CN208705428U - 电晕放电的定位装置及定位无人机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了电晕放电的定位装置及定位无人机，涉及电力系统运行监测及量测技术领域，包括依次相连的阵列式天线传感器、开关切换电路和处理器，阵列式天线传感器包括多个等间隔排列的天线线圈；阵列式天线传感器，用于检测电晕放电产生的电磁脉冲信号；开关切换电路，用于通过循环切换天线线圈的序号，对不同强度的电磁脉冲信号进行匹配记录；处理器，用于对电磁脉冲信号进行放大和分析，并结合天线线圈的序号确定输电线路上电晕放电部位。本实用新型可以提高对输电线路电晕放电位置的定位效率和准确性。

Description

电晕放电的定位装置及定位无人机

技术领域

本实用新型涉及电力系统运行监测及量测技术领域，尤其是涉及电晕放电的定位装置及定位无人机。

背景技术

电晕放电是由于导线表面的电场强度很高，引起空气电离而发生的放电现象。电晕放电产生高频脉冲电流，对无线电通讯造成电磁干扰，还会使空气发生化学反应，对固体介质及金属电极造成损伤或腐蚀，加速复合绝缘子老化，还会产生能量损耗等等。

电晕放电是电力系统关注的重点。要解决电晕放电，首要问题就是确定电晕放电的发生部位。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供电晕放电的定位装置及定位无人机，以提高对输电线路电晕放电位置的定位效率和准确性。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种电晕放电的定位装置，其中，包括依次相连的阵列式天线传感器、开关切换电路和处理器，所述阵列式天线传感器包括多个等间隔排列的天线线圈；

所述阵列式天线传感器，用于检测电晕放电产生的电磁脉冲信号；

所述开关切换电路，用于通过循环切换所述天线线圈的序号，对不同强度的所述电磁脉冲信号进行匹配记录；

所述处理器，用于对所述电磁脉冲信号进行放大和分析，并结合所述天线线圈的序号确定输电线路上电晕放电部位。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述处理器包括前置放大器和信号处理电路，所述信号处理电路通过所述前置放大器与所述开关切换电路相连；

所述前置放大器，用于将所述电磁脉冲信号进行放大，得到增强电磁脉冲信号；

所述信号处理电路，用于将不同的所述增强电磁脉冲信号进行比较分析，根据信号强度和所述天线线圈的序号确定所述电晕放电部位。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述阵列式天线传感器还包括弧形结构；

沿着所述弧形结构的弧面外表等间隔的设置有多个所述天线线圈。

结合第一方面的第二种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，每个所述天线线圈均垂直于所述弧形结构。

结合第一方面的第二种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述天线线圈为螺旋结构。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，所述天线线圈的数量至少为四个。

结合第一方面的第二种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，还包括设置于所述弧形结构上方的摄像头。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，还包括与所述开关切换电路相连的单片机；

所述单片机，用于控制所述开关切换电路进行开关切换。

第二方面，本实用新型实施例还提供一种电晕放电的定位无人机，其中，包括如上任一项所述的电晕放电的定位装置，并将所述电晕放电的定位装置装载于无人机上。

本实用新型实施例带来了以下有益效果：

本实用新型提供的电晕放电的定位装置及定位无人机，包括依次相连的阵列式天线传感器、开关切换电路和处理器，阵列式天线传感器包括多个等间隔排列的天线线圈；阵列式天线传感器，用于检测电晕放电产生的电磁脉冲信号；开关切换电路，用于通过循环切换天线线圈的序号，对不同强度的电磁脉冲信号进行匹配记录；处理器，用于对电磁脉冲信号进行放大和分析，并结合天线线圈的序号确定输电线路上电晕放电部位。本实用新型可以提高对输电线路电晕放电位置的定位效率和准确性。

本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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为本实用新型实施例提供的电晕放电的定位装置示意图；

图2为本实用新型实施例提供的电晕放电的定位装置结构图；

图3为本实用新型实施例提供的天线线圈的结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的开关切换电路的结构示意图。

图标：

100-阵列式天线传感器；110-天线线圈；120-弧形结构；200-开关切换电路；300-处理器；310-前置放大器；320-信号处理电路；400-摄像头。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

电晕放电是由于导线表面的电场强度很高，引起空气电离而发生的放电现象。电晕放电产生高频脉冲电流，对无线电通讯造成电磁干扰，还会使空气发生化学反应，对固体介质及金属电极造成损伤或腐蚀，加速复合绝缘子老化，还会产生能量损耗等等。电晕放电是电力系统关注的重点。要解决电晕放电，首要问题就是确定电晕放电的发生部位。

在电晕放电过程中，会产生射频的脉冲电磁波，该电磁波的频率范围大致在230MHz-280MHz之间，目标区域离线圈越远，射频电磁波衰减的越快，而且电晕放电发出的电磁脉冲信号向四面八方辐射，电磁波方向与天线相交角度越接近正交，其接收的信号也越强。

基于此，本实用新型实施例提供的电晕放电的定位装置及定位无人机，利用固定功率的情况下天线线圈接收到尽可能强的电磁脉冲信号，可以提高对输电线路电晕放电发生的部位的定位效率和定位准确性。

为便于对本实施例进行理解，首先对本实用新型实施例所公开的电晕放电的定位装置进行详细介绍。

实施例：

参照图1，电晕放电的定位装置包括依次相连的阵列式天线传感器100、开关切换电路200和处理器300。

参照图2，阵列式天线传感器100包括弧形结构120和在弧形结构120上安置的多个等间隔排列的天线线圈110。具体的，沿着弧形结构120的弧面外表各个方向等间隔的设置有多个天线线圈110。每个天线线圈110的方向均垂直于弧形结构120。

而且，如图3所示，天线线圈110为螺旋结构；因螺旋天线特性阻抗平缓、圆极化特性好、端射和边射性能优越的电气性能，故采用螺旋天线接收电磁脉冲信号。

这里的天线线圈110的数量至少为四个。

另外，电晕放电的定位装置还包括设置于弧形结构120上方的摄像头400。

进一步的，电晕放电的定位无人机包括电晕放电的定位装置和无人机，将电晕放电的定位装置装载于无人机上。

电晕放电的定位装置及定位无人机的工作过程如下。

无人机携带电晕放电的定位装置飞至上空，工作人员通过摄像头400在地面观测，使无人机悬停至输电线路附近。电晕放电部位会向各个方向辐射电磁脉冲信号，电磁脉冲信号的信号强度随着传播距离的增加而衰减，进而，利用电晕放电的定位装置对其进行检测、分析，确定输电线路上的电晕放电部位。

阵列式天线传感器100，用于检测电晕放电产生的电磁脉冲信号。

具体的，阵列式天线传感器100包含各个方向至少四个天线线圈110，能够检测到周围各个方向、不同强度的电磁脉冲信号。这里，可以在检测到电磁脉冲信号后，再控制无人机悬停。

开关切换电路200，用于通过循环切换天线线圈110的序号，对不同强度的电磁脉冲信号进行匹配记录。

具体的，开关切换电路200如图4所示，其开关与天线线圈110为一对一的连接关系。开关切换电路200与单片机相连；单片机用于控制开关切换电路200进行开关切换。开关切换电路200通过循环切换天线线圈110的序号，接通各个天线线圈110，对每个天线线圈110所检测的电磁脉冲信号进行匹配记录，从而，天线线圈110的序号与不同强度的电磁脉冲信号之间相互匹配；通过比较各个天线线圈110的电磁脉冲信号的强度，直至得到最强的电磁脉冲信号，并记录对应的天线线圈110的序号。

处理器300，用于对电磁脉冲信号进行放大和分析，并结合天线线圈110的序号确定输电线路上电晕放电部位。

具体的，处理器300包括前置放大器310和信号处理电路320，信号处理电路320通过前置放大器310与开关切换电路200相连。

前置放大器310，用于将电磁脉冲信号进行放大，得到增强电磁脉冲信号。信号处理电路320，用于将不同的增强电磁脉冲信号进行比较分析，根据信号强度和天线线圈110的序号确定所述电晕放电部位。

在这里示出和描述的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制，因此，示例性实施例的其他示例可以具有不同的值。

本实用新型实施例带来了以下有益效果：

本实用新型提供的电晕放电的定位装置及定位无人机，包括依次相连的阵列式天线传感器、开关切换电路和处理器，阵列式天线传感器包括多个等间隔排列的天线线圈；阵列式天线传感器，用于检测电晕放电产生的电磁脉冲信号；开关切换电路，用于通过循环切换天线线圈的序号，对不同强度的电磁脉冲信号进行匹配记录；处理器，用于对电磁脉冲信号进行放大和分析，并结合天线线圈的序号确定输电线路上电晕放电部位。本实用新型可以提高对输电线路电晕放电位置的定位效率和准确性。

在本实用新型实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本实用新型各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个处理器可执行的非易失的计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本实用新型的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本实用新型各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本实用新型的具体实施方式，用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制，本实用新型的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种电晕放电的定位装置，其特征在于，包括依次相连的阵列式天线传感器、开关切换电路和处理器，所述阵列式天线传感器包括多个等间隔排列的天线线圈；

所述阵列式天线传感器，用于检测电晕放电产生的电磁脉冲信号；

所述开关切换电路，用于通过循环切换所述天线线圈的序号，对不同强度的所述电磁脉冲信号进行匹配记录；

所述处理器，用于对所述电磁脉冲信号进行放大和分析，并结合所述天线线圈的序号确定输电线路上电晕放电部位。

2.根据权利要求1所述的电晕放电的定位装置，其特征在于，所述处理器包括前置放大器和信号处理电路，所述信号处理电路通过所述前置放大器与所述开关切换电路相连；

所述前置放大器，用于将所述电磁脉冲信号进行放大，得到增强电磁脉冲信号；

所述信号处理电路，用于将不同的所述增强电磁脉冲信号进行比较分析，根据信号强度和所述天线线圈的序号确定所述电晕放电部位。

3.根据权利要求1所述的电晕放电的定位装置，其特征在于，所述阵列式天线传感器还包括弧形结构；

沿着所述弧形结构的弧面外表等间隔的设置有多个所述天线线圈。

4.根据权利要求3所述的电晕放电的定位装置，其特征在于，每个所述天线线圈均垂直于所述弧形结构。

5.根据权利要求3所述的电晕放电的定位装置，其特征在于，所述天线线圈为螺旋结构。

6.根据权利要求1所述的电晕放电的定位装置，其特征在于，所述天线线圈的数量至少为四个。

7.根据权利要求3所述的电晕放电的定位装置，其特征在于，还包括设置于所述弧形结构上方的摄像头。

8.根据权利要求1所述的电晕放电的定位装置，其特征在于，还包括与所述开关切换电路相连的单片机；

所述单片机，用于控制所述开关切换电路进行开关切换。

9.一种电晕放电的定位无人机，其特征在于，包括如权利要求1～8任一项所述的电晕放电的定位装置，并将所述电晕放电的定位装置装载于无人机上。