CN202119850U - 一种绝缘子故障定位侦测仪 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种绝缘子故障定位侦测仪，包括超声波传感器、信号调理电路、模数转换器，控制器、信号接收器，超声波传感器、信号调理电路、模数转换器，控制器、信号接收器依次电连接，其中，该绝缘子故障定位侦测仪还包括红外热成像模块和DSP芯片，红外热成像模块、DSP芯片及控制器依次电连接。以上技术方案，所述绝缘子故障定位侦测仪先通过超声波检测，通过LCD液晶显示器的波形显示和耳机音频监听，初步判断所测范围内已发生损坏的绝缘子，然后再通过红外热成像检测对已发生损坏的绝缘子进行进一步检测，确定该绝缘子是否发生损坏，对发生故障的绝缘子片进行精确定位，有效提高了检测绝缘子故障的精确度。
Description
技术领域
本实用新型涉及电力领域，尤其涉及一种绝缘子故障定位侦测仪。
背景技术
电力工业是国民经济发展中最重要的基础能源产业，是关系国计民生的基础产业。作为一种先进的生产力和基础产业，电力行业不仅是关系国家经济安全的战略大问题，而且与人们的日常生活、社会稳定密切相关。
绝缘子在架空输电线路中能够起到支撑导线和防止电流回地的重要作用，只有这两个作用得到保证，才能确保整条输电线路的使用和运行安全。传统的巡线检查绝缘子都需要巡线人员通过登塔才能准确观察绝缘子是否出现故障，盲目的登塔工作，既增加了巡线人员的工作难度也存在相当大的安全隐患。
在绝缘子污秽放电存在声发射现象的基础上，提出了基于声发射技术检测绝缘子污秽放电的方法，并研制出绝缘子放电监测装置。结果表明，随着绝缘子污秽放电强度的加强，放电产生的声波信号也随之加强，信号脉冲的幅值增大，脉冲出现的频率也增大。绝缘子污秽放电产生的声波信号可以真实反映绝缘子污秽放电过程，通过检测声波信号可以判断放电的发展趋势及对电力系统的危害性。
但是，绝缘子故障定位侦测仪单纯根据采集到的放电现象时超声波的信号强弱来判断绝缘子的故障程度，仅仅将超声波信号大小作为判断绝缘子故障的基准，在实际情况中没能考虑其他因素的影响，如温度、湿度等，将会造成结果的误判，而且并不能实现对绝缘子故障的精确定位。
实用新型内容
本实用新型旨在解决现有技术中绝缘子故障侦测误差大的技术问题，提供一种能够实现绝缘子故障侦测误差小，有效提高其故障侦测精确度及对绝缘子故障进行精确定位的绝缘子故障定位侦测仪。
一种绝缘子故障定位侦测仪，包括超声波传感器、信号调理电路、模数转换器，控制器、信号接收器，所述超声波传感器、信号调理电路、模数转换器，控制器、信号接收器依次电连接，其中，该绝缘子故障定位侦测仪还包括红外热成像模块和DSP芯片，所述红外热成像模块、DSP芯片及控制器依次电连接。
进一步地，所述红外热成像模块为红外热成像机。
进一步地，所述红外热成像机的机芯组选用型号为SZ002芯片，支持LVDS、USB2.0、1394、TTL电平数字视频输出。
进一步地，所述DSP芯片的型号为TMS320VC5510A。
进一步地，所述绝缘子故障定位侦测仪还包括一与所述DSP芯片电连接的随机存储器。
进一步地，所述信号接收器包括一用于显示超声波信号和温度信号的LCD液晶显示屏，所述LCD液晶显示屏与所述控制器电连接。
进一步地，所述信号接收器还包括编译码器和耳机，所述耳机通过编译码器与所述控制器电连接。
进一步地，所述信号接收器还包括一用于存储数据的SD卡。
进一步地，所述控制器采用型号为LM3S9B92的单片机。
进一步地，所述控制器和所述DSP芯片设置在同一块PCB板上。
以上所述技术方案，所述绝缘子故障定位侦测仪先通过超声波检测，通过LCD液晶显示器的波形显示和耳机音频监听，初步判断所测范围内已发生损坏的绝缘子，然后再通过红外热成像检测对已发生损坏的绝缘子进行进一步检测，确定该绝缘子是否发生损坏，对发生故障的绝缘子片进行精确定位，有效提高了检测绝缘子故障的精确度，实现对绝缘子故障的精确定位。
附图说明
图1是本实用新型一种优选实施例的结构框图。
图2是本实用新型另一种优选实施例的结构框图。
具体实施方式
为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
如图1所示，本实用新型提供的绝缘子故障定位侦测仪包括，超声波传感器10，信号调理电路20，模数转换器30，所述模数转换器也成文ADC，控制器40，及信号接收器100，所述超声波传感器10，信号调理电路20，模数转换器30，控制器40及信号接收器100依次电连接，还包括红外热成像模块60和DSP芯片110，所述红外热成像模块60、DSP芯片及控制器40依次电连接。
所述超声波传感器10，用于主动采集所测范围内绝缘子串发射出来的超声波。
所述信号调理电路20，用于将超声波传感器10采集到得信号进行放大、隔离、滤波处理等。
所述模数转换器30，用于将信号调理电路处理过的信号转化为数字信号并将该数字信号传送给所述控制器40。
所述控制器40用于对所接收的数据进行分析处理，并将处理后的信号传输给所述信号接收器100。所述控制器40优选采用型号为LM3S9B92的高性能单片机作为系统主控制芯片。
所述红外热成像模块60，用于检测所测范围内绝缘子串的热红外图像，并将该图像信号传送给所述控制器40。所述红外热成像模块60优选采用红外热成像机，所述该红外热成像机芯组件优选采用艾瑞光电科技有限公司的SZ002多功能观测式红外热像机芯组件，它支持LVDS、USB2.0、1394、TTL电平等多种数字视频输出。
所述DSP芯片110负责对红外热成像模块60采集的视频信号进行数字处理，把不可见的红外信号转换成可见信号，并根据不同温度对图像进行着色，最后将处理后的视频信号传输到控制器40，由控制器40将该红外视频信号进行分析处理，并传送给所述信号接收器100。
所述信号接收器100，用于接收并显示或者存储所述控制器处理后的信号，包括超声波波形、频谱及红外视频信号等，所述信号接收器100优选地包括一LCD液晶显示器50，所述LCD液晶显示器50与所述控制器40电连接，用于接收控制器40处理后的信号并将他们显示在该显示器上，所述LCD液晶显示器的显示界面优选包括红外成像显示区、检测参数显示区及超声波波形显示区。
作为一种优选方案，所述信号接收器100还包括一编译码器70和一耳机80，所述耳机80通过所述编译码器70与所述控制器40电连接，通过所述耳机可以对所采集到的绝缘子串的音频信号进行监听。
作为进一步改进，所述信号接收器100还包括一SD卡，用于对CPU处理后的信号和数据进行存储，以便于后期对数据进行维护和分析。
优选地，所述绝缘子故障定位侦测仪还包括一与所述DSP芯片110电连接的随机存储器120，所述DSP芯片110接收到红外热成像模块60传送的信号后，利用数字图像处理技术将这些信号转换成图像信号，一路送到控制器40中并最终通过LCD显示屏50显示出来，另一路则存储在所述随机存储器120中，便于后期的数据统计和分析。
所述绝缘子故障定位侦测仪中，超声波检测部分检测原理比较简单，通过对所述超声波信号进行模数转换后发送给所述控制器40，所述控制器40进行处理后，通过LCD液晶显示器50和耳机80可以得到哪些绝缘子发生了故障，但是为了进一步确定该故障是否是真实故障，需要启动红外热成像模块60对绝缘子串进行进一步检测，因绝缘子出现故障时，里面的某一绝缘子片会发生温度异常，通过测定绝缘子串的本身和背景之间的红外线差可以得到不同的红外图像，热红外线形成的图像称为热图像。将从记录着被测目标温度值的数字信号运用DSP（Digital Signal Processing，数字信号处理技术）进行算法处理，将不可见的（相对于人的肉眼）图像转换成可见光图片显示在LCD显示屏上，通过观察图像可以进一步确定发生故障的绝缘子片及故障的位置。其判断方法如下：
通过DSP芯片110及控制器的处理之后可得到绝缘子轴线温度分布曲线，然后对相邻绝缘子轴线温度分布灰色关联度进行计算得到其灰色关联度，对相邻绝缘子灰色关联度进行差异比较，能够通过观察辨别出存在差异则判断该绝缘子发生故障，差异处即为绝缘子故障处。
作为另一种判断方法，可对红外图像进行观察，颜色变化差异大，即颜色较深处即为温度比较高的地方，也就说明该处绝缘子发生了故障。
以上技术方案中，通过超声波检测和红外热成像检测可以有效提高绝缘子发生故障的检测精度及精确定位绝缘子故障，并可以进一步达到以下技术效果：
巡线人员只需在塔下就可以对绝缘子串进行有针对性的实时监测，有效避免了因盲目爬塔造成人力资源的浪费和高空作业带来的安全事故的发生。
红外测温的应用时间范围更广，任何天气状态甚至夜晚也能对绝缘子串进行检测。
通过超声波检测和红外检测相配合，从视觉听觉等多个方面对绝缘子串进行检测，检测结果更准确，使设备检修从以往传统的定时检修转向了状态维修，有效防止了设备隐患、故障的扩大，减少了设备停运损失，提高了设备的可靠性和运行有效度。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种绝缘子故障定位侦测仪，其特征在于，所述绝缘子故障定位侦测仪包括超声波传感器、信号调理电路、模数转换器，控制器、信号接收器，所述超声波传感器、信号调理电路、模数转换器，控制器、信号接收器依次电连接，其中，该绝缘子故障定位侦测仪还包括红外热成像模块和DSP芯片，所述红外热成像模块、DSP芯片及控制器依次电连接。
2.根据权利要求1所述的绝缘子故障定位侦测仪，其特征在于，所述红外热成像模块为红外热成像机。
3.根据权利要求2所述的绝缘子故障定位侦测仪，其特征在于，所述红外热成像机的机芯组选用型号为SZ002芯片，支持LVDS、USB2.0、1394、TTL电平数字视频输出。
4.根据权利要求1所述的绝缘子故障定位侦测仪，其特征在于，所述DSP芯片的型号为TMS320VC5510A。
5.根据权利要求1所述的绝缘子故障定位侦测仪，其特征在于，所述绝缘子故障定位侦测仪还包括一与所述DSP芯片电连接的随机存储器。
6.根据权利要求1所述的绝缘子故障定位侦测仪，其特征在于，所述信号接收器包括一用于显示超声波信号和温度信号的LCD液晶显示器，所述LCD液晶显示屏与所述控制器电连接。
7.根据权利要求1所述的绝缘子故障定位侦测仪，其特征在于，所述信号接收器还包括编译码器和耳机，所述耳机通过编译码器与所述控制器电连接。
8.根据权利要求1所述的绝缘子故障定位侦测仪，其特征在于，所述信号接收器还包括一用于存储数据的SD卡。
9.根据权利要求1所述的绝缘子故障定位侦测仪，其特征在于，所述控制器采用型号为LM3S9B92的单片机。
10.根据权利要求1所述的绝缘子故障定位侦测仪，其特征在于，所述控制器和所述DSP芯片设置在同一块PCB板上。
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