CN205353283U - 一种基于无线定位的超声波局放测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电力设备局部放电检测技术领域，本实用新型主要针对现有技术中进行电力设备局部放电检测时，各超声探头与超声波局放信号测试仪均采用有线连接，通过控制所有连接线等长来得到同步采样信号，存在的布线、收线工作量大、易出错的问题，本实用新型主要通过将超声波局放测试装置的超声探头与主站即超声波局放信号测试仪的通讯方式由有线升级成无线，再通过控制各超声探头的采样时钟同步的方式解决上述问题，本实用新型有利于提高超声波局放测试的工作效率，降低测试成本。

Description

一种基于无线定位的超声波局放测试装置

技术领域

本实用新型涉及电力设备局部放电检测技术领域，具体涉及一种用于检测设备内部局部放电的超声波检测装置。

背景技术

设备局部放电时，同时会产生一种符合特定规律的超声波信号，通过检测该超声波信号，即可判断设备是否有局部放电情况。采用多个超声探头同步检测所述超声波信号，根据信号到达各探头的时间差结合探头的实际位置，还能确定设备局放的具体位置。

目前的超声波局放（局放即局部放电的简称）测试装置主要有以下两种：手持式单机超声波局放测试装置和大型超声波局放信号测试仪。

手持式单机超声波局放测试装置可以通过检测超声波来测量局放信号的大小，但它需要人手去固定超声探头，所以无法进行长时间测试，同时也容易引入噪声。另外，手持式单机超声波局放测试装置只能测量局放信号的大小，不能进行局放部位的定位。

大型超声波局放信号测试仪可以同时连接多个探头，测量多个点的超声波局放信号，所以可以进行局放部位定位。目前大型超声波局放信号测试仪的探头都是通过有线方式与其相连的，有的大型超声波局放信号测试仪需要连接24个超声探头，探头距离信号测试仪较远，一般为10至20m，所以需要很长的连接线，为了保证各探头的信号到达信号测试仪的时间同步，所有连接线长度必须相同，所以，采用这种装置完成设备的超声波局放测试时，探头连接线的布置和回收的工作量非常大，而且还容易出错。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题，就是提供一种基于无线定位的超声波局放测试装置。

本实用新型通过如下技术方案解决其技术问题：一种基于无线定位的超声波局放测试装置，包括终端，所述终端包括用于检测设备局放时产生的超声波局放信号的超声探头，其特征在于，所述终端还包括无线通讯模块，所述无线通讯模块和所述超声探头组装在一起，所述超声探头与所述无线通讯模块相连，将采集的信号通过所述无线通讯模块发送出去，所述无线通讯模块具有时间同步功能，以便使不同超声探头的采样时间同步。

使各超声探头的采样时间同步，获取所述同步采样信号后，计算出设备内部超声波局放信号到达不同探头的时间，结合探头实际位置和超声到达不同探头的时间差以及超声的传播速度，即可计算出实际局放的具体位置，从而进行定位。

所述终端还包括用于将整个终端安装到待测设备外壳上的磁吸结构。

所述超声波局放测试装置包括三个以上的所述终端，所述超声波局放测试装置还包括主站和主站侧无线通讯模块，所述主站通过主站侧无线通讯模块与各终端的无线通讯模块相连，通过各终端的无线通讯模块获取各终端的超声探头采集的信号和向各终端的无线通讯模块发送时间同步信号，以使各终端的时间同步。

所述无线通讯模块为基于SI4463芯片的无线通讯模块。SI4463芯片是目前技术成熟的高速远距离无线通讯芯片，其通讯速率高，传输无延迟，其能在所有超声探头之间进行时间同步，发射功率大，接收信号灵敏，保证了本实用新型装置在变电站复杂电磁环境下通讯的稳定性。

相对于现有技术，本实用新型具有如下有益效果：

1）本实用新型改变了现有技术中主站与终端的有线连接方式，省去了相关线路铺设的材料费用和布线操作，简化了变电站的布线，有利于提高超声波局放测试的工作效率，降低测试成本；本实用新型通过主站广播时间同步信号的方式使各终端的采样时间同步，使本实用新型的主站和终端由有线连接方式过渡到无线连接方式，舍弃了现有技术中通过严格控制各终端到主站的通讯距离一致来实现信号同步采样的方式后，使传回主站的数据仍能准确的定位设备局放发生的具体位置，简化了超声波局放测试装置在测试地点的布置操作；

2）本实用新型的无线通讯模块采用基于SI4463芯片的无线通讯模块，其工作稳定、抗干扰性强、兼容性好，使本实用新型的超声波局放测试装置在强电磁干扰环境下也能实现多机稳定组网；

3）本实用新型采用基于SI4463芯片的无线通讯模块，该无线通讯模块通讯速率高，时间同步性好，在多终端并发工作时也能保证数据稳定有效的传输。

附图说明

图1是本实用新型的电路原理框图。

具体实施方式

如图1所示，本实施例的超声波局放测试装置包括多个终端和一个主站。

终端由用于检测设备局放时产生的超声波局放信号的超声探头即图1中的采集模块、无线通讯模块即图1中的无线模块S和磁吸结构组成。无线通讯模块和超声探头、磁吸结构组装在一起，磁吸结构用于将整个终端吸附在待测设备的外壳上。超声探头与无线通讯模块相连，将采集的超声信号通过终端的无线通讯模块上传，无线通讯模块将时间同步信号发送给超声探头，以使不同终端的超声探头的采样时间同步。主站通过主站侧的无线通讯模块与终端的无线通讯模块组网，接收终端上传的信号，并对数据进行分析处理和保存。

本实用新型改变了现有技术中主站与终端的有线连接方式，省去了相关线路铺设的材料费用和布线操作，有利于简化变电站的布线，提高测试效率节省成本。

现有技术中，主站与终端有线连接时，通过严格控制作为终端的超声探头与主站之间的连接线等长，获取同步的采用信号。本实用新型将主站与终端之间的有线连接方式变成无线连接方式后，通过主站向各终端的无线通讯模块发送同步信号的方式，使各终端的时间同步，以实现各终端的同步采集，从而使通过本实用新型声波局放测试装置获取的数据，同样可以准确的定位设备的局放位置。

本实施例的无线通讯模块为基于SI4463芯片的无线通讯模块。它具有时间同步功能，它还具有如下特点：

1）频率范围广：433/470/868/915M；

2）可配置数据包结构；

3）能进行同步信号检测；

4）灵敏度高达-126dBm；

5）具有64字节收发数据寄存器（FIFO）；

6）最大输出功率：20dBm；

7）数据传输率：0.123-1Mbps；

8）工作温度范围：-20~+60℃；

9）支持FSK，GFSK和OOK调制模式。

基于SI4463芯片的无线通讯模块传输距离远、传输速率高，可以多模块远距离无线组网，可以实现一发多收结构；在1Mbps通讯速率模式工作时，模块之间同时接收到信号的时间差不会超过1us，可以保证各个终端时间差不超过1us，使本实用新型各终端时间能很好的同步。

本实用新型超声探头采集的数据通过无线通讯模块进行处理后上传，再通过主站侧无线通讯模块接收处理后发送到主站，相比于现有技术中，主站直接接收超声探头传送的模拟信号的方式，本实用新型对主站的要求较低，无需在主站上安装复杂的信号处理软件，使用户获取数据的方式更加便利。

Claims (4)

1.一种基于无线定位的超声波局放测试装置，包括终端，所述终端包括用于检测设备局放时产生的超声波局放信号的超声探头，其特征在于，所述终端还包括无线通讯模块，所述无线通讯模块和所述超声探头组装在一起，所述超声探头与所述无线通讯模块相连，将采集的信号通过所述无线通讯模块发送出去，所述无线通讯模块具有时间同步功能，以便使不同超声探头的采样时间同步。

2.根据权利要求1所述的基于无线定位的超声波局放测试装置，其特征在于，所述终端还包括用于将整个终端安装到待测设备外壳上的磁吸结构。

3.根据权利要求2所述的基于无线定位的超声波局放测试装置，其特征在于，所述超声波局放测试装置包括三个以上的所述终端，所述超声波局放测试装置还包括主站和主站侧无线通讯模块，所述主站通过主站侧无线通讯模块与各终端的无线通讯模块相连，通过各终端的无线通讯模块获取各终端的超声探头采集的信号和向各终端的无线通讯模块发送时间同步信号，以使各终端的时间同步。

4.根据权利要求3所述的基于无线定位的超声波局放测试装置，其特征在于，所述无线通讯模块为基于SI4463芯片的无线通讯模块。