放电源定位模块9。
[0024]本实用新型中，由四个结构相同的宽带、全向天线组成的接收天线阵列，用来接收局部放电产生的电磁辐射信号，将其转换为电压信号，并通过同轴电缆传输至后端的A/D转换与数据采集模块；
[0025]多通道A/D转换与数据预处理模块，用来将接收天线接收到的模拟电压信号转换为数字电压信号进行采集和记录，并具有自适应数字滤波功能，可用于抑制噪声干扰、提高实测信号信噪比；