[實用新型]一種多路超聲波局部放電信號采集裝置有效

申請號：	201720871108.7	申請日：	2017-07-18
公開（公告）號：	CN206945898U	公開（公告）日：	2018-01-30
發明（設計）人：	唐琪	申請（專利權）人：	廣東電網有限責任公司佛山供電局
主分類號：	G01R31/12	分類號：	G01R31/12;G01R31/14
代理公司：	廣州粵高專利商標代理有限公司44102	代理人：	林麗明
地址：	528000 廣***	國省代碼：	廣東;44
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摘要：
搜索關鍵詞：	一種超聲波局部放電信號采集裝置
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【說明書】：

技術領域

本實用新型涉及電信號采集裝置領域，更具體地，涉及一種多路超聲波局部放電信號采集裝置。

背景技術

新設計和制造的高壓電氣設備，通過局部放電測量可以及時發現絕緣中的薄弱環節，防止設計與制造工藝上的差錯及材料的使用不當。局部放電測試是鑒別產品絕緣或設備運行可靠性的一種重要方法。它能發現耐壓試驗無法發現的設備缺陷。局部放電測試是當前電力設備預防性試驗的重要項目之一。

由于局部放電測試會產生電、聲、光、熱等現象，當前有很多對應檢測方法。包括光檢測、化學檢測、聲檢測、脈沖電流法、超高頻法等等。由于在電力設備的運行場地中，存在非常大的電磁干擾。超聲波檢測法因為不受電磁干擾而在電力設備中取得大量運用。

現有的超聲檢測裝置多由CPU或單片機進行系統控制，CPU不僅要控制超聲探頭進行超聲信號的發射與接收，同時還得連接其他外設，如打印機、磁盤存儲器以及鍵盤等，負擔較重。另外單片機雖然控制簡單、價格低廉，但是其排隊式串行指令執行方式使得工作速度和效率大打折扣，在高速實時仿真、高速數據采集等方面顯得力不從心。

實用新型內容

本實用新型克服了現有超聲檢測裝置在運行效率上的缺陷，提供了一種新的多路超聲波局部放電信號采集裝置。本實用新型通過三路超聲探頭對聲波信號進行采集，將聲波信號轉化為電信號，傳輸至FPGA進行分析。本實用新型具有結構簡單，工作速度快，分析效果精度高。

本實用新型的技術方案如下：

一種多路超聲波局部放電信號采集裝置，包括三路超聲探頭、AD轉換模塊和FPGA，其中：

三路超聲探頭作為多路超聲波局部放電信號采集裝置的檢測端，三路超聲探頭的輸出端與AD轉換模塊的輸入端電連接；

AD轉換模塊的輸出端與FPGA電連接。

本實用新型通過三路超聲探頭對聲波信號進行采集，將采集信號轉化為電信號，然后經過AD轉換模塊轉換為數字信號，FPGA對數字信號進行數字檢波，得到該局部放電信號的特征值。

在一種優選的方案中，AD轉換模塊是TI公司的ADS1294芯片。ADS1294擁有4個數據通道，模數轉換率在30khz以上，并內置有放大器，對毫伏級別的電信號有很強的處理能力，因此非常適合用于對超聲波電信號進行前端處理。另外，由于三路信號即可滿足對局部放電定位的目的，所以ADS1294不但能采集局部放電信號，還能輔助定位。

在一種優選的方案中，一種多路超聲波局部放電信號采集裝置還包括外設接口。外設接口作為FPGA和外設之間的連接部件，節約FPGA的管腳，同時對數據進行串/并行轉換。

在一種優選的方案中，AD轉換模塊的輸出端通過所述的外設接口與所述的FPGA電連接。

在一種優選的方案中，一種多路超聲波局部放電信號采集裝置還包括數據存儲器，數據存儲器通過外設接口與FPGA電連接。數據存儲器主要用于局部放電信號和特征值。

在一種優選的方案中，一種多路超聲波局部放電信號采集裝置還包括無線傳輸模塊，無線傳輸模塊的輸入端通過外設接口與FPGA電連接。無線傳輸模塊主要用于將特征值傳輸給遠端系統。

在一種優選的方案中，一種多路超聲波局部放電信號采集裝置還包括時鐘芯片，時鐘芯片的輸出端通過外設接口與FPGA電連接。時鐘芯片主要用于將FPGA檢波的時差轉化為自然時間，然后結合多路局部放電信號，確定局部放電源的位置。

在一種優選的方案中，一種多路超聲波局部放電信號采集裝置還包括電源，電源對多路超聲波局部放電信號采集裝置進行供電。

在一種優選的方案中，微處理器將S1中得到的頻率和S7中得到的相位通過發送至數據存儲器。本操作將檢測信號的相頻信息保存至數據存儲器，方便以后調取歷史數據。

在一種優選的方案中，FPGA通過外設接口與PC電腦連接。PC電腦可以通過外設接口直接下載局部放電信號和特征值，也可以通過外設接口對FPGA進行編程。

與現有技術相比，本實用新型技術方案的有益效果是：

（1）本實用新型消除了電磁干擾對采集局部放電信號的影響。

（2）本實用新型不但能采集局部放電信號，還能輔助定位。

（3）本實用新型工作速度快，分析效果精度高，還可以通過電腦隨時對分析程序進行修正。