手持式多功能帶電檢測裝置及其綜合檢測診斷方法與流程
2023-09-20 06:29:20 1
本發明涉及一種手持式多功能帶電檢測裝置及其綜合檢測診斷方法，屬於電力設備帶電檢測技術領域，是一種在現場環境下快速準確進行電力設備局部放電和紅外檢測的巡檢設備和綜合診斷方法。
背景技術：
國內電力設備開展了以帶電檢測為重要技術手段的狀態檢修工作，取得了很好的效果，有效發現設備缺陷及時消缺，避免電力設備惡性故障的發生。但目前電力設備帶電檢測手持裝置功能單一，且檢測原理為單一傳感器為主，如現有局放檢測儀多採用單一的特高頻檢測原理、開關櫃多採用地電壓檢測原理、電纜多採用高頻電流檢測原理，紅外測溫一般需要單獨配備一臺紅外熱像儀，巡檢人員需要攜帶多種不同廠家的帶電檢測設備才能完成現場的帶電檢測工作，檢測效率比較低下。而且目前電力設備帶電檢測裝置在高頻信號檢測上存在檢測精度不高，抗幹擾噪聲的能力弱，不能有效排除幹擾識別缺陷等問題。
另外由於需要帶電檢測的電力設備種類數量眾多，設備缺陷狀態下的特徵量包括聲、光、電、磁、熱等多種類型，目前缺乏對電力設備多狀態參量的綜合檢測方法，帶電檢測設備的準確性也有待進一步提高，帶電檢測的效果和效率有待提升。
紅外和局放是國內目前應用最廣泛的兩種帶電檢測項目，但是卻沒有紅外測溫和局放檢測集成到一體的檢測設備，這給帶電巡檢工作帶來了不便。
技術實現要素：
本發明的目的就是為了解決上述問題，提供一種手持式多功能帶電檢測裝置及其綜合檢測診斷方法，其結構緊湊，方便攜帶，具有多種局放檢測功能和紅外熱成像檢測功能，能夠滿足電力設備帶電巡檢要求，能夠進行電力設備綜合檢測和故障診斷。
為了實現上述目的，本發明採用如下技術方案：
本發明提供一種手持式多功能帶電檢測裝置，包括特高頻局放檢測模塊、高頻局放檢測模塊、MCU數據處理及顯示模塊、紅外熱能成像檢測模塊、超聲局部檢測模塊、暫態地電壓局放檢測模塊，特高頻局放檢測模塊與MCU數據處理及顯示模塊連接，高頻局放檢測模塊與MCU數據處理及顯示模塊連接，紅外熱能成像檢測模塊與MCU數據處理及顯示模塊連接，超聲局部檢測模塊與MCU數據處理及顯示模塊連接，暫態地電壓局放檢測模塊與MCU數據處理及顯示模塊連接；
特高頻局放檢測模塊包含第一傳感器、第一檢測處理單元，第一傳感器與第一檢測處理單元連接；
高頻局放檢測模塊包含第二傳感器、第二檢測處理單元，第二傳感器與第二檢測處理單元連接；
超聲局放檢測模塊包含第三傳感器、第三檢測處理單元，第三傳感器與第三檢測處理單元連接；
暫態地電壓局放檢測模塊包含第四傳感器、第四檢測處理單元，第四傳感器與第四檢測處理單元連接；
紅外熱成像檢測模塊包括光學鏡頭、處理單元，光學鏡頭與處理單元連接，各個檢測模塊負責採集電力設備運行狀態信息，並進行採集信息的數位化處理。
優選地，所述MCU數據處理及顯示模塊對各個檢測模塊的數據進行分析處理，結果以圖譜、參數、圖像形式顯示出來。
優選地，所述特高頻局放檢測模塊、高頻局放檢測模塊與所述MCU數據處理及顯示模塊之間是通過無線方式傳輸數據，且所述特高頻局放檢測模塊和所述高頻局放檢測模塊的數量最多均為三個；
所述超聲局放檢測模塊、暫態地電壓局放檢測模塊、紅外熱成像檢測模塊和MCU數據處理及顯示模塊共同構成手持巡檢終端。
優選地，所述高頻局放檢測模塊採用百兆採樣速率晶片，採集高頻信號原始波形，在此基礎上採用歸一化ST FT-WVD時域頻域分析方法提取局放信號特徵量，採用歸一化STFT-WVD時域頻域分析方法提取局放信號特徵量，有效實現排除幹擾和識別局放源。
優選地，所述紅外熱成像檢測模塊包括紅外光鏡頭和可見光鏡頭這兩個鏡頭，且兩個鏡頭均位於相同位置，由處理單元對兩個視場進行校準保證視場相同，紅外光鏡頭產生的紅外圖像和可見光鏡頭產生的可見光圖像同時顯示在顯示屏上，並且選擇平鋪、簡單疊加或熱條件疊加三種顯示方式。
其中，平鋪是紅外圖像和可見光圖像各佔一半面積鋪滿整個顯示屏，兩個圖像均顯示同一視場的被檢設備；簡單疊加是指在可見光圖像上疊加長寬可調整的紅外圖像，且疊加的紅外圖像覆蓋可見光圖像，兩者保持相同的解析度，最終可見光圖像和紅外圖像組成一幅完整的被檢設備圖像；熱疊加是指僅在可見光圖像上疊加顯示超過閾值溫度那一部分的紅外圖像，且疊加的紅外圖像覆蓋可見光圖像，兩者保持相同的解析度，最終可見光圖像和紅外圖像組成一幅完整的被檢設備圖像。
優選地，所述超聲局放檢測模塊包括接觸式和非接觸兩種超聲傳感器，並且帶有超聲原始信號錄波、轉換後音頻錄音和播放功能。
本發明還提供一種採用上述手持式多功能帶電檢測裝置的綜合檢測診斷方法，其包括以下步驟：
步驟一、對電力設備各個測點進行局放帶電檢測；
步驟二、進行紅外熱成像帶電檢測，可見光鏡頭會自動捕捉測點的局放傳感器；
步驟三、紅外圖像上會自動顯示測點對應的局放圖譜或數據，測試人員根據局放圖譜或數據進行快速有效的綜合診斷。
本發明與現有技術相比，其優點為：採用多種傳感器和紅外檢測手段，能夠適用於不同類型、不同電壓等級的電力設備狀態帶電檢測，能夠初步判斷電力設備的缺陷嚴重程度，為進一步檢測和檢修提供可靠依據，本發明裝置結構緊湊，方便攜帶，節約成本開支，保證電力設備安全運行。
附圖說明
圖1為本發明的手持式多功能帶電檢測裝置的結構示意圖。
具體實施方式
為了使本發明實現的技術手段、創作特徵、達成目的與功效易於明白了解，下面結合具體圖示，進一步闡述本發明。
圖1所示，本發明所提供的一種手手持式多功能帶電檢測裝置包括特高頻局放檢測模塊1、高頻局放檢測模塊2、MCU數據處理及顯示模塊3、紅外熱能成像檢測模塊4、超聲局部檢測模塊5、暫態地電壓局放檢測模塊6，特高頻局放檢測模塊1與MCU數據處理及顯示模塊3連接，高頻局放檢測模塊2與MCU數據處理及顯示模塊3連接，紅外熱能成像檢測模塊4與MCU數據處理及顯示模塊3連接，超聲局部檢測模塊5與MCU數據處理及顯示模塊3連接，暫態地電壓局放檢測模塊6與MCU數據處理及顯示模塊3連接；
特高頻局放檢測模塊1包含第一傳感器、第一檢測處理單元，第一傳感器與第一檢測處理單元連接；
高頻局放檢測模塊2包含第二傳感器、第二檢測處理單元，第二傳感器與第二檢測處理單元連接；
超聲局放檢測模塊5包含第三傳感器、第三檢測處理單元，第三傳感器與第三檢測處理單元連接；
暫態地電壓局放檢測模塊6包含第四傳感器、第四檢測處理單元，第四傳感器與第四檢測處理單元連接；
紅外熱成像檢測模塊4包括光學鏡頭、處理單元，光學鏡頭與處理單元連接，各個檢測模塊負責採集電力設備運行狀態信息，並進行採集信息的數位化處理；
MCU數據處理及顯示模塊3對各個檢測模塊進行數據收發管理並對各個檢測模塊的數據進行分析處理，結果以圖譜、參數、圖像的形式顯示出來。
特高頻局放檢測模塊1、高頻局放檢測模塊2與MCU數據處理及顯示模塊3之間是通過無線方式傳輸數據，特高局放檢測模塊1和高頻局放檢測模塊2的數量最多均為三個，支持現場大型設備多通道同時採樣的應用需求；
超聲局放檢測模塊5、暫態地電壓局放檢測模塊6、紅外熱成像檢測模塊4和MCU數據處理及顯示模塊3共同構成手持巡檢終端。
高頻局放檢測模塊2為了針對已有局放帶電檢測產品普遍存在採樣速率不高導致局方信息不全面問題而採用百兆採樣速率晶片，採集高頻信號原始波形，在此基礎上採用歸一化STFT-WVD時域頻域分析方法提取局放信號特徵量，有效實現排除幹擾和識別局放源。
紅外熱成像檢測模塊包括紅外光和可見光兩個鏡頭，且兩個鏡頭均位於相同位置，由處理單元對兩個視場進行校準保證視場相同，紅外圖像和可見光圖像同時顯示在顯示屏上，並且選擇平鋪、簡單疊加或熱條件疊加三種顯示方式。
其中，平鋪是紅外圖像和可見光圖像各佔一半面積鋪滿整個顯示屏，兩個圖像均顯示同一視場的被檢設備；簡單疊加是指在可見光圖像上疊加長寬可調整的紅外圖像，且疊加的紅外圖像覆蓋可見光圖像，兩者保持相同的解析度，最終可見光圖像和紅外圖像組成一幅完整的被檢設備圖像；熱疊加是指僅在可見光圖像上疊加顯示超過閾值溫度那一部分的紅外圖像，且疊加的紅外圖像覆蓋可見光圖像，兩者保持相同的解析度，最終可見光圖像和紅外圖像組成一幅完整的被檢設備圖像。
超聲局放檢測模塊包括接觸式和非接觸兩種超聲傳感器，滿足不同電力設備檢測需要，並且帶有超聲信號音頻錄音和播放功能，便於特殊情況下多專家聯合會診。
本發明還提供一種採用上述手持式多功能帶電檢測裝置的綜合檢測診斷方法，其包括以下步驟：
步驟一、對電力設備各個測點進行局放帶電檢測；
步驟二、進行紅外熱成像帶電檢測，可見光鏡頭會自動捕捉測點的局放傳感器；
步驟三、紅外圖像上會自動顯示測點對應的局放圖譜或數據，測試人員根據局放圖譜或數據進行快速有效的綜合診斷。
以上對本發明的具體實施進行了描述。需要理解的是，本發明並不局限於上述特定的實施方式，本領域技術人員可以在權利要求的範圍內做出各種變形或修改，這並不影響本發明的實質內容。