本發(fā)明涉及高壓電纜線路局放在線監(jiān)測技術領域，具體是一種光纖傳輸集中式局放在線監(jiān)測裝置。

背景技術：

高壓設備在使用過程中會出現(xiàn)老化，老化后容易出現(xiàn)局部放電現(xiàn)象，局部放電會引起電力事故的發(fā)生，既而產(chǎn)生間接或直接的經(jīng)濟損失，因此，對高壓電力設備進行長期局放在線監(jiān)測是非常有必要的，根據(jù)局放信號的特征，局放信號是很微小的，頻率分布在1-50MHz之間，在這頻段之內(nèi)會伴隨著一定大小的背景噪音，其是根據(jù)電力系統(tǒng)的接線結(jié)構和制作工藝的不同，噪音的大小和頻段分布均有所不同來判定的。

現(xiàn)有的長期局放在線監(jiān)測裝置主要通過分布于電纜線路上每個監(jiān)測點的就地子站對采集得到的數(shù)據(jù)加以處理，通過數(shù)據(jù)傳輸?shù)胶笈_的母站對數(shù)據(jù)進行分析，當電纜線路較長時就地子站數(shù)目可能達十幾甚至數(shù)十個，使得就地子站通常分散廣布于整條線路上，數(shù)據(jù)采集處理不集中，信號傳輸延時問題導致后臺處理數(shù)據(jù)容易出錯，整體系統(tǒng)不穩(wěn)定；早期的監(jiān)測裝置只能夠?qū)νㄟ^固定、單一的頻段帶通濾波器對采集到的信號進行分析和判別；可視化處理也僅能顯示某一測點數(shù)據(jù)，不能同時直觀顯示所有測點監(jiān)控情況。此種監(jiān)控技術的不足之處在于：當選取的某一頻段濾波器伴隨有背景噪音影響時，不可通過中央監(jiān)控數(shù)據(jù)處理平臺MS遠程切換頻段，過濾噪音觀察信號狀態(tài)；中央監(jiān)控數(shù)據(jù)處理平臺顯示數(shù)據(jù)不直觀不全面，監(jiān)測信息不能集中顯示。將會導致設備對局部放電信號的誤判、錯判，當早期監(jiān)測裝置發(fā)現(xiàn)疑似局部放電信號時，為進一步確定故障波形以及對故障點的定位，測試人員需攜帶示波器、頻譜儀等精測設備到現(xiàn)場進行復測，如此繁雜的監(jiān)控測試流程導致了局放在線監(jiān)測系統(tǒng)的實用性降低。為此，我們提出了一種可將采集的信號就地進行無損耗、無變形電光轉(zhuǎn)換并以模擬信號形式傳輸?shù)墓饫w傳輸系統(tǒng)終端配合一個單元，同時對多路三相監(jiān)測點進行不同頻段的信號監(jiān)測，模擬信號可通過無損還原波形，配合計算機利用時間差技術對故障信號進行分析定位處理，且結(jié)構簡單、操作方便，并且信號傳輸采用速度更快的光纖，中央監(jiān)控數(shù)據(jù)處理平臺MS幾乎可以無延時集中顯示全線路全測點信號，同時縱觀全線狀況，并可提高對電纜線路維護的即時有效性、操作便捷性和穩(wěn)定準確性的光纖傳輸集中式局放在線監(jiān)測裝置。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種光纖傳輸集中式局放在線監(jiān)測裝置，具有結(jié)構簡單、操作方便并可提高對電纜線路維護的即時有效性、操作便捷性和穩(wěn)定準確性的特點，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術方案：

一種光纖傳輸集中式局放在線監(jiān)測裝置，包括局放傳感器、電光轉(zhuǎn)換器、信號集中處理器和信號波形處理器，所述局放傳感器通過高頻線與電光轉(zhuǎn)換器連接，電光轉(zhuǎn)換器的側(cè)面設置有電光轉(zhuǎn)換器電源接口、模擬信號輸入接口和光纖輸出接口；所述電光轉(zhuǎn)換器通過光纖與信號集中處理器連接，信號集中處理器由光電轉(zhuǎn)換單元、波形選擇單元、通道切換單元、相位采集單元、數(shù)字信號控制擴展單元、模擬信號處理單元、多頻段帶通濾波器和高速A/D轉(zhuǎn)換與數(shù)字信號控制單元組成，信號集中處理器的側(cè)面設置有光纖輸入接口，與其相平行的側(cè)面設置有波形輸出接口、外部相位輸入接口、相位切換開關、信號集中處理器電源開關和電源指示燈，信號集中處理器的側(cè)面設置有局放信號網(wǎng)絡輸出接口和控制輸出接口，與其相平行的側(cè)面設置有信號集中處理器電源接口；所述信號集中處理器通過高頻線、控制線和網(wǎng)線與信號波形處理器連接，信號波形處理器的內(nèi)部設置有超高速A/D轉(zhuǎn)換與數(shù)字信號控制單元，信號波形處理器的側(cè)面設置有控制輸入接口，與其相平行的側(cè)面設置有信號波形處理器電源接口和信號波形處理器電源開關 ，信號波形處理器的側(cè)面設置有局放信號網(wǎng)絡輸入接口和綜合數(shù)據(jù)網(wǎng)絡輸出接口，信號波形處理器的底部設置有波形輸入接口。

作為本發(fā)明進一步的方案：所述光電轉(zhuǎn)換單元分別與波形選擇單元和通道切換單元連接，通道切換單元與模擬信號處理單元連接，模擬信號處理單元與多頻段帶通濾波器連接，多頻段帶通濾波器與高速A/D轉(zhuǎn)換與數(shù)字信號控制單元連接，高速A/D轉(zhuǎn)換與數(shù)字信號控制單元還分別與相位采集單元和數(shù)字信號控制擴展單元電連接。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明有益效果：

本光纖傳輸集中式局放在線監(jiān)測裝置，通過對局放傳感器、電光轉(zhuǎn)換器、信號波形處理器、信號集中處理器的設置，其中裝置由局放傳感器獲取信號，通過高頻線將信號傳輸?shù)诫姽廪D(zhuǎn)換器內(nèi)對信號進行電光轉(zhuǎn)換，光信號經(jīng)過光纖傳輸?shù)叫盘柤刑幚砥?，在信號集中處理器?nèi)部，首先通過光電轉(zhuǎn)換單元將采集到的光信號轉(zhuǎn)換成電信號，光電轉(zhuǎn)換單元對每個通道采集到的信號都分別有兩路輸出，分別連接通道切換單元和波形選擇單元，通過通道切換單元選擇要監(jiān)測通道的信號，選擇完成后的信號傳輸?shù)侥M信號處理單元進行信號處理，模擬信號處理單元處理后的信號傳輸?shù)蕉囝l段帶通濾波器進行頻段信號選擇，選擇完成后的信號傳輸?shù)礁咚貯/D轉(zhuǎn)換與數(shù)字信號控制單元對信號進行數(shù)字化處理，通過波形選擇單元選擇要監(jiān)測通道的波形，經(jīng)過高頻線將信號傳輸?shù)叫盘柌ㄐ翁幚砥鳎尚盘柌ㄐ翁幚砥鲀?nèi)的超高速A/D轉(zhuǎn)換與數(shù)字信號控制單元將波形還原，其中，通道切換單元、波形選擇單元、多頻段帶通濾波器都由高速A/D轉(zhuǎn)換與數(shù)字信號控制單元控制選擇，從而實現(xiàn)了本光纖傳輸集中式局放在線監(jiān)測裝置可將采集的信號進行無損耗、無變形電光轉(zhuǎn)換并借助光纖傳輸模擬光信號的系統(tǒng)終端配合一個單元，同時對多路三相監(jiān)測點進行不同頻段的信號監(jiān)測，可通過無損還原波形，配合計算機利用時間差技術對局放信號進行分析定位處理，能配合軟件同時集中式顯示各測點監(jiān)控數(shù)據(jù)，中央監(jiān)控數(shù)據(jù)處理平臺MS可同時縱觀全線局放監(jiān)測狀態(tài)，且結(jié)構簡單、操作方便并可提高對電纜線路維護的即時有效性、操作便捷性和穩(wěn)定準確性的特點。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的各部件結(jié)構圖；

圖2為本發(fā)明的主要部件外觀圖；

圖3為本發(fā)明對一條電纜線路進行監(jiān)測的狀態(tài)結(jié)構示意圖；

圖4為本發(fā)明對多條電纜線路進行監(jiān)測的狀態(tài)結(jié)構示意圖。

圖中：1-局放傳感器；2-高頻線；3-電光轉(zhuǎn)換器；4-光纖；5-信號集中處理器；6-信號波形處理器；7-傳輸處理裝置；8-交換機；9-信號集中處理器電源開關；11-局放信號網(wǎng)絡輸出接口；31-電光轉(zhuǎn)換器電源接口；32-模擬信號輸入接口；33-光纖輸出接口；41-光纖輸入接口；50-光電轉(zhuǎn)換單元；51-波形選擇單元；52-通道切換單元；53-相位采集單元；54-數(shù)字信號控制擴展單元；55-模擬信號處理單元；56-多頻段帶通濾波器；57-高速A/D轉(zhuǎn)換與數(shù)字信號控制單元；58-控制線；59-網(wǎng)線；61-超高速A/D轉(zhuǎn)換與數(shù)字信號控制單元；62-局放信號網(wǎng)絡輸入接口；63-綜合數(shù)據(jù)網(wǎng)絡輸出接口；64-信號波形處理器電源接口；65-信號波形處理器電源開關；66-波形輸入接口；67-控制輸入接口；71-光信號發(fā)送器；72-光信號接收器；73-后臺數(shù)據(jù)處理電腦；91-電源指示燈；92-信號集中處理器電源接口；511-波形輸出接口；531-外部相位輸入接口；532-相位切換開關；581-控制輸出接口。

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

請參閱圖1-3，本發(fā)明實施例中，一種光纖傳輸集中式局放在線監(jiān)測裝置，包括局放傳感器1、電光轉(zhuǎn)換器3、信號集中處理器5和信號波形處理器6，其中局放傳感器1通過高頻線2與電光轉(zhuǎn)換器3連接，電光轉(zhuǎn)換器3的側(cè)面設置有電光轉(zhuǎn)換器電源接口31、模擬信號輸入接口32和光纖輸出接口33，用高頻線2連接局放傳感器1至電光轉(zhuǎn)換器3上的模擬信號輸入接口32，其中電光轉(zhuǎn)換器3通過光纖4與信號集中處理器5連接，信號集中處理器5由光電轉(zhuǎn)換單元50、波形選擇單元51、通道切換單元52、相位采集單元53、數(shù)字信號控制擴展單元54、模擬信號處理單元55、多頻段帶通濾波器56和高速A/D轉(zhuǎn)換與數(shù)字信號控制單元57組成，而且光電轉(zhuǎn)換單元50與波形選擇單元51和通道切換單元52連接，通道切換單元52與模擬信號處理單元55連接，模擬信號處理單元55與多頻段帶通濾波器56連接，多頻段帶通濾波器56與高速A/D轉(zhuǎn)換與數(shù)字信號控制單元57連接，高速A/D轉(zhuǎn)換與數(shù)字信號控制單元57又另外分別與相位采集單元53和數(shù)字信號控制擴展 單元54連接，信號集中處理器5的側(cè)面設置有光纖輸入接口41，與其相平行的側(cè)面設置有波形輸出接口511、外部相位輸入接口531、相位切換開關532、信號集中處理器電源開關9和電源指示燈91，信號集中處理器5的側(cè)面設置有局放信號網(wǎng)絡輸出接口11和控制輸出接口581，與其相平行的側(cè)面設置有信號集中處理器電源接口92，電光轉(zhuǎn)換器3上的光纖輸出接口33連接光纖4至信號集中處理器5的光纖輸入接口41，信號集中處理器5的局放信號網(wǎng)絡輸出接口11通過網(wǎng)線59連接信號波形處理器6的局放信號網(wǎng)絡輸入接口62，信號集中處理器5的波形輸出接口511通過高頻線2連接信號波形處理器6的波形輸入接口66，信號集中處理器5的控制輸出接口581通過控制線58連接信號波形處理器6的控制輸入接口67，其中信號集中處理器5通過高頻線2、控制線58和網(wǎng)線59與信號波形處理器6連接，信號波形處理器6的內(nèi)部設置有超高速A/D轉(zhuǎn)換與數(shù)字信號控制單元61，信號波形處理器6的側(cè)面設置有控制輸入接口67，與其相平行的側(cè)面設置有信號波形處理器電源接口64和信號波形處理器電源開關65，信號波形處理器6的側(cè)面設置有局放信號網(wǎng)絡輸入接口62和綜合數(shù)據(jù)網(wǎng)絡輸出接口63，信號波形處理器6的底部設置有波形輸入接口66，信號波形處理器6的綜合數(shù)據(jù)網(wǎng)絡輸出接口63通過網(wǎng)線59連接光信號發(fā)送器71，光信號發(fā)送器71通過光纖4連接光信號接收器72，光信號接收器72通過網(wǎng)線59連接后臺數(shù)據(jù)處理電腦73，在具體測試時，將本發(fā)明應用于電纜線路上，如圖3所示，測試人員只需在后臺數(shù)據(jù)處理電腦73監(jiān)控，則可觀測整條電纜的監(jiān)測數(shù)據(jù)。

請參閱圖4所示，其技術方案與圖1-3相同，其不同的技術點在于：多套模擬信號集中處理式局放在線監(jiān)測裝置同時并行監(jiān)測時，需在各個信號波形處理器6的綜合數(shù)據(jù)網(wǎng)絡輸出接口63用網(wǎng)線59連接交換機8，交換機8使用網(wǎng)線59連接光信號發(fā)送器71，光信號發(fā)送器71通過光纖4連接光信號接收器72，光信號接收器72通過網(wǎng)線59連接后臺數(shù)據(jù)處理電腦73。

綜上所述，本光纖傳輸集中式局放在線監(jiān)測裝置，通過對局放傳感器1、電光轉(zhuǎn)換器3、信號波形處理器6、信號集中處理器5的設置，其中裝置由局放傳感器1獲取信號，通過高頻線2將信號傳輸?shù)诫姽廪D(zhuǎn)換器3內(nèi)對信號進行電光轉(zhuǎn)換，光信號經(jīng)過光纖4傳輸?shù)叫盘柤刑幚砥?，在信號集中處理器5內(nèi)部，首先通過光電轉(zhuǎn)換單元50將采集到的光信號轉(zhuǎn)換成電信號，光電轉(zhuǎn)換單元50對每個通道采集到的信號都分別有兩路輸出，分別連接通道切換單元52和波形選擇單元51，通過通道切換單元52選擇要監(jiān)測通道的信號，選擇完成后的信號傳輸?shù)侥M信號處理單元55進行信號處理，模擬信號處理單元55處理后的信號傳輸?shù)蕉囝l段帶通濾波器56進行頻段信號選擇，選擇完成后的信號傳輸?shù)礁咚貯/D轉(zhuǎn)換與數(shù)字信號控制單元57對信號進行數(shù)字化處理，通過波形選擇單元51選擇要監(jiān)測通道的波形，經(jīng)過高頻線2將信號傳輸?shù)叫盘柌ㄐ翁幚砥?，由信號波形處理器6內(nèi)的超高速A/D轉(zhuǎn)換與數(shù)字信號控制單元61將波形還原，其中通道切換單元52、波形選擇單元51、多頻段帶通濾波器56都由高速A/D轉(zhuǎn)換與數(shù)字信號控制單元57控制選擇，從而實現(xiàn)了本光纖傳輸集中式局放在線監(jiān)測裝置可將采集的信號進行無損耗、無變形電光轉(zhuǎn)換并借助光纖傳輸系統(tǒng)終端配合一個單元，同時對多路三相監(jiān)測點進行不同頻段的信號監(jiān)測，可通過還原波形，配合計算機利用時間差技術對局放信號進行分析定位處理，且結(jié)構簡單、操作方便并可提高對電纜線路維護的即時有效性、操作便捷性和穩(wěn)定準確性的特點。

對于本領域技術人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實施例的細節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實現(xiàn)本發(fā)明。因此，無論從哪一點來看，均應將實施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。不應將權利要求中的任何附圖標記視為限制所涉及的權利要求。

此外，應當理解，雖然本說明書按照實施方式加以描述，但并非每個實施方式僅包含一個獨立的技術方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領域技術人員應當將說明書作為一個整體，各實施例中的技術方案也可以經(jīng)適當組合，形成本領域技術人員可以理解的其他實施方式。