[發明專利]檢測變壓器異響的聲學成像設備、方法、裝置和系統

在審

• 申請號: 202010212235.2
• 申請日: 2020-03-24
• 公開（公告）號: CN111308395A
• 公開（公告）日: 2020-06-19
• 發明（設計）人: 梁兆杰;余鵬;田杰;陳碩;王梟
• 申請（專利權）人: 深圳供電局有限公司
• 主分類號: G01R31/62
• 分類號: G01R31/62;G01H17/00
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 石慧

本申請涉及一種檢測變壓器異響的聲學成像設備、方法、裝置和系統。其中，檢測變壓器異響的聲學成像設備，包括圖像采集設備，聲音采集設備，以及分別連接圖像采集設備和聲音采集設備的單片機；單片機獲取變壓器的聲發射平面，并對聲發射平面進行網格化處理，得到各網格節點；單片機獲取各網格節點到各聲學傳感器的聲音傳播時延，并根據聲音傳播時延，對聲波信號進行重構處理，得到重構聲波信號；單片機對重構聲波信號和初始聲波信號進行疊加處理，得到聲學云圖；根據聲學云圖和光學圖像信息，生成變壓器的異響圖像。可以直觀獲得聲源點的位置和強度信息，從而得出異響位置。采用單片機對變壓器的異響進行聲學成像，解決傳統設備成本高的問題。

技術領域

本申請涉及變壓器檢測技術領域，特別是涉及一種檢測變壓器異響的聲學成像設備、方法、裝置和系統。

背景技術

變壓器是利用電磁感應的原理來改變交流電壓的裝置，主要構件是初級線圈、次級線圈和鐵芯(磁芯)。主要功能有：電壓變換、電流變換、阻抗變換、隔離、穩壓(磁飽和變壓器)等，變壓器在運行的過程中會產生一定的聲音，當發生故障時還會產生一定的異響，現在電力部分通常利用聲學成像測量技術對電壓器產生的異響進行檢測，以達到檢測變壓器是否存在故障的目的。

在實現過程中，發明人發現傳統技術中至少存在如下問題：傳統聲學成像設備成本高、成像效果差。

發明內容

基于此，有必要針對上述技術問題，提供一種能夠成本低且成像效果好的檢測變壓器異響的聲學成像設備、方法、裝置和系統。

為了實現上述目的，一方面，本發明實施例提供了一種檢測變壓器異響的聲學成像設備，包括圖像采集設備，聲音采集設備，以及分別連接圖像采集設備和聲音采集設備的單片機；

圖像采集設備采集變壓器的光學圖像信息，并將光學圖像信息傳輸給單片機；聲音采集設備包括傳聲器陣列面；傳聲器陣列面設有多個聲學傳感器；各聲學傳感器采集變壓器發出的初始聲波信號，并將初始聲波信號傳輸給單片機；

單片機獲取變壓器的聲發射平面，并對聲發射平面進行網格化處理，得到各網格節點；單片機獲取各網格節點到各聲學傳感器的聲音傳播時延，并根據聲音傳播時延，對聲波信號進行重構處理，得到重構聲波信號；單片機對重構聲波信號和初始聲波信號進行疊加處理，得到聲學云圖；單片機根據聲學云圖和光學圖像信息，生成變壓器的異響圖像。

在其中一個實施例中，聲音采集設備根據預設時鐘信號，對變壓器進行相應采樣頻率的聲波信號采樣。

在其中一個實施例中，傳聲器陣列面與變壓器的聲發射面平行。

在其中一個實施例中，還包括人機交互終端；

人機交互終端連接單片機。

一方面，本發明實施例還提供了一種檢測變壓器異響的聲學成像方法，包括步驟：

獲取變壓器的光學圖像信息、初始聲波信號和聲發射平面，并對聲發射平面進行網格化處理，得到各網格節點；其中，光學圖像信息為圖像采集設備采集得到；初始聲波信號為各設于傳聲器陣列面的聲學傳感器采集得到；

獲取各網格節點到各聲學傳感器的聲音傳播時延，并根據聲音傳播時延，對聲波信號進行重構處理，得到重構聲波信號；

對重構聲波信號和初始聲波信號進行疊加處理，得到聲學云圖；

根據聲學云圖和光學圖像信息，生成變壓器的異響圖像。

在其中一個實施例中，根據聲學云圖和光學圖像信息，生成變壓器的異響圖像的步驟包括：

依次對聲學云圖和光學圖像信息進行幾何配準處理和疊加處理，得到變壓器的異響圖像。

一方面，提供了一種檢測變壓器異響的聲學成像裝置，包括：