CN112924822A - 一种用于局部放电弱光探测的抗干扰方法及设备 - Google Patents

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彭兆裕
岳丹
周仿荣
孙董军
朱龙昌
张云
邱鹏锋
赵加能
王浩州
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Abstract

本申请提供一种用于局部放电弱光探测的抗干扰方法及设备,同步获取局部放电信号和可见光信号,所述局部放电信号含有可见光信号;将所述局部放电信号和所述可见光信号叠加,得到去干扰后局部放电信号;通过光电隔离依次获得所述去干扰后局部放电信号;确定当前去干扰后局部放电信号与前一个去干扰后局部放电信号的差值;当所述差值小于等于预设最大偏差值,判定所述当前去干扰后局部放电信号为放电信号;确定所述放电信号的幅值;当所述幅值达到预设采集阈值,所述放电信号为有效信号。消除检测环境中日常光对局部放电光信号的干扰,以及信号传输过程中电磁信号的干扰,提高设备现场带电巡检质量,缩短设备事故发现消缺的周期。

Description

一种用于局部放电弱光探测的抗干扰方法及设备
技术领域
本申请涉及电力设备运行状态检测领域,尤其涉及一种用于局部放电弱光探测的抗干扰方法及设备。
背景技术
电力设备由于在生产、运输、装配及运行中不可避免形成诸如导体尖端或划伤、悬浮电位或绝缘子表面异常等绝缘缺陷,在电场作用下引起局部放电,甚至在过电压作用下造成绝缘击穿。通过检测局部放电信号实现对电力设备绝缘隐患的有效监测。
基于对发生局部放电时产生的各种电、光、声、热等现象的研究,局部放电检测技术中也相应出现了电检测法和光测法、声测法、红外热测法等非电量检测方法。其中,弱光探测技术的原理是将光电探测器接收的来自放电源的光脉冲信号转为电信号,再放大处理。光电探测器是一种利用半导体材料的光电导效应制成的探测器件,而所谓的光电导效应是指由辐射引起的,使得被照射材料电导率改变的这样一种物理现象,而电导率的改变也是因为导体内载流子的密度变化所引起的。实际应用中光电探测器把辐射能量转換成电流或电压,并从外部电路测量这些电流电压值。通过测量这些输出响应,反过来,可以测定相应的入射光强度或辐射强度。
然而,光测法是一种非电量测量方法,本身具有一定的抗干扰能力,但是其将光信号转换成电信号后传输的过程中受到电磁干扰的影响,耦合到噪声信号,由于局部放电光学检测需要严格避光测量,从而避免环境中可见光对检测结果的影响,然而现场测量中难以保证完全密封不透光,导致检测结果易受可见光噪声的影响。
发明内容
本申请提供了一种用于局部放电弱光探测的抗干扰方法及设备,以解决将光信号转换成电信号后传输的过程中受到电磁干扰的影响,耦合到噪声信号,由于局部放电光学检测需要严格避光测量,从而避免环境中可见光对检测结果的影响,然而现场测量中难以保证完全密封不透光,导致检测结果易受可见光噪声的影响技术问题。
为了达到上述目的,本申请实施例采用以下技术方案:
第一方面,提供一种用于局部放电弱光探测的抗干扰设备,所述抗干扰设备包括双通道同步采集模块、光电隔离模块和滤波模块;
所述弱光探测器具有双通道同步采集器,用于同步获取局部放电信号和可见光信号,将所述局部放电信号和所述可见光信号叠加,得到去干扰后局部放电信号;
所述光电隔离模块,用于依次获得所述去干扰后局部放电信号;
所述滤波模块,用于通过预设最大偏差值和预设采集阈值判断信号是否有效。
进一步地,所述光电隔离模块包括光电子器件和光纤;
所述光电子器件包括发射端和接收端,所述发射端和所述接收端通过所述光纤连接。
进一步地,所述滤波模块,用于确定当前去干扰后局部放电信号与前一个去干扰后局部放电信号的差值;
当所述差值小于等于预设最大偏差值,判定所述当前去干扰后局部放电信号为放电信号;
当所述差值大于预设最大偏差值,判定所述当前去干扰后局部放电信号为干扰信号,删除所述干扰信号。
进一步地,所述滤波模块,还用于确定所述放电信号的幅值;
当所述幅值达到预设采集阈值,所述放电信号为有效信号;
当所述幅值未达到预设采集阈值,所述放电信号为无效信号,滤除所述无效信号。
本申请提供一种用于局部放电弱光探测的抗干扰设备,所述抗干扰设备包括双通道同步采集模块、光电隔离模块和滤波模块;所述双通道同步采集模块,用于同步获取局部放电信号和可见光信号,将所述局部放电信号和所述可见光信号叠加,得到去干扰后局部放电信号;所述光电隔离模块,用于依次获得所述去干扰后局部放电信号;所述滤波模块,用于通过预设最大偏差值和预设采集阈值判断信号是否有效。消除检测环境中日常光对局部放电光信号的干扰,以及信号传输过程中电磁信号的干扰,提高设备现场带电巡检质量,缩短设备事故发现消缺的周期。
第二方面,提供一种用于局部放电弱光探测的抗干扰方法,所述抗干扰方法包括:
同步获取局部放电信号和可见光信号,所述局部放电信号含有可见光信号;
将所述局部放电信号和所述可见光信号叠加,得到去干扰后局部放电信号;
通过光电隔离依次获得所述去干扰后局部放电信号;
确定当前去干扰后局部放电信号与前一个去干扰后局部放电信号的差值;
当所述差值小于等于预设最大偏差值,判定所述当前去干扰后局部放电信号为放电信号;
确定所述放电信号的幅值;
当所述幅值达到预设采集阈值,所述放电信号为有效信号。
进一步地,将所述可见光信号的极性反转;将极性反转后的所述可见光信号与所述局部放电信号叠加;
得到去干扰后局部放电信号,所述去干扰后局部放电信号滤除可见光信号。
进一步地,当所述差值大于预设最大偏差值,判定所述当前去干扰后局部放电信号为干扰信号;删除所述干扰信号。
进一步地,当所述幅值未达到预设采集阈值,所述放电信号为无效信号;滤除所述无效信号。
本申请提供一种用于局部放电弱光探测的抗干扰方法,同步获取局部放电信号和可见光信号,所述局部放电信号含有可见光信号;将所述局部放电信号和所述可见光信号叠加,得到去干扰后局部放电信号;通过光电隔离依次获得所述去干扰后局部放电信号;确定当前去干扰后局部放电信号与前一个去干扰后局部放电信号的差值;当所述差值小于等于预设最大偏差值,判定所述当前去干扰后局部放电信号为放电信号;确定所述放电信号的幅值;当所述幅值达到预设采集阈值,所述放电信号为有效信号。消除检测环境中日常光对局部放电光信号的干扰,以及信号传输过程中电磁信号的干扰,提高设备现场带电巡检质量,缩短设备事故发现消缺的周期。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例一种用于局部放电弱光探测的抗干扰设备的示意图;
图2为本申请实施例一种用于局部放电弱光探测的抗干扰设备的弱光探测器示意图;
图3为本申请实施例一种用于局部放电弱光探测的抗干扰设备中光电隔离模块的示意图;
图4为本申请实施例一种用于局部放电弱光探测的抗干扰方法的流程图;
图5为本申请实施例一种用于局部放电弱光探测的抗干扰方法的滤除可见光示意图;
其中:10-光电子器件;11-发射端;12-接收端;20-光纤。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本申请保护的范围。
需要说明的是,本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、***、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
下面结合附图对本申请做进一步详细描述:
本申请实施例提供一种用于局部放电弱光探测的抗干扰设备,用于电力设备运行状态检测领域,如图1所示,所述抗干扰设备包括弱光探测器、光电隔离模块和滤波模块,所述弱光探测器具有双通道同步采集器;
所述双通道同步采集模块,用于同步获取弱光探测器的局部放电信号和可见光信号,如图2所示,同时检测环境中可见光信号以及局部放电光信号,以满足后续同步叠加滤除可见光干扰信号的要求,将所述局部放电信号和所述可见光信号叠加,得到去干扰后局部放电信号。从而有效地滤除可见光信号的干扰,保留局部放电光信号。
所述光电隔离模块,用于依次获得所述去干扰后局部放电信号;如图3所示,所述光电隔离模块包括光电子器件10和光纤20;所述光电子器件10包括发射端11和接收端12,所述发射端11和所述接收端12通过所述光纤20连接。通过光电子器件10的发射端11将电信号转换为光信号发射,光信号通过光纤20传输,通过光电子器件10的接收端12收集光信号并转换为电信号,光电隔离模块可以有效地减少传输过程中电磁信号的干扰。
所述滤波模块,用于通过预设最大偏差值和预设采集阈值判断信号是否有效。通过确定当前去干扰后局部放电信号与前一个去干扰后局部放电信号的差值;当所述差值小于等于预设最大偏差值,判定所述当前去干扰后局部放电信号为放电信号;当所述差值大于预设最大偏差值,判定所述当前去干扰后局部放电信号为干扰信号,删除所述干扰信号。通过确定所述放电信号的幅值;当所述幅值达到预设采集阈值,所述放电信号为有效信号;当所述幅值未达到预设采集阈值,所述放电信号为无效信号,滤除所述无效信号。
本申请提供一种用于局部放电弱光探测的抗干扰设备,所述抗干扰设备包括双通道同步采集模块、光电隔离模块和滤波模块;所述双通道同步采集模块,用于同步获取局部放电信号和可见光信号,将所述局部放电信号和所述可见光信号叠加,得到去干扰后局部放电信号;所述光电隔离模块,用于依次获得所述去干扰后局部放电信号;所述滤波模块,用于通过预设最大偏差值和预设采集阈值判断信号是否有效。消除检测环境中日常光对局部放电光信号的干扰,以及信号传输过程中电磁信号的干扰,提高设备现场带电巡检质量,缩短设备事故发现消缺的周期。
本申请提供一种用于局部放电弱光探测的抗干扰方法,用于电力设备运行状态检测领域,如图4所示,所述抗干扰方法包括如下步骤:
S100、同步获取局部放电信号和可见光信号,所述局部放电信号含有可见光信号。从而有效地滤除可见光信号的干扰,保留局部放电光信号。
S200、将所述局部放电信号和所述可见光信号叠加,得到去干扰后局部放电信号;如图5所示,将所述可见光信号的极性反转;将极性反转后的所述可见光信号与所述局部放电信号叠加;得到去干扰后局部放电信号,所述去干扰后局部放电信号滤除可见光信号。
S300、通过光电隔离依次获得所述去干扰后局部放电信号;减少干扰信号的窜入。
S400、确定当前去干扰后局部放电信号与前一个去干扰后局部放电信号的差值。
S500、当所述差值小于等于预设最大偏差值,判定所述当前去干扰后局部放电信号为放电信号;当所述差值大于预设最大偏差值,判定所述当前去干扰后局部放电信号为干扰信号;删除所述干扰信号。
S600、确定所述放电信号的幅值。
S700、当所述幅值达到预设采集阈值,所述放电信号为有效信号。当所述幅值未达到预设采集阈值,所述放电信号为无效信号;滤除所述无效信号。实现局放弱光探测的抗干扰。
本申请提供一种用于局部放电弱光探测的抗干扰方法,同步获取局部放电信号和可见光信号,所述局部放电信号含有可见光信号;将所述局部放电信号和所述可见光信号叠加,得到去干扰后局部放电信号;通过光电隔离依次获得所述去干扰后局部放电信号;确定当前去干扰后局部放电信号与前一个去干扰后局部放电信号的差值;当所述差值小于等于预设最大偏差值,判定所述当前去干扰后局部放电信号为放电信号;确定所述放电信号的幅值;当所述幅值达到预设采集阈值,所述放电信号为有效信号。消除检测环境中日常光对局部放电光信号的干扰,以及信号传输过程中电磁信号的干扰,提高设备现场带电巡检质量,缩短设备事故发现消缺的周期。
以上内容仅为说明本申请的技术思想,不能以此限定本申请的保护范围,凡是按照本申请提出的技术思想,在技术方案基础上所做的任何改动,均落入本申请权利要求书的保护范围之内。
此外,除非权利要求中明确说明,本申请所述处理元素和序列的顺序、数字字母的使用、或其他名称的使用,并非用于限定本申请流程和方法的顺序。尽管上述披露中通过各种示例讨论了一些目前认为有用的实施例,但应当理解的是,该类细节仅起到说明的目的,附加的权利要求并不仅限于披露的实施例,相反,权利要求旨在覆盖所有符合本申请实施例实质和范围的修正和等价组合。例如,虽然以上所描述的***组件可以通过硬件设备实现,但是也可以只通过软件的解决方案得以实现,如在现有的服务器或移动设备上安装所描述的***。
同理,应当注意的是,为了简化本申请披露的表述,从而帮助对一个或多个实施例的理解,前文对本申请实施例的描述中,有时会将多种特征归并至一个实施例、附图或对其的描述中。但是,这种披露方法并不意味着本申请对象所需要的特征比权利要求中提及的特征多。实际上,实施例的特征要少于上述披露的单个实施例的全部特征。
针对本申请引用的每个专利、专利申请、专利申请公开物和其他材料,如文章、书籍、说明书、出版物、文档等,特此将其全部内容并入本申请作为参考。与本申请内容不一致或产生冲突的申请历史文件除外,对本申请权利要求最广范围有限制的文件(当前或之后附加于本申请中的)也除外。需要说明的是,如果本申请附属材料中的描述、定义、和/或术语的使用与本申请所述内容有不一致或冲突的地方,以本申请的描述、定义和/或术语的使用为准。

Claims (8)

1.一种用于局部放电弱光探测的抗干扰设备,其特征在于,所述抗干扰设备包括弱光探测器、光电隔离模块和滤波模块;
所述弱光探测器具有双通道同步采集器,用于同步获取局部放电信号和可见光信号,将所述局部放电信号和所述可见光信号叠加,得到去干扰后局部放电信号;
所述光电隔离模块,用于依次获得所述去干扰后局部放电信号;
所述滤波模块,用于通过预设最大偏差值和预设采集阈值判断信号是否有效。
2.根据权利要求1所述的一种用于局部放电弱光探测的抗干扰设备,其特征在于,所述光电隔离模块包括光电子器件和光纤;
所述光电子器件包括发射端和接收端,所述发射端和所述接收端通过所述光纤连接。
3.根据权利要求1所述的一种用于局部放电弱光探测的抗干扰设备,其特征在于,所述滤波模块,用于确定当前去干扰后局部放电信号与前一个去干扰后局部放电信号的差值;
当所述差值小于等于预设最大偏差值,判定所述当前去干扰后局部放电信号为放电信号;
当所述差值大于预设最大偏差值,判定所述当前去干扰后局部放电信号为干扰信号,删除所述干扰信号。
4.根据权利要求1所述的一种用于局部放电弱光探测的抗干扰设备,其特征在于,所述滤波模块,还用于确定所述放电信号的幅值;
当所述幅值达到预设采集阈值,所述放电信号为有效信号;
当所述幅值未达到预设采集阈值,所述放电信号为无效信号,滤除所述无效信号。
5.一种用于局部放电弱光探测的抗干扰方法,应用于权利要求1至4所述的抗干扰设备,其特征在于,所述抗干扰方法包括:
同步获取局部放电信号和可见光信号,所述局部放电信号含有可见光信号;
将所述局部放电信号和所述可见光信号叠加,得到去干扰后局部放电信号;
通过光电隔离依次获得所述去干扰后局部放电信号;
确定当前去干扰后局部放电信号与前一个去干扰后局部放电信号的差值;
当所述差值小于等于预设最大偏差值,判定所述当前去干扰后局部放电信号为放电信号;
确定所述放电信号的幅值;
当所述幅值达到预设采集阈值,所述放电信号为有效信号。
6.根据权利要求5所述的一种用于局部放电弱光探测的抗干扰方法,其特征在于,将所述可见光信号的极性反转;将极性反转后的所述可见光信号与所述局部放电信号叠加;
得到去干扰后局部放电信号,所述去干扰后局部放电信号滤除可见光信号。
7.根据权利要求5所述的一种用于局部放电弱光探测的抗干扰方法,其特征在于,当所述差值大于预设最大偏差值,判定所述当前去干扰后局部放电信号为干扰信号;
删除所述干扰信号。
8.根据权利要求5所述的一种用于局部放电弱光探测的抗干扰方法,其特征在于,当所述幅值未达到预设采集阈值,所述放电信号为无效信号;
滤除所述无效信号。
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