[發(fā)明專利]一種一體式開關(guān)柜局部放電智能傳感器及其信息融合狀態(tài)評(píng)估方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010439619.8
• 申請(qǐng)日: 2020-05-21
• 公開（公告）號(hào): CN111579945A
• 公開（公告）日: 2020-08-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃成軍;郭燦新;黃志方;劉丹丹
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華乘電氣科技股份有限公司
• 主分類號(hào): G01R31/12
• 分類號(hào): G01R31/12;G01R35/00;G06K9/62
• 代理公司: 上海兆豐知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(有限合伙) 31241
• 代理人: 盧艷民

1.一種一體式開關(guān)柜局部放電智能傳感器，其特征在于，包括集成在一起的信號(hào)采集模塊、調(diào)理模塊、信號(hào)發(fā)生模塊、MCU模塊、通訊模塊和供電模塊，所述局部放電智能傳感器磁吸在開關(guān)柜的外表面，其中：

所述信號(hào)采集模塊由超聲波傳感器、地電波傳感器和溫度傳感器組成，所述超聲波傳感器采集開關(guān)柜局部放電時(shí)產(chǎn)生的超聲波信號(hào)，并將超聲波信號(hào)發(fā)送給所述調(diào)理模塊；所述地電波傳感器采集開關(guān)柜局部放電時(shí)產(chǎn)生的暫態(tài)地電波信號(hào)，并將暫態(tài)地電波信號(hào)發(fā)送給所述調(diào)理模塊；所述溫度傳感器采集開關(guān)柜局部放電時(shí)柜體表面溫度，并將柜體表面溫度發(fā)送給所述調(diào)理模塊；

所述調(diào)理模塊與所述信號(hào)采集模塊連接，所述調(diào)理模塊用于將接收的超聲波信號(hào)和暫態(tài)地電波信號(hào)分別轉(zhuǎn)換為局放數(shù)字信號(hào)，并將轉(zhuǎn)換后的局放數(shù)字信號(hào)發(fā)送給所述MCU模塊，所述調(diào)理模塊進(jìn)行自檢判斷；

所述信號(hào)發(fā)生模塊與所述調(diào)理模塊連接，所述信號(hào)發(fā)生模塊用于生成超聲模擬信號(hào)和地電波模擬信號(hào)，為設(shè)備自檢提供標(biāo)準(zhǔn)模擬信號(hào)源；

所述MCU模塊分別與所述調(diào)理模塊和信號(hào)發(fā)生模塊連接，所述MCU模塊用于處理分析接收的局放數(shù)字信號(hào)，評(píng)估判斷開關(guān)柜的運(yùn)行狀態(tài)，控制所述信號(hào)發(fā)生模塊發(fā)出模擬信號(hào)；

所述通訊模塊與所述MCU模塊連接，所述通訊模塊將所述MCU模塊的數(shù)據(jù)和自檢結(jié)果通過有線和無線方式傳輸至外部數(shù)據(jù)收集節(jié)點(diǎn)，并接收外部數(shù)據(jù)收集節(jié)點(diǎn)發(fā)出的自檢命令；

所述供電模塊用于為所述調(diào)理模塊、信號(hào)發(fā)生模塊、MCU模塊和通訊模塊供電。

2.如權(quán)利要求1所述的一種一體式開關(guān)柜局部放電智能傳感器，其特征在于，所述調(diào)理模塊包括放大單元、濾波單元、檢波單元、模數(shù)轉(zhuǎn)換單元和自檢判斷單元，所述放大單元、濾波單元、檢波單元、模數(shù)轉(zhuǎn)換單元和自檢判斷單元依次相連，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換單元與所述放大單元相連，其中：

所述放大單元與所述信號(hào)采集模塊連接，所述放大單元用于放大所述信號(hào)采集模塊輸出的超聲波信號(hào)和暫態(tài)地電波信號(hào)；所述放大單元將放大后的超聲波信號(hào)傳輸給所述濾波單元，所述放大單元將放大后的暫態(tài)地電波信號(hào)傳輸給所述模數(shù)轉(zhuǎn)換單元；

所述濾波單元用于對(duì)所述放大單元輸出的超聲波信號(hào)進(jìn)行濾波處理；

所述檢波單元用于對(duì)所述濾波單元輸出的超聲波信號(hào)進(jìn)行檢波處理；

所述模數(shù)轉(zhuǎn)換單元用于將所述檢波單元輸出的超聲波信號(hào)和所述放大單元輸出的地電波信號(hào)分別轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)；

所述自檢判斷單元通過對(duì)比所述模數(shù)轉(zhuǎn)換單元輸出的自檢結(jié)果和預(yù)先設(shè)定的閾值，判斷局部放電智能傳感器是否工作正常。

3.如權(quán)利要求2所述的一種一體式開關(guān)柜局部放電智能傳感器，其特征在于，

所述放大單元包括超聲信號(hào)放大電路和地電波信號(hào)放大電路，所述超聲信號(hào)放大電路用于對(duì)來自所述超聲波傳感器的超聲波信號(hào)進(jìn)行放大；所述地電波信號(hào)放大電路用于對(duì)來自所述地電波傳感器的暫態(tài)地電波信號(hào)進(jìn)行非線性放大；

所述模數(shù)轉(zhuǎn)換單元包括超聲信號(hào)模數(shù)轉(zhuǎn)換電路和地電波模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，所述超聲信號(hào)模數(shù)轉(zhuǎn)換電路用于將來自所述信號(hào)發(fā)生模塊的超聲模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，所述地電波信號(hào)模數(shù)轉(zhuǎn)換電路用于將來自所述信號(hào)發(fā)生模塊的地電波模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。

4.如權(quán)利要求1所述的一種一體式開關(guān)柜局部放電智能傳感器，其特征在于，所述信號(hào)發(fā)生模塊包括信號(hào)發(fā)生控制單元、超聲模擬信號(hào)發(fā)生單元和地電壓模擬信號(hào)發(fā)生單元，所述超聲模擬信號(hào)發(fā)生單元和地電壓模擬信號(hào)發(fā)生單元分別與所述信號(hào)發(fā)生控制單元相連，其中：

所述信號(hào)發(fā)生控制單元用于控制所述超聲模擬信號(hào)發(fā)生單元和地電壓模擬信號(hào)發(fā)生單元發(fā)出相應(yīng)的模擬信號(hào)；

所述超聲模擬信號(hào)發(fā)生單元用于生成標(biāo)準(zhǔn)的固定特征的超聲模擬信號(hào)；

所述地電壓模擬信號(hào)發(fā)生單元用于生成標(biāo)準(zhǔn)的固定特征的地電波模擬信號(hào)。

5.如權(quán)利要求4所述的一種一體式開關(guān)柜局部放電智能傳感器，其特征在于，所述信號(hào)發(fā)生控制單元在所述局部放電智能傳感器上電啟動(dòng)時(shí)發(fā)出控制信號(hào)，或者通過設(shè)置時(shí)間間隔定時(shí)發(fā)出控制信號(hào)，或者通過接收外部設(shè)備發(fā)出的自檢請(qǐng)求發(fā)出控制信號(hào)，所述信號(hào)發(fā)生控制單元通過控制信號(hào)控制所述超聲模擬信號(hào)發(fā)生單元和地電壓模擬信號(hào)發(fā)生單元發(fā)出相應(yīng)的模擬信號(hào)。