技术特征：
1.变电站空间电磁探测及开关柜多传感器监测装置，其特征在于：包括可全向检测的电磁传感器、开关柜智能传感器和后台服务器，所述可全面监测的电磁传感器包括球体主机，球体主机与横向支撑杆一端连接，超声波检测模块、uhf检测模块、检测分析模块（5）和通讯信号传输模块（6），超声波检测模块和uhf检测模块均与检测分析模块（5）相连接，检测分析模块（5）与通讯信号传输模块（6）相连接；所述开关柜智能传感器包括暂态地电压传感器（15）、环境检测模块、通讯模块（18）、显示模块（19）、定位模块（20）和mcu（21），暂态地电压传感器（15）、环境检测模块、通讯模块（18）、显示模块（19）和定位模块（20）均与mcu（21）相连接；所述可全向检测的电磁传感器通过通讯信号传输模块（6）与通讯模块（18）相连接，开关柜智能传感器通过通讯模块（18）与后台服务器相连接。2.根据权利要求1所述的变电站空间电磁探测及开关柜多传感器监测装置，其特征在于：所述超声波检测模块包括依次连接的超声波传感器组（1）、放大电路ⅰ（2）、带通滤波器ⅰ（3）和ad转换器（4），超声波传感器组（1）与超声波信号相ad转换器（4）与检测分析模块（5）相连接；所述uhf检测模块包括依次连接的接收天线（7）、放大电路ⅱ（8）、带通滤波器ⅱ（9）和弱信号还原模块（13），接收天线（7）与电磁波信号相匹配，弱信号还原模块（13）与检测分析模块（5）相连接；所述接收天线（7）为全向宽频天线，接收天线（7）设置在球体主机顶部。3.根据权利要求2所述的变电站空间电磁探测及开关柜多传感器监测装置，其特征在于：所述弱信号还原模块（13）包括依次连接的乘法器（10）、积分器（12）和低通滤波器（14），乘法器（10）分别与参考信号发生器（11）和带通滤波器ⅱ（9）相连接，低通滤波器（14）与检测分析模块（5）相连接。4.根据权利要求2或3所述的变电站空间电磁探测及开关柜多传感器监测装置，其特征在于：所述超声波传感器组（1）包括四个超声波传感器，四个超声波传感器之间相隔90
°
，均匀设置于球体主机下部。5.根据权利要求4所述的变电站空间电磁探测及开关柜多传感器监测装置，其特征在于：所述带通滤波器ⅰ（3）与带通滤波器ⅱ（9）均为可拆卸模块，带通滤波器ⅰ（3）两端并联线路检测模块ⅰ（15），所述带通滤波器ⅱ（9）两端并联线路检测模块ⅱ（16），带通滤波器ⅰ（3）与带通滤波器ⅱ（9）均设置在球体主机的侧边。6.根据权利要求5所述的变电站空间电磁探测及开关柜多传感器监测装置，其特征在于：所述线路检测模块ⅰ（15）与线路检测模块ⅱ（16）包括电阻与示警灯，电阻与示警灯串联连接，线路检测模块ⅰ（15）中电阻ⅰ一端与带通滤波器ⅰ（3）相连接，示警灯ⅰ（17）一端与带通滤波器ⅰ（3）的输出端相连接，示警灯ⅰ（17）设置于球体主机上带通滤波器ⅰ（3）一侧；线路检测模块ⅱ（16）中电阻ⅱ一端与带通滤波器ⅱ（9）输入端相连接，示警灯ⅱ（18）一端与带通滤波器ⅱ（9）的输出端相连接，示警灯ⅱ（18）设置于球体主机上示警灯ⅰ（18）下方。7.根据权利要求6所述的变电站空间电磁探测及开关柜多传感器监测装置，其特征在于：所述环境检测模块包括温度传感器（16）与湿度传感器（17），温度传感器（16）与湿度传感器（17）均与mcu（21）相连接。8.根据权利要求7所述的变电站空间电磁探测及开关柜多传感器监测装置及方法，其
特征在于：所述通讯模块（18）位于开关柜智能传感器一侧，显示模块（19）设置在开关柜智能传感器顶部。9.根据权利要求5-8任一项所述的变电站空间电磁探测及开关柜多传感器监测装置的监测方法，其特征在于：所述可全向检测的电磁传感器利用超声波检测模块检与uhf检测模块对周围区域开关柜进行实时监控，通过检测结果判断发生局部放电的开关柜所在方位和放电类型，并通过通讯信号传输模块（6）发送信号至该方向开关柜智能传感器，通过开关柜智能传感器对高压开关柜进行扫描，锁定局部放电开关柜的位置，并将局部放电开关柜的位置信息以及放电种类通过通讯模块（18）传输至后台。10.根据权利要求9所述的变电站空间电磁探测及开关柜多传感器监测装置的监测方法，其特征在于：所述可全向检测的电磁场传感器通过超声波检测模块实时接收超声波检测信号，并处理生成待检测信号ⅰ，通过uhf检测模块实时接收高频信号，并处理生成待检测信号ⅱ，通过检测分析模块（5）对待检测信号ⅰ与待检测信号ⅱ进行分析对比，得出局部放电方向与放电类型，生成prpd和prps图，并将放电检测命令与放电类型通过通讯信号传输模块（6）传递给放电方向的开关柜智能传感器；开关柜智能传感器通过通讯模块（18）接收放电检测命令与放电类型信息，通过mcu（21）调用暂态地电压传感器（15）对开关柜放电情况进行监测，当检测到开关柜放电后，mcu（21）将开关柜放电种类与接收到的种类进行对比，通过定位模块（20）进行开关柜位置锁定，通过环境检测模块检测开关柜周围环境的温度与湿度，并将局部放电开关柜的位置信息、温度湿度信息以及放电种类通过通讯模块（18）传输至后台服务器，生成局部放电警报，提醒工人前往检修处理。
技术总结
本发明提出了变电站空间电磁探测及开关柜多传感器监测装置及方法，包括可全向检测的电磁传感器、开关柜智能传感器和后台服务器，可全面监测的电磁传感器包括超声波检测模块、UHF检测模块、检测分析模块和通讯信号传输模块，超声波检测模块和UHF检测模块均与检测分析模块相连，检测分析模块与通讯信号传输模块相连。开关柜智能传感器包括暂态地电压传感器、环境检测模块、通讯模块、显示模块、定位模块和MCU，暂态地电压传感器、环境检测模块、通讯模块、显示模块和定位模块均与MCU相连。可全向检测的电磁传感器通过通讯信号传输模块与通讯模块相连，开关柜智能传感器通过通讯模块与后台服务器相连。本发明解决了现有设备与方法检测效率较低的问题。法检测效率较低的问题。法检测效率较低的问题。
技术研发人员：惠东军 王欢 姜红军 王珂 王合 毛林 毛锋 惠宗亮 任喜军 宋海宁 王伟 邱国林 刘志煌 赵鹤熙 王静 屠珺铭
受保护的技术使用者：国网河南省电力公司社旗县供电公司
技术研发日：2022.04.19
技术公布日：2022/7/29