[發(fā)明專利]在極寒工況下基于矢量聲學(xué)音頻陣列的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011392945.4
• 申請(qǐng)日: 2020-12-01
• 公開（公告）號(hào): CN112531895A
• 公開（公告）日: 2021-03-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 萬瀟文;曾國華;王磊;張宏宇;王龍華;胡華鋒;羅維;梁軼峰;劉曉麗;宋天斌;汪先煒;周際;王燕
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)電力科學(xué)研究院武漢南瑞有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): H02J13/00
• 分類號(hào): H02J13/00;G01H11/06;G01H17/00
• 代理公司: 武漢開元知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 42104
• 代理人: 潘杰

本發(fā)明涉及電力設(shè)備的現(xiàn)場(chǎng)聲壓信號(hào)檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種在極寒工況下基于矢量聲學(xué)音頻陣列的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括音頻采集模塊、高清攝像頭、信號(hào)調(diào)理器、電源管理模塊、云服務(wù)器以及監(jiān)控客戶端；音頻采集模塊的信號(hào)輸出端和高清攝像頭的信號(hào)輸出端均與信號(hào)調(diào)理器的信號(hào)輸入端通信連接，信號(hào)調(diào)理器的信號(hào)輸出端通過無線網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸模塊與云服務(wù)器無線連接，監(jiān)控客戶端與云服務(wù)器通過互聯(lián)網(wǎng)連接；且電源管理模塊分別和音頻采集模塊、高清攝像頭以及信號(hào)調(diào)理器電性連接。本發(fā)明中提供了一種非接觸式的，動(dòng)態(tài)無損的檢測(cè)系統(tǒng)，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)電力設(shè)備在極寒工況運(yùn)行過程中出現(xiàn)的故障，相比于人工檢測(cè)，檢測(cè)信息更新及時(shí)，效率高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力設(shè)備的現(xiàn)場(chǎng)聲壓信號(hào)檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種在極寒工況下基于矢量聲學(xué)音頻陣列實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

電力變壓器是電網(wǎng)的重要組成部分，其安全運(yùn)行意義重大；變壓器極易產(chǎn)生各種故障，如有發(fā)現(xiàn)問題必須立即處理。在日常的設(shè)備維護(hù)中一般需要工作人員進(jìn)行人工排查和手動(dòng)操作來實(shí)現(xiàn)故障檢修，信息滯后、效率低下，且人工檢測(cè)不具有連續(xù)監(jiān)測(cè)功能，不能對(duì)電力變壓器出現(xiàn)的問題及時(shí)的反饋。并且在極寒工況下，人工檢測(cè)極易受到外部環(huán)境影響。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種具有連續(xù)監(jiān)測(cè)功能，對(duì)電力變壓器出現(xiàn)的問題及時(shí)的反饋，并且在極寒工況下，檢測(cè)不受到外部環(huán)境影響的基于矢量聲學(xué)音頻陣列的的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，以克服現(xiàn)有技術(shù)的不足。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

一種在極寒工況下基于矢量聲學(xué)音頻陣列的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括音頻采集模塊、高清攝像頭、信號(hào)調(diào)理器、電源管理模塊、云服務(wù)器以及監(jiān)控客戶端；所述音頻采集模塊的信號(hào)輸出端和高清攝像頭的信號(hào)輸出端均與所述信號(hào)調(diào)理器的信號(hào)輸入端通信連接，所述信號(hào)調(diào)理器的信號(hào)輸出端通過無線網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸模塊與所述云服務(wù)器無線連接，所述監(jiān)控客戶端與所述云服務(wù)器通過互聯(lián)網(wǎng)連接；且所述電源管理模塊分別和所述音頻采集模塊、高清攝像頭以及信號(hào)調(diào)理器電性連接；所述音頻采集模塊、高清攝像頭、信號(hào)調(diào)理器以及電源管理模塊構(gòu)成下位機(jī)系統(tǒng)并單獨(dú)配置在每個(gè)電力設(shè)備中。

可選的，所述系統(tǒng)還包括用于對(duì)所述音頻采集模塊和高清攝像頭進(jìn)行架設(shè)布置的安裝架，所述安裝架包括呈環(huán)形結(jié)構(gòu)的安裝框，所述安裝框沿周向環(huán)形分布有八個(gè)所述音頻采集模塊，且安裝框的中心處通過支架固定有所述高清攝像頭，所述安裝框的外周面固定套接有連接座，且連接座的底部支撐有三腳架。

可選的，所述安裝框的背面沿周向環(huán)形分布有八組用于對(duì)所述音頻采集模塊進(jìn)行彈性夾持固定的夾片，每組夾片設(shè)置有兩個(gè)、并沿安裝框徑向分布，且夾片呈Ω型、并由彈性金屬片制成；所述夾片的夾持部粘接有橡膠墊片。

可選的，所述支架設(shè)置有三個(gè)，并呈發(fā)散狀環(huán)形連接在支撐框的內(nèi)周面，所述支架沿其長(zhǎng)度方向開設(shè)有導(dǎo)槽，導(dǎo)槽內(nèi)滑動(dòng)設(shè)置有滑塊，滑塊上安裝有指向支撐框中心、用于彈性固定所述高清攝像頭的夾持部，且導(dǎo)槽內(nèi)遠(yuǎn)離支撐框中心的一端與滑塊之間設(shè)置有彈簧；自然狀態(tài)下，所述彈簧呈壓縮狀態(tài)。

可選的，至少其中一個(gè)支架的背面安裝有用于捆綁收集線纜的線箍。

可選的，所述連接座的底部固定連接有支撐桿，且支撐桿的底部通過預(yù)緊螺栓可拆卸式固定連接有三腳架。

可選的，所述音頻采集模塊包括聲矢量傳感器、放大濾波電路以及模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，用于采集電力設(shè)備噪聲信號(hào)并轉(zhuǎn)換為數(shù)字音頻信號(hào)；所述聲矢量傳感器內(nèi)置有分別用于獲取聲壓和聲質(zhì)點(diǎn)振速的MEMS麥克風(fēng)和質(zhì)點(diǎn)振速傳感器。

可選的，所述信號(hào)調(diào)理器包括音頻編碼器、視頻編碼器和微控制器。

可選的，所述無線網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸模塊包括4G單元和高增益天線；可選的，所述電源管理模塊包括鋰電池、電源管理芯片和太陽能電池板中任一種或其組合；所述云服務(wù)器用于接收、存儲(chǔ)和處理所述信號(hào)調(diào)理器發(fā)射的信號(hào)；所述客戶端接收云服務(wù)器推送的計(jì)算結(jié)果，進(jìn)行顯示并預(yù)警。