[發明專利]一種便攜式變電站噪聲成像定位檢測裝置

在審

• 申請號: 201310264141.X
• 申請日: 2013-06-28
• 公開（公告）號: CN103336266A
• 公開（公告）日: 2013-10-02
• 發明（設計）人: 張富洲;羅翔升;羅道軍;張治國;趙紅;毛新生;向峰
• 申請（專利權）人: 河南省電力公司南陽供電公司
• 主分類號: G01S5/18
• 分類號: G01S5/18;G01H11/08
• 代理公司: 鄭州紅元帥專利代理事務所(普通合伙) 41117
• 代理人: 季發軍

技術領域

本發明涉及聲波定位設備技術領域，特別涉及一種便攜式變電站噪聲成像定位檢測裝置。

背景技術

隨著電力企業管理精細化、服務人性化、資料規范化，對電器設備的運行狀態的周期性試驗和抽試要求越來越高、越來越細，傳統的聽聲辯位已經很難徹底地解決現場技術問題；研究發現，任何電氣設備在運行中，由于受到交變電流的作用，都會發生各種聲音和振動，這些聲音和振動是運行設備所特有的，是表示設備運行狀態的一種特征。例如，變電站多是處在一個有多種噪聲的環境下，其中大多是工頻聲信號，當設備出現故障時，必然會伴隨產生噪聲信號，這些噪聲和工頻聲信號混雜在環境聲響中。但是，變電站同時又是一個環境比較特殊的場所，在變電站運行狀態下是不允許人靠近設備的，屬于危險區域，工作期間禁止人員接近，因此，設備故障無法預知、設備故障后無法定位，對其故障缺陷的檢測十分困難。而在定期的檢修期間，技術人員又無法重現高壓時的故障現象，這個問題一直沒有得到解決突破，只能人工憑經驗推斷，大面積更換設備，但對于異常聲音的定位，僅憑耳朵是很難做到的。所以如何在嘈雜環境下進行聲源定位就顯得尤為重要，并且在其他行業也極具應用價值。目前，變電站的異常噪聲源的查找方法智能化程度很低，無法快速準確的查找噪聲源、排除故障，以此來減少設備故障對變電站帶來的巨大損失。機械科學與技術期刊2008年6月，第二十七卷第六期“超聲波遠距離振動信號檢測系統的設計”記載：在機械設備狀態監測與故障診斷中，振動信號是一個重要的狀態參量，文章針對壓電式、電渦流傳感器等常規的振動測量方法和儀器在特殊環境中的局限性，提出了基于超聲波的非接觸式檢測方法，研究并設計了系統檢測裝置，該檢測裝置主要由超聲波發生模塊、超聲波接收模塊和基于L?abV?IEW的數據采集赴理3個部分組成，利用該裝置對振動對象進行遠距離測量。但是上述檢測裝置需要對振動對象發射超聲波信號，利用振動對超聲波信號調制之后再進行信號接收，處理確定故障點，結構相對復雜。CN?101865789??A?公開了一種工業檢測領域的近場聲全息聲像模式識別的故障檢測裝置及其檢測方法，包括傳聲器陣列、掃描架、參考源、固支肋板、激振源和數據采集系統。利用機械正常與故障狀態下聲壓幅值和分布的變化，借鑒圖像診斷技術在其他領域的應用，采用圖像處理、特征提取和模式識別技術對近場聲全息圖像進行處理。但是對于信號采集量較大，數據處理麻煩，準確率比較低，同時對于裝置的要求較高，不便于推廣使用。

發明內容

本發明的目的在于解決上述問題，提供一種方便觀察、操作安全的便攜式變電站噪聲成像定位檢測裝置。

為實現上述目的，本發明所采用的技術方案是：一種便攜式變電站噪聲成像定位檢測裝置，包括通過同軸電纜相連的成像顯示機構和噪聲探測機構，所述噪聲探測機構包括矩陣設置于二次曲面結構上的噪聲傳感器和信號預處理電路。

所述成像顯示機構包括顯示器、處理器和與所述處理器連接的數據存儲器；所述處理器輸入端連接噪聲探測機構的輸出端，所述處理器的輸出端連接所述顯示器。

所述處理器設置聲強映射處理模塊，所述聲強映射處理模塊生成的聲強映射圖通過閾值電路在所述顯示器以不同顏色的像素點顯示出來，所述相同顏色像素點組成的色環帶代表相同聲強閾值。

所述二次曲面結構上的噪聲傳感器數量設置為16個或32個或者64個。

所述信號預處理電路包括自適應放大電路、低通濾波電路、分幀電路和加窗電路，所述分幀電路設置幀移為10ms。

所述噪聲傳感器包括外殼體、芯軸、內罩、內蓋、電路板、陶瓷壓電片和底座構成，所述電路板裝有含有兩個固有頻率ωn不相同的壓電陶磁片的阻抗變換放大電路，所述內罩固定在所述外殼體上，所述底座通過芯軸與所述內罩固定連接，所述壓電陶瓷片安裝在芯軸上，所述內蓋固定在內罩上，所述電路板固定在所述內蓋上，所述阻抗變換放大電路外連所述信號預處理電路。

所述二次曲面結構弧面前端周向設置前伸的喇叭形導音板。

所述二次曲面結構下方設置支撐架，所述支撐架下部設置萬向輪，所述支撐架上設置升降構件。

所述處理器連接報警裝置，所述報警裝置包括聲音和閃光報警器。