一種多路開(kāi)關(guān)柜聲電信號(hào)采集裝置及方法
【專利摘要】一種多路開(kāi)關(guān)柜聲電信號(hào)采集裝置及方法，包括成對(duì)傳感器模塊、成對(duì)信號(hào)調(diào)理模塊、主控采集分析電路模塊、供電單元、后臺(tái)、第一基板和第二基板；成對(duì)信號(hào)調(diào)理模塊固定在第一基板上，主控采集分析電路模塊、供電單元固定在第二基板上；傳感器模塊開(kāi)關(guān)柜的局部放電信號(hào)送至成對(duì)信號(hào)調(diào)理模塊，成對(duì)信號(hào)調(diào)理模塊將接收到的信號(hào)進(jìn)行濾波、放大、峰值檢測(cè)處理后進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換后的信號(hào)送到主控采集分析電路模快，由主控采集分析電路模快進(jìn)行數(shù)據(jù)運(yùn)算處理、提取局部放電特征數(shù)據(jù)，并將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)上傳至后臺(tái)，同時(shí)，結(jié)合主控采集分析電路?？焱ㄟ^(guò)擴(kuò)展的方式實(shí)現(xiàn)LCD屏就地顯示；解決開(kāi)關(guān)設(shè)備放電檢測(cè)不方便、工作量大、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)無(wú)法實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程查看的問(wèn)題。
【專利說(shuō)明】一種多路開(kāi)關(guān)柜聲電信號(hào)采集裝置及方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及信號(hào)檢測(cè)設(shè)備及方法，特別是涉及開(kāi)關(guān)設(shè)備的信號(hào)檢測(cè)裝置及方法。

【背景技術(shù)】
[0002]根據(jù)兩組相關(guān)統(tǒng)計(jì)，一組統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示，在1989?1997年期間和2004年，40.5kV以下電壓等級(jí)開(kāi)關(guān)設(shè)備的故障類型中，絕緣性故障與載流性故障(含障礙)約占30%?53%;而另一組統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示，在1992?2002年期間，開(kāi)關(guān)設(shè)備故障類型中，絕緣性故障與載流性故障的比例已高達(dá)66%。上述兩組相關(guān)統(tǒng)計(jì)結(jié)果中的絕緣性故障與載流性故障，均與放電現(xiàn)象密切相關(guān)。
[0003]目前在開(kāi)關(guān)設(shè)備的所有故障中，有高達(dá)44%的故障都可以通過(guò)局部放電檢測(cè)技術(shù)檢測(cè)出來(lái)，其中，85%的破壞性故障都是與局部放電現(xiàn)象有關(guān)，因此，對(duì)中壓開(kāi)關(guān)設(shè)備實(shí)施放電檢測(cè)或監(jiān)測(cè)可顯著減少配電設(shè)備的故障概率。
[0004]目前用以對(duì)中壓開(kāi)關(guān)設(shè)備實(shí)施放電檢測(cè)或監(jiān)測(cè)的手段主要有手持式儀器和便攜式儀器巡檢測(cè)試，但這些方式在實(shí)際應(yīng)用中卻逐漸出現(xiàn)了柜體外部噪聲大、超聲波無(wú)法靈敏檢測(cè)密封性好的開(kāi)關(guān)柜、且受開(kāi)關(guān)柜位置限制(如背面無(wú)法檢測(cè)等)、人員工作量大大增加等問(wèn)題；
[0005]此外，雖然目前已有將TEV傳感器和超聲波傳感器內(nèi)嵌在開(kāi)關(guān)柜母線艙室、斷路器艙室、電纜艙室內(nèi)，但其監(jiān)測(cè)的結(jié)果和數(shù)據(jù)也只是在柜體上的顯示裝置進(jìn)行顯示，仍需到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行查看，由于無(wú)法進(jìn)行數(shù)據(jù)上傳，因此不方便運(yùn)行人員直接在中控室或遠(yuǎn)程查看數(shù)據(jù)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是提供一種多路開(kāi)關(guān)柜聲電信號(hào)采集裝置及方法，解決目前對(duì)開(kāi)關(guān)設(shè)備放電檢測(cè)不方便、工作量大、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)無(wú)法實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程查看的問(wèn)題。
[0007]為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供的一種多路開(kāi)關(guān)柜聲電信號(hào)采集裝置，包括成傳感器模塊、主控采集分析電路模塊、供電單元、后臺(tái)；傳感器模塊由TEV傳感器和超聲波傳感器組成；傳感器模塊內(nèi)嵌在開(kāi)關(guān)柜中；供電單元用于提供電源；后臺(tái)用于將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行放電幅值、歷史數(shù)據(jù)曲線展示；此外，還包括成對(duì)信號(hào)調(diào)理模塊；成對(duì)信號(hào)調(diào)理模塊由TEV信號(hào)調(diào)理電路模塊、超聲波信號(hào)調(diào)理電路模塊、兩個(gè)AD轉(zhuǎn)換模塊組成；TEV傳感器的信號(hào)輸出端與TEV信號(hào)調(diào)理電路模塊信號(hào)輸入端電連接，TEV信號(hào)調(diào)理電路模塊信號(hào)輸出端與一個(gè)AD轉(zhuǎn)換模塊信號(hào)輸入端電連接；超聲波傳感器的信號(hào)輸出端與超聲波信號(hào)調(diào)理電路模塊的信號(hào)輸入端電連接，超聲波信號(hào)調(diào)理電路模塊信號(hào)輸出端與另一個(gè)AD轉(zhuǎn)換模塊信號(hào)輸入端電連接；兩個(gè)AD轉(zhuǎn)換模塊均與主控采集分析電路模塊的信號(hào)輸入端電連接；主控采集分析電路模塊的通訊接口與后臺(tái)連接。
[0008]TEV信號(hào)調(diào)理電路模塊包括TEV信號(hào)多階濾波電路、TEV信號(hào)對(duì)數(shù)放大電路、TEV信號(hào)峰值檢波電路；其中，TEV信號(hào)多階濾波電路用于濾除3-lOOMHz以外的信號(hào)；TEV信號(hào)多階濾波電路對(duì)TEV傳感器饋入的模擬信號(hào)進(jìn)行處理，限制其帶寬，降低外部環(huán)境的電磁干擾和提高局部放電檢測(cè)的靈敏度；TEV信號(hào)對(duì)數(shù)放大電路用于對(duì)暫態(tài)地電壓信號(hào)進(jìn)行非線性放大，對(duì)劇烈的放電現(xiàn)象的信號(hào)進(jìn)行自動(dòng)限制幅值；TEV信號(hào)峰值檢波電路用于對(duì)持續(xù)時(shí)間短至ps級(jí)的局部放電信號(hào)進(jìn)行處理，提取對(duì)局部放電檢測(cè)最為重要的幅值信號(hào)；TEV信號(hào)峰值檢波電路米樣率的設(shè)定不低于1MHz。
[0009]超聲波信號(hào)調(diào)理電路模塊包括超聲波信號(hào)前置放大電路、超聲波信號(hào)帶通濾波電路、超聲波信號(hào)對(duì)數(shù)放大電、超聲波信號(hào)峰值檢波電路；其中超聲波信號(hào)前置放大電路負(fù)責(zé)用于將超聲波傳感器輸出的微弱信號(hào)進(jìn)行放大，提高信號(hào)的抗干擾能力；超聲波信號(hào)帶通濾波電路的帶寬為20k至100k ;超聲波信號(hào)帶通濾波電路負(fù)責(zé)對(duì)輸入超聲波信號(hào)進(jìn)一步選頻，以抑制雜散的背景音頻信號(hào)干擾；帶通濾波器選頻后的輸出用于對(duì)數(shù)放大、檢波和模數(shù)轉(zhuǎn)換；超聲波信號(hào)對(duì)數(shù)放大電路用于對(duì)超聲波信號(hào)進(jìn)行非線性放大，對(duì)劇烈的放電現(xiàn)象的信號(hào)進(jìn)行自動(dòng)限制幅值；超聲波信號(hào)峰值檢波電路用于對(duì)持續(xù)時(shí)間短至ps級(jí)的局部放電信號(hào)進(jìn)行處理，提取對(duì)局部放電檢測(cè)最為重要的幅值信號(hào)；超聲波信號(hào)峰值檢波電路采樣率的設(shè)定不低于1MHz。
[0010]TEV信號(hào)調(diào)理電路模塊由屏蔽罩罩??；TEV信號(hào)調(diào)理電路模塊的信號(hào)輸入端經(jīng)BNC接口連接TEV傳感器的信號(hào)輸出端；
[0011]超聲波信號(hào)調(diào)理電路模塊由屏蔽罩罩??；超聲波信號(hào)調(diào)理電路模塊的信號(hào)輸入端經(jīng)另一個(gè)BNC接口連接超聲波傳感器的信號(hào)輸出端；
[0012]兩個(gè)AD轉(zhuǎn)換模塊的信號(hào)輸出端均與FPC座電連接，F(xiàn)PC座經(jīng)排線與主控采集分析電路模塊的信號(hào)輸入端電連接。
[0013]成對(duì)信號(hào)調(diào)理模塊經(jīng)第一插針連接器固定在第一基板上；
[0014]主控采集分析電路模塊、供電單元均固定在第二基板上；
[0015]主控采集處理電路模塊包括主板、擴(kuò)展接口、485接口和最小系統(tǒng)板；主板設(shè)置在第二基板上；擴(kuò)展接口和485接口由主板引出；最小系統(tǒng)板設(shè)置在主板上，且經(jīng)插針連接器與主板連接；最小系統(tǒng)板的信號(hào)輸入端經(jīng)排線與FPC座連接。
[0016]最小系統(tǒng)板收到來(lái)自成對(duì)信號(hào)調(diào)理模塊處理后的開(kāi)關(guān)柜放電信號(hào)后，對(duì)其中的暫態(tài)地電壓信號(hào)和超聲波信號(hào)提取局部放電特征數(shù)據(jù)，并最終通過(guò)主板引出的RS485接口以Modbus協(xié)議將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)上傳支持該協(xié)議的后臺(tái)。
[0017]IXD顯示屏與擴(kuò)展接口連接，實(shí)現(xiàn)IXD屏就地顯示。
[0018]供電單元由屏蔽罩保護(hù)；供電單元的輸出端引出第二插針連接器，第二插針連接器經(jīng)焊點(diǎn)與主控采集分析電路模塊的電源輸入端引線連接；供電單元的電源輸入端引出另一組第二插針連接器，該組第二插針連接器經(jīng)另一組焊點(diǎn)與電源接口連接。
[0019]TEV信號(hào)多階濾波電路為:TEV信號(hào)多階濾波電路的輸入端到輸出端之間依次串聯(lián)接入電容c5、電阻R8、電感Li和電感L2 ;在TEV信號(hào)多階濾波電路輸入端和電容C5之間選一結(jié)點(diǎn)，該結(jié)點(diǎn)分別與二極管Di的正極、二極管D2的負(fù)極連接；二極管Di的負(fù)極和+5VU電壓之間接入電阻札；二極管Di和電阻札之間選一結(jié)點(diǎn)，在該結(jié)點(diǎn)和接地端之間接入電阻R3，電阻R2和電容C2串聯(lián)后與電阻R3并聯(lián)；電阻札和+5VU電壓之間選一結(jié)點(diǎn)，該結(jié)點(diǎn)與接地端之間接入電容Q ;二極管D2的正極和-5VU電壓之間接入電阻R4 ;二極管D2和電阻R4之間選一結(jié)點(diǎn)，在該結(jié)點(diǎn)和接地端之間接入電阻R6，電阻r5和電容C4串聯(lián)后與電阻&并聯(lián)；電阻&和-5VU電壓之間選一結(jié)點(diǎn)，該結(jié)點(diǎn)與接地端之間接入電容Q ;在電容C5和電阻R8之間選一結(jié)點(diǎn)，該結(jié)點(diǎn)與接地端之間接入電阻R7 ;在電阻R8和電感U之間選一結(jié)點(diǎn)，該結(jié)點(diǎn)和接地端之間并聯(lián)接入電阻R9、電容c6、電容C7 ;在電感Li和電感L2之間選一結(jié)點(diǎn)，該結(jié)點(diǎn)和接地端之間并聯(lián)接入電容C8、電容C9 ;在電感L2和TEV信號(hào)多階濾波電路的輸出端之間選一結(jié)點(diǎn)，該結(jié)點(diǎn)和接地端之間并聯(lián)接入電容C1(l、電容Cn、電阻R1(l ；
[0020]TEV信號(hào)對(duì)數(shù)放大電路為:TEV信號(hào)對(duì)數(shù)放大電路輸入端和對(duì)數(shù)放大器AD8310的INHI管腳之間接入電容C12，電容C12與INHI管腳之間選一結(jié)點(diǎn)，在該結(jié)點(diǎn)和接地端之間接入電阻Rn ;對(duì)數(shù)放大器AD8310的INL0管腳與接地端之間接入電容C15 ;對(duì)數(shù)放大器AD8310的INHI管腳和INL0管腳之間接入電阻R13 ;對(duì)數(shù)放大器AD8310的C0MM管腳接地；對(duì)數(shù)放大器AD8310的BFIN管腳和接地端之間接入電容C14 ；+5VT電壓和接地端之間依次串聯(lián)接入電阻R12、電容C13 ；電阻R12和電容C13之間選一結(jié)點(diǎn)同時(shí)連接對(duì)數(shù)放大器AD8310的ENBL管腳、Vpos管腳；對(duì)數(shù)放大器AD8310的0FLT管腳與接地端之間接入電容C16 ;對(duì)數(shù)放大器AD8310的Vout管腳引出導(dǎo)線作為T(mén)EV信號(hào)對(duì)數(shù)放大電路的信號(hào)輸出端；
[0021]TEV信號(hào)峰值檢波電路為:運(yùn)算放大器AD8066的管腳3作為信號(hào)輸入端；運(yùn)算放大器AD8066的管腳8與+5VT電壓之間接入電阻R14 ;在運(yùn)算放大器AD8066的管腳8和電阻R14之間選一結(jié)點(diǎn)，該結(jié)點(diǎn)與接地端之間接入電容C17 ;運(yùn)算放大器AD8066的管腳4與-5VT電壓之間接入電阻R16 ;運(yùn)算放大器AD8066的管腳4與接地端之間接入電容C18 ;運(yùn)算放大器AD8066的管腳2分別接電阻R15的一端、二極管D3的負(fù)極，電阻R15的另一端接-5VT電壓，二極管D3的正極接運(yùn)算放大器AD8066的管腳1 ;運(yùn)算放大器AD8066的管腳1接二極管D4的正極，二極管D4的負(fù)極接運(yùn)算放大器AD8056的管腳5 ;在二極管D4的負(fù)極與運(yùn)算放大器AD8056的管腳5之間選一結(jié)點(diǎn)，該結(jié)點(diǎn)與接地端之間接入電容C19，該結(jié)點(diǎn)與-5VT之間接入電阻R17 ;運(yùn)算放大器AD8056的管腳4和管腳8均處于高阻態(tài)；運(yùn)算放大器AD8056的管腳6接管腳7 ;運(yùn)算放大器AD8056的管腳7引出導(dǎo)線，作為T(mén)EV信號(hào)峰值檢波電路的信號(hào)輸出端。
[0022]超聲波信號(hào)前置放大電路為:超聲波信號(hào)前置放大電路的信號(hào)輸入端與第一儀表放大器INA128的管腳3之間接入電容C21 ;第一儀表放大器INA128的管腳2與接地點(diǎn)之間依次串聯(lián)接入電容C2(l、R18 ;第一儀表放大器INA128的管腳2和管腳3之間依次串聯(lián)接入電阻R19、電阻‘；在電阻R19和電阻之間選一結(jié)點(diǎn)接地；第一儀表放大器皿128的管腳1和管腳8之間接入電阻R21 ；+5VU電壓和接地端之間依次串聯(lián)接入電阻R22、電容C22 ;在電阻R22和電容C22之間選一結(jié)點(diǎn)與第一儀表放大器皿128的管腳7連接；-5VU電壓和接地端之間依次串聯(lián)接入電阻r23、電容c23 ；電阻r23和電容c23之間選一結(jié)點(diǎn)和第一儀表放大器INA128的管腳4連接；第一儀表放大器INA128的管腳6和第二儀表放大器INA128的管腳3之間接入電容C24 ;在第二儀表放大器INA128的管腳3和電容C24之間選一結(jié)點(diǎn)，該結(jié)點(diǎn)和接地端之間接入電阻R24 ;第二儀表放大器INA128的管腳2依次和第一儀表放大器INA128的管腳7、第一儀表放大器INA128的管腳5、第二儀表放大器INA128的管腳5連接后接地；第二儀表放大器皿128的管腳1和管腳8之間接入電阻R26 ；+5VU電壓和接地端之間依次串聯(lián)接入電阻R25、電容C25 ;在電阻R25和電容C25之間選一結(jié)點(diǎn)與第二儀表放大器INA128的管腳7連接；-5VU電壓和接地端之間依次串聯(lián)接入電阻R27、電容C26 ；電阻R27和電容C26之間選一結(jié)點(diǎn)和第二儀表放大器INA128的管腳4連接；第二儀表放大器INA128的管腳6和電壓反饋雙放大器AD8058的管腳2之間依次串聯(lián)接入電容C27、電阻R28、電容C3(l ;在電阻R28和電容C3(l之間選一結(jié)點(diǎn)，該結(jié)點(diǎn)與接地端之間接入電阻R29，同時(shí)該結(jié)點(diǎn)與電壓反饋雙放大器AD8058的管腳2之間依次串聯(lián)接入電容C29、電阻R31 ;電容C29和電阻R31之間選一結(jié)點(diǎn)，該結(jié)點(diǎn)與電壓反饋雙放大器AD8058的管腳1連接；電壓反饋雙放大器AD8058的管腳3與接地端之間接入電阻R3(i ；+5VU電壓和接地端之間依次串聯(lián)接入電阻R32、電容C31 ;在電阻R32和電容C31之間選一結(jié)點(diǎn)與電壓反饋雙放大器AD8058的管腳8連接；_5VU電壓和接地端之間依次串聯(lián)接入電阻R33、電容C28 ;在電阻R33和電容C28之間選一結(jié)點(diǎn)與電壓反饋雙放大器AD8058的管腳4連接；電壓反饋雙放大器AD8058的管腳1引出一導(dǎo)線作為超聲波信號(hào)前置放大電路的信號(hào)輸出端；
[0023]超聲波信號(hào)帶通濾波電路為:超聲波信號(hào)帶通濾波電路的信號(hào)輸入端與輸出端依次串聯(lián)接入電容c32、電感l(wèi)3 ;在電容c32和電感l(wèi)3之間選一結(jié)點(diǎn)，該結(jié)點(diǎn)和接地端之間接入電阻r34 ;在電感l(wèi)3和輸出端之間選一結(jié)點(diǎn)，該結(jié)點(diǎn)和接地端之間接入電阻r35 ；
[0024]超聲波信號(hào)對(duì)數(shù)放大電路為:超聲波信號(hào)對(duì)數(shù)放大電路輸入端與對(duì)數(shù)放大器AD8310的INHI管腳之間依次串聯(lián)接入電阻R36、電容C33 ;在電阻R36和電容C33之間選一結(jié)點(diǎn)，在該結(jié)點(diǎn)和接地端之間接入電容C34 ;對(duì)數(shù)放大器AD8310的INHI管腳和INL0管腳之間接入電阻R38 ;對(duì)數(shù)放大器AD8310的INL0管腳與接地端之間接入電容C38 ;對(duì)數(shù)放大器AD8310的C0MM管腳接地；對(duì)數(shù)放大器AD8310的BFIN管腳和接地端之間接入電容C36 ；+5VT電壓和接地端之間依次串聯(lián)接入電阻R37、電容C35 ；電阻R37和電容C35之間選一結(jié)點(diǎn)同時(shí)連接對(duì)數(shù)放大器AD8310的ENBL管腳、Vpos管腳；對(duì)數(shù)放大器AD8310的0FLT管腳與接地端之間接入電容C37 ;對(duì)數(shù)放大器AD8310的Vout管腳和信號(hào)輸出端依次串聯(lián)接入電阻R39、電容C4(l ;在電阻R39和電容C4(l之間選一結(jié)點(diǎn)，該結(jié)點(diǎn)和接地端之間接入電容C39 ;在電容C4(l和信號(hào)輸出端之間選一結(jié)點(diǎn)，該結(jié)點(diǎn)與接地端接入電阻R4(i ;
[0025]超聲波信號(hào)峰值檢波電路為:第一電壓反饋雙放大器AD8058的管腳3作為信號(hào)輸入端；第一電壓反饋雙放大器AD8058的管腳8與+5VT電壓之間接入電阻R41 ;在第一電壓反饋雙放大器AD8058的管腳8和電阻R41之間選一結(jié)點(diǎn)，該結(jié)點(diǎn)與接地端之間接入電容C41 ；第一電壓反饋雙放大器AD8058的管腳4與-5VT電壓之間接入電阻R43 ;第一電壓反饋雙放大器AD8058的管腳4與接地端之間接入電容C42 ;第一電壓反饋雙放大器AD8058的管腳2分別接電阻R42的一端、二極管D6的負(fù)極，電阻R42的另一端接-5VT電壓，二極管D6的正極接第一電壓反饋雙放大器AD8058的管腳1 ;第一電壓反饋雙放大器AD8058的管腳1接二極管D5的正極，二極管D5的負(fù)極接第二電壓反饋雙放大器AD8058的管腳5 ;電阻R44并聯(lián)在二極管D5的兩端；在二極管D5的負(fù)極與第二電壓反饋雙放大器AD8058的管腳5之間選一結(jié)點(diǎn)，該結(jié)點(diǎn)與接地端之間并聯(lián)接入電容C43和電阻R46，且在該結(jié)點(diǎn)和-5VU電壓之間接入電阻R45 ;第二電壓反饋雙放大器AD8058的管腳4和管腳8均處于高阻態(tài)；第二電壓反饋雙放大器AD8058的管腳6接管腳7 ;第二電壓反饋雙放大器AD8058的管腳7引出導(dǎo)線，作為超聲波信號(hào)峰值檢波電路的信號(hào)輸出端。
[0026]為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種多路開(kāi)關(guān)柜聲電信號(hào)采集方法，包括以下步驟:
[0027]步驟S1:傳感器模塊接收開(kāi)關(guān)柜局部放電信號(hào)，即TEV傳感器探測(cè)開(kāi)關(guān)柜內(nèi)局部的暫態(tài)地電壓信號(hào)；超聲波傳感器探測(cè)開(kāi)關(guān)柜內(nèi)局部的超聲波信號(hào)；
[0028]步驟S2:成對(duì)信號(hào)調(diào)理模塊接收來(lái)自傳感器模塊探測(cè)到的信號(hào)，即:
[0029]TEV信號(hào)調(diào)理電路模塊接收來(lái)自TEV傳感器探測(cè)到的暫態(tài)地電壓信號(hào)，并做如下處理:
[0030]步驟S21:TEV信號(hào)多階濾波電路對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行濾波處理，濾除3-lOOMHz以外的信號(hào)，并將處理后的信號(hào)傳給TEV信號(hào)對(duì)數(shù)放大電路；
[0031]步驟S22:TEV信號(hào)對(duì)數(shù)放大電路對(duì)暫態(tài)地電壓信號(hào)進(jìn)行非線性放大，并將放大后的信號(hào)傳給TEV信號(hào)峰值檢波電路；
[0032]步驟S23:TEV信號(hào)峰值檢波電路對(duì)持續(xù)時(shí)間短至ps級(jí)的局部放電信號(hào)進(jìn)行處理，提取對(duì)局部放電檢測(cè)最為重要的幅值信號(hào)，處理后的信號(hào)經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后傳輸至主控采集分析電路模快；
[0033]超聲波信號(hào)調(diào)理電路模塊接收來(lái)自超聲波傳感器探測(cè)到的超聲波信號(hào)，并做如下處理:
[0034]步驟S21':超聲波信號(hào)前置放大電路將超聲波傳感器輸出的微弱信號(hào)進(jìn)行放大，并將處理后的信號(hào)傳至超聲波信號(hào)帶通濾波電路；
[0035]步驟S22':超聲波信號(hào)帶通濾波電路對(duì)輸入超聲波信號(hào)進(jìn)一步選頻，抑制雜散的背景音頻信號(hào)干擾，并將處理后的信號(hào)傳至超聲波信號(hào)對(duì)數(shù)放大電路；
[0036]步驟S23':超聲波信號(hào)對(duì)數(shù)放大電路對(duì)超聲波信號(hào)進(jìn)行非線性放大，并將放大后的信號(hào)傳至超聲波信號(hào)峰值檢波電路；
[0037]步驟S2V:超聲波信號(hào)峰值檢波電路對(duì)持續(xù)時(shí)間短至ps級(jí)的局部放電信號(hào)進(jìn)行處理，提取對(duì)局部放電檢測(cè)最為重要的幅值信號(hào)，處理后的信號(hào)經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后傳輸至主控采集分析電路?？欤?br> [0038]步驟S3:主控采集處理電路模塊對(duì)暫態(tài)地電壓信號(hào)和超聲波信號(hào)提取局部放電特征數(shù)據(jù)，并最終通過(guò)主板引出的RS485接口以Modbus協(xié)議將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)上傳支持該協(xié)議的后臺(tái);
[0039]步驟S4:后臺(tái)進(jìn)行放電幅值、歷史數(shù)據(jù)曲線等展示。
[0040]采用本發(fā)明提供的多路開(kāi)關(guān)柜聲電信號(hào)采集裝置及方法，將其應(yīng)用于檢測(cè)多路開(kāi)關(guān)柜的局部放電信號(hào)，本方案采用的成對(duì)信號(hào)調(diào)理模塊和主控采集分析電路模塊，對(duì)TEV傳感器和超聲波傳感器所探測(cè)到的聲電信號(hào)進(jìn)行處理，并按照Modbus規(guī)約將數(shù)據(jù)上傳到相關(guān)支持的監(jiān)測(cè)后臺(tái)，由后臺(tái)進(jìn)行將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行放電幅值、歷史數(shù)據(jù)曲線展示，供操作人員進(jìn)行數(shù)據(jù)查看；此外，本裝置可通過(guò)主控采集分析電路模快的擴(kuò)展方式實(shí)現(xiàn)LCD屏就地顯示，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)查看數(shù)據(jù)；基于以上過(guò)程，本發(fā)明提供的多路開(kāi)關(guān)柜聲電信號(hào)采集裝置解決了目前對(duì)開(kāi)關(guān)設(shè)備放電檢測(cè)不方便、工作量大、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)無(wú)法實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程查看的問(wèn)題；而形成一套完整的綜合在線監(jiān)測(cè)裝置，具有成本低、操作簡(jiǎn)單、監(jiān)測(cè)集成、自動(dòng)化程度高的優(yōu)點(diǎn)；在本裝置中，充分考慮到開(kāi)關(guān)柜結(jié)構(gòu)緊湊等因素，本裝置設(shè)計(jì)整體為個(gè)基板及各模塊組裝，形成尺寸小巧的多路開(kāi)關(guān)柜聲電信號(hào)采集裝置；本裝置可選擇安裝于開(kāi)關(guān)柜的儀表艙室內(nèi)，通過(guò)和安裝在不同艙室的TEV傳感器、超聲波傳感器的配合使用，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)大量開(kāi)關(guān)柜局部放電的監(jiān)測(cè)；
[0041 ] 下面結(jié)合附圖對(duì)多路開(kāi)關(guān)柜聲電信號(hào)采集裝置及方法作進(jìn)一步說(shuō)明。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0042]圖1為本發(fā)明的多路開(kāi)關(guān)柜聲電信號(hào)采集裝置的原理圖；
[0043]圖2為本發(fā)明中成對(duì)信號(hào)調(diào)理模塊和主控采集處理電路模塊的結(jié)構(gòu)連接俯視圖；
[0044]圖3為本發(fā)明中成對(duì)信號(hào)調(diào)理模塊的結(jié)構(gòu)的左視圖；
[0045]圖4為本發(fā)明中TEV信號(hào)調(diào)理電路模塊的電路圖；
[0046]圖5為本發(fā)明中超聲波信號(hào)調(diào)理電路模塊的電路圖

【具體實(shí)施方式】
[0047]如圖1所示，本實(shí)施例包括成對(duì)傳感器模塊1、成對(duì)信號(hào)調(diào)理模塊2、主控采集分析電路模塊3、供電單元4、后臺(tái)5 ;本實(shí)施例采用三個(gè)傳感器模塊1、三個(gè)成對(duì)信號(hào)調(diào)理模塊2, —個(gè)傳感器模塊1與一個(gè)成對(duì)信號(hào)調(diào)理模塊2對(duì)應(yīng)工作；傳感器模塊1將開(kāi)關(guān)柜內(nèi)的局部放電信號(hào)送至成對(duì)信號(hào)調(diào)理模塊2，成對(duì)信號(hào)調(diào)理模塊2將接收到的信號(hào)進(jìn)行濾波、放大、峰值檢測(cè)處理后進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換后的信號(hào)送到主控采集分析電路?？?，由主控采集分析電路?？?進(jìn)行數(shù)據(jù)運(yùn)算處理、提取局部放電特征數(shù)據(jù)，并將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)上傳至后臺(tái)5，同時(shí)主控采集分析電路?？?通過(guò)擴(kuò)展的方式實(shí)現(xiàn)LCD屏就地顯示；
[0048]如圖2所不,結(jié)合圖3,本實(shí)施例還包括第一基板6和第二基板7,成對(duì)信號(hào)調(diào)理模塊2均設(shè)置在第一基板6上；主控采集分析電路模塊3和供電單元4均固定在第二基板7上；傳感器模塊1內(nèi)嵌在開(kāi)關(guān)柜中(圖中未示出)；成對(duì)信號(hào)調(diào)理模塊2的信號(hào)輸出端經(jīng)排線與主控采集分析電路模塊3的信號(hào)輸入端連接；成對(duì)信號(hào)調(diào)理模塊2、主控采集分析電路模塊3由供電單元4供電。
[0049]以下是對(duì)各模塊的詳細(xì)描述:
[0050]傳感器模塊1由TEV傳感器11和超聲波傳感器12組成；本實(shí)施例采用三個(gè)傳感器模塊1 (在其他實(shí)際情況中，可根據(jù)具體需要采用多個(gè)對(duì)信號(hào)調(diào)理模塊2);三個(gè)傳感器模塊1，分別內(nèi)嵌在開(kāi)關(guān)柜母線艙室、斷路器艙室、電纜艙室內(nèi)，用于接收開(kāi)關(guān)柜局部放電信號(hào)。
[0051]成對(duì)信號(hào)調(diào)理模塊2由TEV信號(hào)調(diào)理電路模塊21、超聲波信號(hào)調(diào)理電路模塊22、兩個(gè)AD轉(zhuǎn)換模塊23組成；三個(gè)成對(duì)信號(hào)調(diào)理模塊2經(jīng)第一插針連接器26并排固定在第一基板6上；TEV信號(hào)調(diào)理電路模塊21和超聲波信號(hào)調(diào)理電路模塊22均用屏蔽罩24罩起來(lái)，減小噪聲和電磁干擾；TEV信號(hào)調(diào)理電路模塊21和超聲波信號(hào)調(diào)理電路模塊22的信號(hào)輸入端均接有BNC接口 25 ；
[0052]TEV傳感器11經(jīng)BNC接口 25將探測(cè)信號(hào)傳給TEV信號(hào)調(diào)理電路模塊21 ；TEV信號(hào)調(diào)理電路模塊21的輸出端接與一個(gè)AD轉(zhuǎn)換23的信號(hào)輸入端連接，該AD轉(zhuǎn)換23的信號(hào)輸出端與FPC座27電連接；由TEV傳感器11饋入的信號(hào)經(jīng)TEV信號(hào)調(diào)理電路模塊21處理后，進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換后的信號(hào)經(jīng)FPC座27傳送至主控采集處理電路模塊3 ；
[0053]超聲波傳感器12經(jīng)BNC接口 25將探測(cè)信號(hào)傳給超聲波信號(hào)調(diào)理電路模塊22 ;超聲波信號(hào)調(diào)理電路模塊22的輸出端接與另一個(gè)AD轉(zhuǎn)換23的信號(hào)輸入端連接，該AD轉(zhuǎn)換23的信號(hào)輸出端與FPC座27電連接；由超聲波傳感器12饋入的信號(hào)經(jīng)超聲波信號(hào)調(diào)理電路模塊22處理后，進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換后的信號(hào)經(jīng)FPC座27傳送至主控采集處理電路模塊3。
[0054]主控采集處理電路模塊3包括主板31、擴(kuò)展接口 32、485接口 33和最小系統(tǒng)板34 ；主板31設(shè)置在第二基板7上；
[0055]擴(kuò)展接口 32和485接口 33由主板31引出；最小系統(tǒng)板34設(shè)置在主板31上，且經(jīng)插針連接器與主板31連接；整個(gè)主控采集處理電路模塊3采用最小系統(tǒng)板34與擴(kuò)展分立的模塊化設(shè)計(jì)；最小系統(tǒng)板34的信號(hào)輸入端經(jīng)排線與三個(gè)成對(duì)信號(hào)調(diào)理模塊2各自的FPC座27連接；最小系統(tǒng)板34收到來(lái)自三個(gè)成對(duì)信號(hào)調(diào)理模塊2處理后的開(kāi)關(guān)柜放電信號(hào)，針對(duì)暫態(tài)地電壓信號(hào)和超聲波信號(hào)特點(diǎn)設(shè)計(jì)局部放電信息提取方法提取局部放電特征數(shù)據(jù)，并最終通過(guò)主板31引出的RS485接口 33以Modbus協(xié)議將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)上傳支持該協(xié)議的后臺(tái)5進(jìn)行放電幅值、歷史數(shù)據(jù)曲線等展示，以方便遠(yuǎn)程查看數(shù)據(jù)；與此同時(shí)，也通過(guò)擴(kuò)展接口 32實(shí)現(xiàn)IXD屏就地顯示；
[0056]供電單元4設(shè)置在第二基板7上；供電單元4的激勵(lì)輸出端引出第二插針連接器43，第二插針連接器43經(jīng)焊點(diǎn)42與主控采集分析電路模塊3的激勵(lì)輸入端引線連接；供電單元4的電源輸入端引出另一組第二插針連接器43，該組插針連接器經(jīng)另一組焊點(diǎn)42與電源接口 41連接；采用全密閉灌封技術(shù)對(duì)供電單元4增加屏蔽罩，保證供電單元4降低系統(tǒng)受外界環(huán)境的干擾。
[0057]以下是對(duì)TEV信號(hào)調(diào)理電路模塊21和超聲波信號(hào)調(diào)理電路模塊22的電路布圖描述:
[0058]如圖4所示，TEV信號(hào)調(diào)理電路模塊21包括TEV信號(hào)多階濾波電路211、TEV信號(hào)對(duì)數(shù)放大電路212、TEV信號(hào)峰值檢波電路213 ;其中，TEV信號(hào)多階濾波電路211的輸出端接TEV信號(hào)對(duì)數(shù)放大電路212的輸入端；TEV信號(hào)對(duì)數(shù)放大電路212的輸出端接TEV信號(hào)峰值檢波電路的輸入端213 ;以下是對(duì)本實(shí)施例中TEV信號(hào)多階濾波電路211、TEV信號(hào)對(duì)數(shù)放大電路212和TEV信號(hào)峰值檢波電路213的功能、布圖的描述:
[0059]TEV信號(hào)多階濾波電路211用于對(duì)TEV傳感器饋入的模擬信號(hào)進(jìn)行處理，限制其帶寬，以最大限度地降低外部環(huán)境的電磁干擾和提高局部放電檢測(cè)的靈敏度，濾除3-lOOMHz以外的信號(hào)；TEV信號(hào)多階濾波電路211為:TEV信號(hào)多階濾波電路211的輸入端到輸出端之間依次串聯(lián)接入電容C5、電阻R8、電感Q和電感L2 ;在TEV信號(hào)多階濾波電路211輸入端和電容C5之間選一結(jié)點(diǎn)，該結(jié)點(diǎn)分別與二極管Di的正極、二極管仏的負(fù)極連接；二極管Di的負(fù)極和+5VU電壓之間接入電阻札；二極管Di和電阻札之間選一結(jié)點(diǎn)，在該結(jié)點(diǎn)和接地端之間接入電阻R3，電阻R2和電容C2串聯(lián)后與電阻R3并聯(lián)；電阻札和+5VU電壓之間選一結(jié)點(diǎn)，該結(jié)點(diǎn)與接地端之間接入電容Q ;二極管D2的正極和-5VU電壓之間接入電阻R4 ;二極管D2和電阻R4之間選一結(jié)點(diǎn)，在該結(jié)點(diǎn)和接地端之間接入電阻R6，電阻R5和電容C4串聯(lián)后與電阻R6并聯(lián)；電阻&和-5VU電壓之間選一結(jié)點(diǎn)，該結(jié)點(diǎn)與接地端之間接入電容Q ;在電容C5和電阻R8之間選一結(jié)點(diǎn)，該結(jié)點(diǎn)與接地端之間接入電阻R7 ;在電阻R8和電感U之間選一結(jié)點(diǎn)，該結(jié)點(diǎn)和接地端之間并聯(lián)接入電阻R9、電容C6、電容C7 ;在電感Q和電感L2之間選一結(jié)點(diǎn)，該結(jié)點(diǎn)和接地端之間并聯(lián)接入電容C8、電容C9 ;在電感L2和TEV信號(hào)多階濾波電路211的輸出端之間選一結(jié)點(diǎn)，該結(jié)點(diǎn)和接地端之間并聯(lián)接入電容C1(l、電容Cn、電阻R1(l ；
[0060]TEV信號(hào)對(duì)數(shù)放大電路212用于對(duì)暫態(tài)地電壓信號(hào)進(jìn)行非線性放大，同時(shí)對(duì)于大信號(hào)又具有很小的增益，對(duì)于劇烈的放電現(xiàn)象能夠自動(dòng)限制信號(hào)幅值保證裝置回路的電氣安全；TEV信號(hào)對(duì)數(shù)放大電路212為:TEV信號(hào)對(duì)數(shù)放大電路212輸入端和對(duì)數(shù)放大器AD8310的INHI管腳之間接入電容C12，電容C12與INHI管腳之間選一結(jié)點(diǎn)，在該結(jié)點(diǎn)和接地端之間接入電阻Rn ;對(duì)數(shù)放大器AD8310的INLO管腳與接地端之間接入電容C15 ;對(duì)數(shù)放大器AD8310的INHI管腳和INLO管腳之間接入電阻R13 ;對(duì)數(shù)放大器AD8310的COMM管腳接地；對(duì)數(shù)放大器AD8310的BFIN管腳和接地端之間接入電容C14 ；+5VT電壓和接地端之間依次串聯(lián)接入電阻R12、電容C13 ；電阻R12和電容C13之間選一結(jié)點(diǎn)同時(shí)連接對(duì)數(shù)放大器AD8310的ENBL管腳、Vpos管腳；對(duì)數(shù)放大器AD8310的0FLT管腳與接地端之間接入電容C16 ;對(duì)數(shù)放大器AD8310的Vout管腳引出導(dǎo)線作為T(mén)EV信號(hào)對(duì)數(shù)放大電路212的信號(hào)輸出端；
[0061]TEV信號(hào)峰值檢波電路213主要用于對(duì)持續(xù)時(shí)間短至ps級(jí)的局部放電信號(hào)進(jìn)行處理，提取對(duì)局部放電檢測(cè)最為重要的幅值信號(hào)，因此TEV信號(hào)峰值檢波電路213采樣率的設(shè)定不低于1MHz ；TEV信號(hào)峰值檢波電路213為:運(yùn)算放大器AD8066的管腳3作為信號(hào)輸入端；運(yùn)算放大器AD8066的管腳8與+5VT電壓之間接入電阻R14 ;在運(yùn)算放大器AD8066的管腳8和電阻R14之間選一結(jié)點(diǎn)，該結(jié)點(diǎn)與接地端之間接入電容C17 ;運(yùn)算放大器AD8066的管腳4與-5VT電壓之間接入電阻R16 ;運(yùn)算放大器AD8066的管腳4與接地端之間接入電容C18 ;運(yùn)算放大器AD8066的管腳2分別接電阻R15的一端、二極管D3的負(fù)極，電阻R15的另一端接-5VT電壓，二極管D3的正極接運(yùn)算放大器AD8066的管腳1 ;運(yùn)算放大器AD8066的管腳1接二極管D4的正極，二極管D4的負(fù)極接運(yùn)算放大器AD8056的管腳5 ;在二極管D4的負(fù)極與運(yùn)算放大器AD8056的管腳5之間選一結(jié)點(diǎn)，該結(jié)點(diǎn)與接地端之間接入電容C19，該結(jié)點(diǎn)與-5VT之間接入電阻R17 ;運(yùn)算放大器AD8056的管腳4和管腳8均處于高阻態(tài)；運(yùn)算放大器AD8056的管腳6接管腳7 ;運(yùn)算放大器AD8056的管腳7引出導(dǎo)線，作為T(mén)EV信號(hào)峰值檢波電路213的信號(hào)輸出端。
[0062]如圖5所示，超聲波信號(hào)調(diào)理電路模塊22包括超聲波信號(hào)前置放大電路221、超聲波信號(hào)帶通濾波電路222、超聲波信號(hào)對(duì)數(shù)放大電223、超聲波信號(hào)峰值檢波電路224 ;其中超聲波信號(hào)前置放大電路221輸出端接超聲波信號(hào)帶通濾波電路222輸入端；超聲波信號(hào)帶通濾波電路222輸出端接超聲波信號(hào)對(duì)數(shù)放大電路223輸入端；超聲波信號(hào)對(duì)數(shù)放大電路223輸出端接超聲波信號(hào)峰值檢波電路224輸入端；以下是對(duì)本實(shí)施例中超聲波信號(hào)前置放大電路221、超聲波信號(hào)帶通濾波電路222、超聲波信號(hào)對(duì)數(shù)放大電223、超聲波信號(hào)峰值檢波電路224的功能、布圖的描述:
[0063]超聲波信號(hào)前置放大電路221負(fù)責(zé)將超聲波傳感器12輸出的微弱信號(hào)進(jìn)行放大，以提高信號(hào)的抗干擾能力；超聲波信號(hào)前置放大電路221為:超聲波信號(hào)前置放大電路221的信號(hào)輸入端與第一儀表放大器INA128的管腳3之間接入電容C21 ;第一儀表放大器INA128的管腳2與接地點(diǎn)之間依次串聯(lián)接入電容C2(1、R18 ;第一儀表放大器INA128的管腳2和管腳3之間依次串聯(lián)接入電阻R19、電阻R2(i ;在電阻R19和電阻R2(i之間選一結(jié)點(diǎn)接地；第一儀表放大器皿128的管腳1和管腳8之間接入電阻R21 ；+5VU電壓和接地端之間依次串聯(lián)接入電阻、電容0^ ;在電阻1^和電容C22之間選一結(jié)點(diǎn)與第一儀表放大器INA128的管腳7連接；-5VU電壓和接地端之間依次串聯(lián)接入電阻R23、電容C23 ；電阻R23和電容C23之間選一結(jié)點(diǎn)和第一儀表放大器INA128的管腳4連接；第一儀表放大器INA128的管腳6和第二儀表放大器INA128的管腳3之間接入電容C24 ;在第二儀表放大器INA128的管腳3和電容C24之間選一結(jié)點(diǎn)，該結(jié)點(diǎn)和接地端之間接入電阻R24 ;第二儀表放大器INA128的管腳2依次和第一儀表放大器INA128的管腳7、第一儀表放大器INA128的管腳5、第二儀表放大器皿128的管腳5連接后接地；第二儀表放大器皿128的管腳1和管腳8之間接入電阻R26 ；+5VU電壓和接地端之間依次串聯(lián)接入電阻R25、電容C25 ;在電阻R25和電容C25之間選一結(jié)點(diǎn)與第二儀表放大器INA128的管腳7連接；-5VU電壓和接地端之間依次串聯(lián)接入電阻R27、電容C26 ;電阻R27和電容C26之間選一結(jié)點(diǎn)和第二儀表放大器皿128的管腳4連接；第二儀表放大器INA128的管腳6和電壓反饋雙放大器AD8058的管腳2之間依次串聯(lián)接入電容C27、電阻R28、電容C3(l ;在電阻R28和電容C3(l之間選一結(jié)點(diǎn)，該結(jié)點(diǎn)與接地端之間接入電阻R29，同時(shí)該結(jié)點(diǎn)與電壓反饋雙放大器AD8058的管腳2之間依次串聯(lián)接入電容C29、電阻R31 ；電容C29和電阻R31之間選一結(jié)點(diǎn)，該結(jié)點(diǎn)與電壓反饋雙放大器AD8058的管腳1接；電壓反饋雙放大器AD8058的管腳3與接地端之間接入電阻R3(i ；+5VU電壓和接地端之間依次串聯(lián)接入電阻R32、電容C31 ;在電阻R32和電容C31之間選一結(jié)點(diǎn)與電壓反饋雙放大器AD8058的管腳8連接；-5VU電壓和接地端之間依次串聯(lián)接入電阻R33、電容C28 ;在電阻R33和電容C28之間選一結(jié)點(diǎn)與電壓反饋雙放大器AD8058的管腳4連接；電壓反饋雙放大器AD8058的管腳1引出一導(dǎo)線作為超聲波信號(hào)前置放大電路221的信號(hào)輸出端；
[0064]超聲波信號(hào)帶通濾波電路222負(fù)責(zé)對(duì)輸入超聲波信號(hào)進(jìn)一步選頻，以抑制雜散的背景音頻信號(hào)干擾；帶通濾波器選頻后的輸出用于對(duì)數(shù)放大、檢波和模數(shù)轉(zhuǎn)換；對(duì)于開(kāi)關(guān)柜來(lái)說(shuō)，局部放電所產(chǎn)生超聲波信號(hào)一般不超過(guò)100kHz，因此帶通濾波時(shí)設(shè)計(jì)為20k至100k的帶寬；超聲波信號(hào)帶通濾波電路222為:超聲波信號(hào)帶通濾波電路222的信號(hào)輸入端與輸出端依次串聯(lián)接入電容C32、電感l(wèi)3 ;在電容c32和電感l(wèi)3之間選一結(jié)點(diǎn)，該結(jié)點(diǎn)和接地端之間接入電阻r34 ;在電感l(wèi)3和輸出端之間選一結(jié)點(diǎn)，該結(jié)點(diǎn)和接地端之間接入電阻R35 ;
[0065]超聲波信號(hào)對(duì)數(shù)放大電路223用于對(duì)超聲波信號(hào)進(jìn)行非線性放大，同時(shí)對(duì)于大信號(hào)又具有很小的增益，對(duì)于劇烈的放電現(xiàn)象能夠自動(dòng)限制信號(hào)幅值保證裝置回路的電氣安全；超聲波信號(hào)對(duì)數(shù)放大電路223輸入端與對(duì)數(shù)放大器AD8310的INHI管腳之間依次串聯(lián)接入電阻R36、電容C33 ;在電阻R36和電容C33之間選一結(jié)點(diǎn)，在該結(jié)點(diǎn)和接地端之間接入電容C34 ;對(duì)數(shù)放大器AD8310的INHI管腳和INL0管腳之間接入電阻R38 ;對(duì)數(shù)放大器AD8310的INL0管腳與接地端之間接入電容C38 ;對(duì)數(shù)放大器AD8310的C0MM管腳接地；對(duì)數(shù)放大器AD8310的BFIN管腳和接地端之間接入電容C36 ；+5VT電壓和接地端之間依次串聯(lián)接入電阻R37、電容C35 ；電阻R37和電容C35之間選一結(jié)點(diǎn)同時(shí)連接對(duì)數(shù)放大器AD8310的ENBL管腳、Vpos管腳；對(duì)數(shù)放大器AD8310的0FLT管腳與接地端之間接入電容C37 ;對(duì)數(shù)放大器AD8310的Vout管腳和信號(hào)輸出端依次串聯(lián)接入電阻R39、電容C4(l ;在電阻R39和電容C4(l之間選一結(jié)點(diǎn)，該結(jié)點(diǎn)和接地端之間接入電容C39 ;在電容C4(l和信號(hào)輸出端之間選一結(jié)點(diǎn)，該結(jié)點(diǎn)與接地端接入電阻R4Q ;
[0066]超聲波信號(hào)峰值檢波電路224主要用于對(duì)持續(xù)時(shí)間短至ps級(jí)的局部放電信號(hào)進(jìn)行處理，提取對(duì)局部放電檢測(cè)最為重要的幅值信號(hào)，因此峰值檢波電路采樣率的設(shè)定不低于1MHz ;超聲波信號(hào)峰值檢波電路224為:第一電壓反饋雙放大器AD8058的管腳3作為信號(hào)輸入端；第一電壓反饋雙放大器AD8058的管腳8與+5VT電壓之間接入電阻R41 ;在第一電壓反饋雙放大器AD8058的管腳8和電阻R41之間選一結(jié)點(diǎn)，該結(jié)點(diǎn)與接地端之間接入電容C41 ;第一電壓反饋雙放大器AD8058的管腳4與-5VT電壓之間接入電阻R43 ;第一電壓反饋雙放大器AD8058的管腳4與接地端之間接入電容C42 ;第一電壓反饋雙放大器AD8058的管腳2分別接電阻R42的一端、二極管D6的負(fù)極，電阻R42的另一端接-5VT電壓，二極管D36的正極接第一電壓反饋雙放大器AD8058的管腳1 ;第一電壓反饋雙放大器AD8058的管腳1接二極管D5的正極，二極管D5的負(fù)極接第二電壓反饋雙放大器AD8058的管腳5 ；電阻R44并聯(lián)在二極管D5的兩端；在二極管D5的負(fù)極與第二電壓反饋雙放大器AD8058的管腳5之間選一結(jié)點(diǎn)，該結(jié)點(diǎn)與接地端之間并聯(lián)接入電容C43和電阻R46，且在該結(jié)點(diǎn)和-5VU電壓之間接入電阻R45 ;第二電壓反饋雙放大器AD8058的管腳4和管腳8均處于高阻態(tài)；第二電壓反饋雙放大器AD8058的管腳6接管腳7 ;第二電壓反饋雙放大器AD8058的管腳7引出導(dǎo)線，作為超聲波信號(hào)峰值檢波電路224的信號(hào)輸出端。
[0067]本實(shí)施例的工作過(guò)程包括以下步驟:
[0068]步驟S1:傳感器模塊1接收開(kāi)關(guān)柜局部放電信號(hào)，即TEV傳感器11探測(cè)開(kāi)關(guān)柜內(nèi)局部的暫態(tài)地電壓信號(hào)；超聲波傳感器12探測(cè)開(kāi)關(guān)柜內(nèi)局部的超聲波信號(hào)；
[0069]步驟S2:成對(duì)信號(hào)調(diào)理模塊2接收來(lái)自傳感器模塊1探測(cè)到的信號(hào)，即:
[0070]TEV信號(hào)調(diào)理電路模塊21接收來(lái)自TEV傳感器11探測(cè)到的暫態(tài)地電壓信號(hào)，并做如下處理:
[0071]步驟S21:TEV信號(hào)多階濾波電路211對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行濾波處理，濾除3-lOOMHz以外的信號(hào)，并將處理后的信號(hào)傳給TEV信號(hào)對(duì)數(shù)放大電路212 ；
[0072]步驟S22:TEV信號(hào)對(duì)數(shù)放大電路212對(duì)暫態(tài)地電壓信號(hào)進(jìn)行非線性放大，并將放大后的信號(hào)傳給TEV信號(hào)峰值檢波電路213 ;
[0073]步驟S23:TEV信號(hào)峰值檢波電路213對(duì)持續(xù)時(shí)間短至ps級(jí)的局部放電信號(hào)進(jìn)行處理，提取對(duì)局部放電檢測(cè)最為重要的幅值信號(hào)，處理后的信號(hào)經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后傳輸至主控采集分析電路?？? ；
[0074]超聲波信號(hào)調(diào)理電路模塊22接收來(lái)自超聲波傳感器12探測(cè)到的超聲波信號(hào)，并做如下處理:
[0075]步驟S21':超聲波信號(hào)前置放大電路221將超聲波傳感器12輸出的微弱信號(hào)進(jìn)行放大，并將處理后的信號(hào)傳至超聲波信號(hào)帶通濾波電路222 ；
[0076]步驟S22':超聲波信號(hào)帶通濾波電路222對(duì)輸入超聲波信號(hào)進(jìn)一步選頻，抑制雜散的背景音頻信號(hào)干擾，并將處理后的信號(hào)傳至超聲波信號(hào)對(duì)數(shù)放大電路223 ；
[0077]步驟S23':超聲波信號(hào)對(duì)數(shù)放大電路223對(duì)超聲波信號(hào)進(jìn)行非線性放大，并將放大后的信號(hào)傳至超聲波信號(hào)峰值檢波電路224 ；
[0078]步驟S2V:超聲波信號(hào)峰值檢波電路224對(duì)持續(xù)時(shí)間短至ps級(jí)的局部放電信號(hào)進(jìn)行處理，提取對(duì)局部放電檢測(cè)最為重要的幅值信號(hào)，處理后的信號(hào)經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后傳輸至主控采集分析電路模快3 ；
[0079]步驟S3:主控采集處理電路模塊3對(duì)暫態(tài)地電壓信號(hào)和超聲波信號(hào)提取局部放電特征數(shù)據(jù)，并最終通過(guò)主板31引出的RS485接口 33以Modbus協(xié)議將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)上傳支持該協(xié)議的后臺(tái)5 ；
[0080]步驟S4:后臺(tái)5進(jìn)行放電幅值、歷史數(shù)據(jù)曲線等展示。
[0081]以上所述的實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對(duì)本發(fā)明的范圍進(jìn)行限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計(jì)精神的前提下，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作出的各種變形和改進(jìn)，均應(yīng)落入本發(fā)明權(quán)利要求書(shū)確定的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種多路開(kāi)關(guān)柜聲電信號(hào)采集裝置，包括成傳感器模塊(I)、主控采集分析電路模塊(3)、供電單元(4)、后臺(tái)(5);傳感器模塊⑴由TEV傳感器(11)和超聲波傳感器(12)組成；傳感器模塊(I)內(nèi)嵌在開(kāi)關(guān)柜中；供電單元(4)用于提供電源；后臺(tái)(5)用于將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行放電幅值、歷史數(shù)據(jù)曲線展示；其特征在于， 還包括成對(duì)信號(hào)調(diào)理模塊(2);成對(duì)信號(hào)調(diào)理模塊(2)由TEV信號(hào)調(diào)理電路模塊(21)、超聲波信號(hào)調(diào)理電路模塊(22)、兩個(gè)AD轉(zhuǎn)換模塊(23)組成；TEV傳感器(11)的信號(hào)輸出端與TEV信號(hào)調(diào)理電路模塊(21)信號(hào)輸入端電連接，TEV信號(hào)調(diào)理電路模塊(21)信號(hào)輸出端與一個(gè)AD轉(zhuǎn)換模塊(23)信號(hào)輸入端電連接；超聲波傳感器(12)的信號(hào)輸出端與超聲波信號(hào)調(diào)理電路模塊(22)的信號(hào)輸入端電連接，超聲波信號(hào)調(diào)理電路模塊(22)信號(hào)輸出端與另一個(gè)AD轉(zhuǎn)換模塊(23)信號(hào)輸入端電連接；兩個(gè)AD轉(zhuǎn)換模塊(23)均與主控采集分析電路模塊(3)的信號(hào)輸入端電連接；主控采集分析電路模塊(3)的通訊接口與后臺(tái)(5)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多路開(kāi)關(guān)柜聲電信號(hào)采集裝置，其特征在于，所述TEV信號(hào)調(diào)理電路模塊(21)包括TEV信號(hào)多階濾波電路(211)、TEV信號(hào)對(duì)數(shù)放大電路(212)、TEV信號(hào)峰值檢波電路(213);其中，TEV信號(hào)多階濾波電路(211)用于濾除3-lOOMHz以外的信號(hào)；TEV信號(hào)多階濾波電路(211)對(duì)TEV傳感器饋入的模擬信號(hào)進(jìn)行處理，限制其帶寬，降低外部環(huán)境的電磁干擾和提高局部放電檢測(cè)的靈敏度；TEV信號(hào)對(duì)數(shù)放大電路(213)用于對(duì)暫態(tài)地電壓信號(hào)進(jìn)行非線性放大，對(duì)劇烈的放電現(xiàn)象的信號(hào)進(jìn)行自動(dòng)限制幅值；TEV信號(hào)峰值檢波電路(213)用于對(duì)持續(xù)時(shí)間短至ps級(jí)的局部放電信號(hào)進(jìn)行處理，提取對(duì)局部放電檢測(cè)最為重要的幅值信號(hào)；TEV信號(hào)峰值檢波電路(213)采樣率的設(shè)定不低于1MHz。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多路開(kāi)關(guān)柜聲電信號(hào)采集裝置，其特征在于，超聲波信號(hào)調(diào)理電路模塊(22)包括超聲波信號(hào)前置放大電路(221)、超聲波信號(hào)帶通濾波電路(222)、超聲波信號(hào)對(duì)數(shù)放大電(223)、超聲波信號(hào)峰值檢波電路(224);其中超聲波信號(hào)前置放大電路(221)負(fù)責(zé)用于將超聲波傳感器(12)輸出的微弱信號(hào)進(jìn)行放大，提高信號(hào)的抗干擾能力；超聲波信號(hào)帶通濾波電路(222)的帶寬為20k至10k ;超聲波信號(hào)帶通濾波電路(222)負(fù)責(zé)對(duì)輸入超聲波信號(hào)進(jìn)一步選頻，以抑制雜散的背景音頻信號(hào)干擾；帶通濾波器選頻后的輸出用于對(duì)數(shù)放大、檢波和模數(shù)轉(zhuǎn)換；超聲波信號(hào)對(duì)數(shù)放大電路(223)用于對(duì)超聲波信號(hào)進(jìn)行非線性放大，對(duì)劇烈的放電現(xiàn)象的信號(hào)進(jìn)行自動(dòng)限制幅值；超聲波信號(hào)峰值檢波電路(224)用于對(duì)持續(xù)時(shí)間短至ps級(jí)的局部放電信號(hào)進(jìn)行處理，提取對(duì)局部放電檢測(cè)最為重要的幅值信號(hào)；超聲波信號(hào)峰值檢波電路(224)采樣率的設(shè)定不低于IMHz。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的多路開(kāi)關(guān)柜聲電信號(hào)采集裝置，其特征在于， TEV信號(hào)調(diào)理電路模塊(21)由屏蔽罩(24)罩住；TEV信號(hào)調(diào)理電路模塊(21)的信號(hào)輸入端經(jīng)BNC接口(25)連接TEV傳感器(11)的信號(hào)輸出端； 超聲波信號(hào)調(diào)理電路模塊(22)由屏蔽罩(24)罩??；超聲波信號(hào)調(diào)理電路模塊(22)的信號(hào)輸入端經(jīng)另一個(gè)BNC接口(25)連接超聲波傳感器(12)的信號(hào)輸出端； 兩個(gè)AD轉(zhuǎn)換模塊(23)的信號(hào)輸出端均與FPC座(27)電連接，F(xiàn)PC座(27)經(jīng)排線與主控采集分析電路模塊(3)的信號(hào)輸入端電連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的多路開(kāi)關(guān)柜聲電信號(hào)采集裝置，其特征在于， 成對(duì)信號(hào)調(diào)理模塊(2)經(jīng)第一插針連接器(26)固定在第一基板(6)上； 主控采集分析電路模塊(3)、供電單元(4)均固定在第二基板(7)上； 主控采集處理電路模塊⑶包括主板(31)、擴(kuò)展接口(32)、485接口(33)和最小系統(tǒng)板(34);主板(31)設(shè)置在第二基板(7)上；擴(kuò)展接口(32)和485接口(33)由主板(31)引出；最小系統(tǒng)板(34)設(shè)置在主板(31)上，且經(jīng)插針連接器與主板(31)連接；最小系統(tǒng)板(34)的信號(hào)輸入端經(jīng)排線與FPC座(27)連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的多路開(kāi)關(guān)柜聲電信號(hào)采集裝置，其特征在于，最小系統(tǒng)板(34)收到來(lái)自成對(duì)信號(hào)調(diào)理模塊(2)處理后的開(kāi)關(guān)柜放電信號(hào)后，對(duì)其中的暫態(tài)地電壓信號(hào)和超聲波信號(hào)提取局部放電特征數(shù)據(jù)，并最終通過(guò)主板(31)引出的RS485接口(33)以Modbus協(xié)議將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)上傳支持該協(xié)議的后臺(tái)(5)，或者通過(guò)擴(kuò)展接口(32)將數(shù)據(jù)傳至IXD顯示屏，進(jìn)行IXD屏就地顯示。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多路開(kāi)關(guān)柜聲電信號(hào)采集裝置，其特征在于，供電單元(4)由屏蔽罩保護(hù)；供電單元(4)的輸出端引出第二插針連接器(43)，第二插針連接器(43)經(jīng)焊點(diǎn)(42)與主控采集分析電路模塊(3)的電源輸入端引線連接；供電單元(4)的電源輸入端引出另一組第二插針連接器(43)，該組第二插針連接器經(jīng)另一組焊點(diǎn)(42)與電源接口(41)連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多路開(kāi)關(guān)柜聲電信號(hào)采集裝置，其特征在于， TEV信號(hào)多階濾波電路(211)為:TEV信號(hào)多階濾波電路(211)的輸入端到輸出端之間依次串聯(lián)接入電容C5、電阻R8、電感L1和電感L2 ;在TEV信號(hào)多階濾波電路(211)輸入端和電容C5之間選一結(jié)點(diǎn)，該結(jié)點(diǎn)分別與二極管D1的正極、二極管D2的負(fù)極連接；二極管D1的負(fù)極和+5VU電壓之間接入電阻R1 ;二極管D1和電阻R1之間選一結(jié)點(diǎn)，在該結(jié)點(diǎn)和接地端之間接入電阻R3,電阻R2和電容C2串聯(lián)后與電阻R3并聯(lián)；電阻R1和+5VU電壓之間選一結(jié)點(diǎn)，該結(jié)點(diǎn)與接地端之間接入電容C1 ;二極管D2的正極和-5VU電壓之間接入電阻R4 ;二極管D2和電阻R4之間選一結(jié)點(diǎn)，在該結(jié)點(diǎn)和接地端之間接入電阻R6,電阻R5和電容C4串聯(lián)后與電阻R6并聯(lián)；電阻R4和-5VU電壓之間選一結(jié)點(diǎn)，該結(jié)點(diǎn)與接地端之間接入電容C1 ;在電容C5和電阻R8之間選一結(jié)點(diǎn)，該結(jié)點(diǎn)與接地端之間接入電阻R7 ;在電阻R8和電感L1之間選一結(jié)點(diǎn)，該結(jié)點(diǎn)和接地端之間并聯(lián)接入電阻R9、電容C6、電容C7 ;在電感L1和電感L2之間選一結(jié)點(diǎn)，該結(jié)點(diǎn)和接地端之間并聯(lián)接入電容C8、電容C9 ;在電感L2和TEV信號(hào)多階濾波電路(211)的輸出端之間選一結(jié)點(diǎn)，該結(jié)點(diǎn)和接地端之間并聯(lián)接入電容C1(l、電容Cn、電阻Rltl ； TEV信號(hào)對(duì)數(shù)放大電路(212)為:TEV信號(hào)對(duì)數(shù)放大電路(212)輸入端和對(duì)數(shù)放大器AD8310的INHI管腳之間接入電容C12,電容C12與INHI管腳之間選一結(jié)點(diǎn)，在該結(jié)點(diǎn)和接地端之間接入電阻R11 ;對(duì)數(shù)放大器AD8310的INLO管腳與接地端之間接入電容C15 ;對(duì)數(shù)放大器AD8310的INHI管腳和INLO管腳之間接入電阻R13 ;對(duì)數(shù)放大器AD8310的COMM管腳接地；對(duì)數(shù)放大器AD8310的BFIN管腳和接地端之間接入電容C14 ；+5VT電壓和接地端之間依次串聯(lián)接入電阻R12、電容C13 ；電阻R12和電容C13之間選一結(jié)點(diǎn)同時(shí)連接對(duì)數(shù)放大器AD8310的ENBL管腳、Vpos管腳；對(duì)數(shù)放大器AD8310的OFLT管腳與接地端之間接入電容C16 ;對(duì)數(shù)放大器AD8310的Vout管腳引出導(dǎo)線作為T(mén)EV信號(hào)對(duì)數(shù)放大電路(212)的信號(hào)輸出端； TEV信號(hào)峰值檢波電路(213)為:運(yùn)算放大器AD8066的管腳3作為信號(hào)輸入端；運(yùn)算放大器AD8066的管腳8與+5VT電壓之間接入電阻R14 ;在運(yùn)算放大器AD8066的管腳8和電阻R14之間選一結(jié)點(diǎn)，該結(jié)點(diǎn)與接地端之間接入電容C17 ;運(yùn)算放大器AD8066的管腳4與-5VT電壓之間接入電阻R16 ;運(yùn)算放大器AD8066的管腳4與接地端之間接入電容C18 ;運(yùn)算放大器AD8066的管腳2分別接電阻R15的一端、二極管D3的負(fù)極，電阻R15的另一端接-5VT電壓，二極管D3的正極接運(yùn)算放大器AD8066的管腳I ;運(yùn)算放大器AD8066的管腳I接二極管D4的正極，二極管D4的負(fù)極接運(yùn)算放大器AD8056的管腳5 ;在二極管D4的負(fù)極與運(yùn)算放大器AD8056的管腳5之間選一結(jié)點(diǎn)，該結(jié)點(diǎn)與接地端之間接入電容C19,該結(jié)點(diǎn)與-5VT之間接入電阻R17 ;運(yùn)算放大器AD8056的管腳4和管腳8均處于高阻態(tài)；運(yùn)算放大器AD8056的管腳6接管腳7 ;運(yùn)算放大器AD8056的管腳7引出導(dǎo)線，作為T(mén)EV信號(hào)峰值檢波電路(213)的信號(hào)輸出端。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多路開(kāi)關(guān)柜聲電信號(hào)采集裝置，其特征在于， 超聲波信號(hào)前置放大電路(221)為:超聲波信號(hào)前置放大電路(221)的信號(hào)輸入端與第一儀表放大器INA128的管腳3之間接入電容C21 ;第一儀表放大器INA128的管腳2與接地點(diǎn)之間依次串聯(lián)接入電容C2(1、R18 ;第一儀表放大器INA128的管腳2和管腳3之間依次串聯(lián)接入電阻R19、電阻R2tl ;在電阻R19和電阻R2tl之間選一結(jié)點(diǎn)接地；第一儀表放大器INA128的管腳I和管腳8之間接入電阻R21 ；+5VU電壓和接地端之間依次串聯(lián)接入電阻R22、電容C22 ;在電阻R22和電容C22之間選一結(jié)點(diǎn)與第一儀表放大器INA128的管腳7連接「5VU電壓和接地端之間依次串聯(lián)接入電阻R23、電容C23 ；電阻R23和電容C23之間選一結(jié)點(diǎn)和第一儀表放大器INA128的管腳4連接；第一儀表放大器INA128的管腳6和第二儀表放大器INA128的管腳3之間接入電容C24 ;在第二儀表放大器INA128的管腳3和電容C24之間選一結(jié)點(diǎn)，該結(jié)點(diǎn)和接地端之間接入電阻R24 ;第二儀表放大器INA128的管腳2依次和第一儀表放大器INA128的管腳7、第一儀表放大器INA128的管腳5、第二儀表放大器INA128的管腳5連接后接地；第二儀表放大器皿128的管腳I和管腳8之間接入電阻R26 ；+5VU電壓和接地端之間依次串聯(lián)接入電阻R25、電容C25 ;在電阻R25和電容C25之間選一結(jié)點(diǎn)與第二儀表放大器皿128的管腳7連接；-5VU電壓和接地端之間依次串聯(lián)接入電阻R27、電容C26 ；電阻R27和電容C26之間選一結(jié)點(diǎn)和第二儀表放大器INA128的管腳4連接；第二儀表放大器INA128的管腳6和電壓反饋雙放大器AD8058的管腳2之間依次串聯(lián)接入電容C27、電阻R28、電容C3tl ；在電阻R28和電容C3tl之間選一結(jié)點(diǎn)，該結(jié)點(diǎn)與接地端之間接入電阻R29，同時(shí)該結(jié)點(diǎn)與電壓反饋雙放大器AD8058的管腳2之間依次串聯(lián)接入電容C29、電阻R31 ；電容C29和電阻R31之間選一結(jié)點(diǎn)，該結(jié)點(diǎn)與電壓反饋雙放大器AD8058的管腳I連接；電壓反饋雙放大器AD8058的管腳3與接地端之間接入電阻R3tl ；+5VU電壓和接地端之間依次串聯(lián)接入電阻R32、電容C31 ；在電阻R32和電容C31之間選一結(jié)點(diǎn)與電壓反饋雙放大器AD8058的管腳8連接；_5VU電壓和接地端之間依次串聯(lián)接入電阻R33、電容C28 ;在電阻R33和電容C28之間選一結(jié)點(diǎn)與電壓反饋雙放大器AD8058的管腳4連接；電壓反饋雙放大器AD8058的管腳I引出一導(dǎo)線作為超聲波信號(hào)前置放大電路(221)的信號(hào)輸出端； 超聲波信號(hào)帶通濾波電路(222)為:超聲波信號(hào)帶通濾波電路(222)的信號(hào)輸入端與輸出端依次串聯(lián)接入電容C32、電感L3 ;在電容C32和電感L3之間選一結(jié)點(diǎn)，該結(jié)點(diǎn)和接地端之間接入電阻R34 ;在電感L3和輸出端之間選一結(jié)點(diǎn)，該結(jié)點(diǎn)和接地端之間接入電阻R35 ； 超聲波信號(hào)對(duì)數(shù)放大電路(223)為:超聲波信號(hào)對(duì)數(shù)放大電路(223)輸入端與對(duì)數(shù)放大器AD8310的INHI管腳之間依次串聯(lián)接入電阻R36、電容C33 ;在電阻R36和電容C33之間選一結(jié)點(diǎn)，在該結(jié)點(diǎn)和接地端之間接入電容C34 ;對(duì)數(shù)放大器AD8310的INHI管腳和INLO管腳之間接入電阻R38 ;對(duì)數(shù)放大器AD8310的INLO管腳與接地端之間接入電容C38 ;對(duì)數(shù)放大器AD8310的COMM管腳接地；對(duì)數(shù)放大器AD8310的BFIN管腳和接地端之間接入電容C36 ；+5VT電壓和接地端之間依次串聯(lián)接入電阻R37、電容C35 ；電阻R37和電容C35之間選一結(jié)點(diǎn)同時(shí)連接對(duì)數(shù)放大器AD8310的ENBL管腳、Vpos管腳；對(duì)數(shù)放大器AD8310的OFLT管腳與接地端之間接入電容C37 ;對(duì)數(shù)放大器AD8310的Vout管腳和信號(hào)輸出端依次串聯(lián)接入電阻R39、電容C4tl ;在電阻R39和電容C4tl之間選一結(jié)點(diǎn)，該結(jié)點(diǎn)和接地端之間接入電容C39 ;在電容C4tl和信號(hào)輸出端之間選一結(jié)點(diǎn)，該結(jié)點(diǎn)與接地端接入電阻R4tl ; 超聲波信號(hào)峰值檢波電路(224)為:第一電壓反饋雙放大器AD8058的管腳3作為信號(hào)輸入端；第一電壓反饋雙放大器AD8058的管腳8與+5VT電壓之間接入電阻R41 ;在第一電壓反饋雙放大器AD8058的管腳8和電阻R41之間選一結(jié)點(diǎn)，該結(jié)點(diǎn)與接地端之間接入電容C41 ;第一電壓反饋雙放大器AD8058的管腳4與-5VT電壓之間接入電阻R43 ;第一電壓反饋雙放大器AD8058的管腳4與接地端之間接入電容C42 ;第一電壓反饋雙放大器AD8058的管腳2分別接電阻R42的一端、二極管D6的負(fù)極，電阻R42的另一端接-5VT電壓，二極管D6的正極接第一電壓反饋雙放大器AD8058的管腳I ;第一電壓反饋雙放大器AD8058的管腳I接二極管D5的正極，二極管D5的負(fù)極接第二電壓反饋雙放大器AD8058的管腳5 ；電阻R44并聯(lián)在二極管D5的兩端；在二極管D5的負(fù)極與第二電壓反饋雙放大器AD8058的管腳5之間選一結(jié)點(diǎn)，該結(jié)點(diǎn)與接地端之間并聯(lián)接入電容C43和電阻R46,且在該結(jié)點(diǎn)和-5VU電壓之間接入電阻R45 ;第二電壓反饋雙放大器AD8058的管腳4和管腳8均處于高阻態(tài)；第二電壓反饋雙放大器AD8058的管腳6接管腳7 ;第二電壓反饋雙放大器AD8058的管腳7引出導(dǎo)線，作為超聲波信號(hào)峰值檢波電路(224)的信號(hào)輸出端。
10.一種多路開(kāi)關(guān)柜聲電信號(hào)采集方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟S1:傳感器模塊⑴接收開(kāi)關(guān)柜局部放電信號(hào)，即TEV傳感器(11)探測(cè)開(kāi)關(guān)柜內(nèi)局部的暫態(tài)地電壓信號(hào)；超聲波傳感器(12)探測(cè)開(kāi)關(guān)柜內(nèi)局部的超聲波信號(hào)； 步驟S2:成對(duì)信號(hào)調(diào)理模塊(2)接收來(lái)自傳感器模塊(I)探測(cè)到的信號(hào)，即: TEV信號(hào)調(diào)理電路模塊(21)接收來(lái)自TEV傳感器(11)探測(cè)到的暫態(tài)地電壓信號(hào)，并做如下處理: 步驟S21:TEV信號(hào)多階濾波電路(211)對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行濾波處理，濾除3-lOOMHz以外的信號(hào)，并將處理后的信號(hào)傳給TEV信號(hào)對(duì)數(shù)放大電路(212)； 步驟S22:TEV信號(hào)對(duì)數(shù)放大電路(212)對(duì)暫態(tài)地電壓信號(hào)進(jìn)行非線性放大，并將放大后的信號(hào)傳給TEV信號(hào)峰值檢波電路(213)； 步驟S23 =TEV信號(hào)峰值檢波電路(213)對(duì)持續(xù)時(shí)間短至ps級(jí)的局部放電信號(hào)進(jìn)行處理，提取對(duì)局部放電檢測(cè)最為重要的幅值信號(hào)，處理后的信號(hào)經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后傳輸至主控采集分析電路?？膦牵? 超聲波信號(hào)調(diào)理電路模塊(22)接收來(lái)自超聲波傳感器(12)探測(cè)到的超聲波信號(hào)，并做如下處理: 步驟S21':超聲波信號(hào)前置放大電路(221)將超聲波傳感器(12)輸出的微弱信號(hào)進(jìn)行放大，并將處理后的信號(hào)傳至超聲波信號(hào)帶通濾波電路(222)； 步驟S22':超聲波信號(hào)帶通濾波電路(222)對(duì)輸入超聲波信號(hào)進(jìn)一步選頻，抑制雜散的背景音頻信號(hào)干擾，并將處理后的信號(hào)傳至超聲波信號(hào)對(duì)數(shù)放大電路(223)； 步驟S23,:超聲波信號(hào)對(duì)數(shù)放大電路(223)對(duì)超聲波信號(hào)進(jìn)行非線性放大，并將放大后的信號(hào)傳至超聲波信號(hào)峰值檢波電路(224)； 步驟S24':超聲波信號(hào)峰值檢波電路(224)對(duì)持續(xù)時(shí)間短至ps級(jí)的局部放電信號(hào)進(jìn)行處理，提取對(duì)局部放電檢測(cè)最為重要的幅值信號(hào)，處理后的信號(hào)經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后傳輸至主控采集分析電路?？?3)； 步驟S3:主控采集處理電路模塊(3)對(duì)暫態(tài)地電壓信號(hào)和超聲波信號(hào)提取局部放電特征數(shù)據(jù)，并最終通過(guò)主板(31)引出的RS485接口(33)以Modbus協(xié)議將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)上傳支持該協(xié)議的后臺(tái)(5)； 步驟S4:后臺(tái)(5)進(jìn)行放電幅值、歷史數(shù)據(jù)曲線等展示。
【文檔編號(hào)】G01R31/12GK104360252SQ201410727334
【公開(kāi)日】2015年2月18日 申請(qǐng)日期:2014年12月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月3日
【發(fā)明者】朱勝龍, 劉財(cái)明, 郁書(shū)好, 王慶軍, 葉劍濤, 鄭浩, 楊為, 李賓賓, 葛乃成, 賁樹(shù)俊, 段玉卿, 李文斐 申請(qǐng)人:國(guó)家電網(wǎng)公司, 國(guó)網(wǎng)安徽省電力公司電力科學(xué)研究院, 廈門(mén)紅相電力設(shè)備股份有限公司