[發(fā)明專利]特高頻局放主動(dòng)噪聲跟蹤抑制測(cè)量系統(tǒng)及其工作方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510588103.9
• 申請(qǐng)日: 2015-09-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105137306B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-06-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 謝煒;謝東;崔福星;汪業(yè)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 杭州柯林電氣股份有限公司
• 主分類號(hào): G01R31/12
• 分類號(hào): G01R31/12
• 代理公司: 浙江翔隆專利事務(wù)所(普通合伙) 33206
• 代理人: 王曉燕

特高頻局放主動(dòng)噪聲跟蹤抑制測(cè)量系統(tǒng)及其工作方法，涉及一種局部放電特高頻信號(hào)的采集系統(tǒng)及其工作方法。目前的局部放電特高頻信號(hào)采集不能兼顧監(jiān)測(cè)靈敏度和抗干擾能力。本技術(shù)方案包括探頭、輸入端與探頭輸出端相連的射頻功分器、輸入端與射頻功分器輸出端相連的檢波電路及混頻電路、輸入端與檢波電路及混頻電路輸出端相連的模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、與模數(shù)轉(zhuǎn)換電路相連的處理器、與處理器相連的輸入及輸出裝置；所述的模數(shù)轉(zhuǎn)換電路設(shè)有雙路AD采樣芯片以對(duì)檢波電路及混頻電路的信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換。本技術(shù)方案將寬帶檢波監(jiān)測(cè)和窄帶混頻監(jiān)測(cè)相結(jié)合，采用本振和混頻器主動(dòng)跟蹤干擾信號(hào)，并將其抑制，解決靈敏度和抗干擾能力之間的矛盾。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種局部放電特高頻信號(hào)的采集系統(tǒng)及其工作方法，尤其是特高頻局放主動(dòng)噪聲跟蹤抑制測(cè)量系統(tǒng)及其工作方法。

背景技術(shù)

目前，公知的局部放電特高頻信號(hào)采集有兩種方式，1: 以荷蘭KEMA實(shí)驗(yàn)室為代表的采用的是特高頻窄帶監(jiān)測(cè)，雖然可以有效地避開(kāi)特高頻段無(wú)線電和移動(dòng)信號(hào)干擾，但測(cè)量帶寬較窄，放電信息損失嚴(yán)重，并且因?yàn)橹皇潜O(jiān)測(cè)局放信號(hào)很窄的一部分，在噪聲小的場(chǎng)合不如寬帶監(jiān)測(cè)靈敏度高。2:Strathclyde大學(xué)采用的是特高頻寬帶監(jiān)測(cè) ，采集整個(gè)特高頻段的放電信號(hào)，雖然信息量豐富并且可用于現(xiàn)場(chǎng)，但對(duì)于隨機(jī)出現(xiàn)的特高頻段無(wú)線電和移動(dòng)信號(hào)干擾無(wú)法去除，很容易引起信號(hào)的失真。特別是在背景噪聲大的場(chǎng)合，局放信號(hào)會(huì)被淹沒(méi)在噪聲信號(hào)中，壓根無(wú)法檢測(cè)。

寬帶、窄帶監(jiān)測(cè)兩種監(jiān)測(cè)方法均有各自的優(yōu)點(diǎn)和不足，也就是監(jiān)測(cè)靈敏度和抗干擾能力的矛盾。寬帶監(jiān)測(cè)方式靈敏度高，但是抗干擾能力弱；窄帶監(jiān)測(cè)可靈活避開(kāi)各種干擾，但是監(jiān)測(cè)靈敏度低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題和提出的技術(shù)任務(wù)是對(duì)現(xiàn)有技術(shù)方案進(jìn)行完善與改進(jìn)，提供特高頻局放主動(dòng)噪聲跟蹤抑制測(cè)量系統(tǒng)及其工作方法，以達(dá)到可靠，精準(zhǔn)的采集局部放電特高頻信號(hào)的目的。為此，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案。

特高頻局放主動(dòng)噪聲跟蹤抑制測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于：包括探頭、輸入端與探頭輸出端相連的射頻功分器、輸入端與射頻功分器輸出端相連的檢波電路及混頻電路、輸入端與檢波電路及混頻電路輸出端相連的模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、與模數(shù)轉(zhuǎn)換電路相連的處理器、與處理器相連的輸入及輸出裝置；所述的模數(shù)轉(zhuǎn)換電路設(shè)有雙路AD采樣芯片以對(duì)檢波電路及混頻電路的信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換。一塊板卡上同時(shí)設(shè)計(jì)兩種模擬前端，將寬帶檢波監(jiān)測(cè)和窄帶混頻監(jiān)測(cè)相結(jié)合。采用本振和混頻器主動(dòng)跟蹤干擾信號(hào)，并將其抑制，而不是被動(dòng)的過(guò)濾，解決靈敏度和抗干擾能力之間的矛盾。

作為對(duì)上述技術(shù)方案的進(jìn)一步完善和補(bǔ)充，本發(fā)明還包括以下附加技術(shù)特征。

所述的檢波電路設(shè)有檢波器，所述的混頻電路設(shè)有低通濾波器，經(jīng)射頻功分器功分的信號(hào)和板載本振混頻，得到與本振頻率相加減的頻域信號(hào)，再經(jīng)過(guò)可編程的低通濾波器，得到與本振頻率相減的頻域信號(hào)，從將處于高頻段的局放特高頻信號(hào)搬移到中頻。

所述的處理器包括FPGA芯片，所述的FPGA芯片設(shè)有數(shù)據(jù)讀取模塊、噪聲信號(hào)頻率跟蹤模塊、寬帶信號(hào)噪聲抑制模塊。

輸入及輸出裝置包括ARM單片機(jī)；所述的處理器通過(guò)FSMC總線與ARM單片機(jī)通訊以將用戶的配置寫(xiě)到FPGA中，從FPGA讀出經(jīng)處理的局放特高頻信號(hào)信息。

特高頻局放主動(dòng)噪聲跟蹤抑制測(cè)量系統(tǒng)的工作方法，其特征在于包括以下步驟：

1）射頻功分器將輸入的局放特高頻信號(hào)一分為二，得到兩份完全相同的特高頻信號(hào)；

2）兩份完全相同的特高頻信號(hào)中，一份進(jìn)入到檢波電路，得到全頻帶的局放特高頻信號(hào)的信息；另一份進(jìn)入混頻電路，和板載本振混頻，得到與本振頻率相加減的頻域信號(hào)，再經(jīng)過(guò)可編程的低通濾波器，得到與本振頻率相減的頻域信號(hào)，以將處于高頻段的局放特高頻信號(hào)搬移到中頻；

3）經(jīng)檢波電路及混頻電路的信息通過(guò)同一AD采樣芯片，進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，雙通道AD采樣芯片在同一時(shí)刻鎖存兩路模擬信號(hào)；