本發(fā)明涉及局放定位檢測技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于多傳感器的變壓器局部放電智能化檢測裝置及方法。

背景技術(shù)：

當前，我國已成為全球范圍內(nèi)電網(wǎng)規(guī)模最大的國家。變壓器作為國民經(jīng)濟發(fā)展過程中最重要的變電設(shè)備，變壓器的電壓等級也不斷提升。變壓器一旦發(fā)生事故將會對大片區(qū)范圍內(nèi)的生產(chǎn)和生活帶來嚴重的損失。因此，對變壓器進行局部放電檢測能及時發(fā)現(xiàn)問題，對于防止重大事故的發(fā)生具有重要意義。

傳統(tǒng)的變壓器局部放電檢測方法，雖采用局放檢測傳感器進行操作，但是，檢測過程中涉及的局放檢測傳感器放置位置的測量，需要采用人工途徑進行，這樣便增大了人為操作帶來的誤差和工時，同時操作麻煩、效率低下，而且，不便于數(shù)據(jù)采集、記錄和有效存儲，是當前需要克服的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是克服傳統(tǒng)的變壓器局部放電檢測方法，需要采用人工途徑進行，操作麻煩、效率低下，不便于數(shù)據(jù)采集、記錄和有效存儲的問題。本發(fā)明的基于多傳感器的變壓器局部放電智能化檢測裝置及方法，通過在待檢測的變壓器周圍uwb定位單元、局放檢測單元，能夠準確放置多個局放檢測傳感器的位置，對變壓器進行局部放電檢測，以解決傳統(tǒng)局放檢測方法的不足，通過多個局放檢測傳感器協(xié)同工作，進而實現(xiàn)對變壓器的智能化局放檢測，提高檢測效率，具有良好的應(yīng)用前景。

為了達到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

基于多傳感器的變壓器局部放電智能化檢測裝置，包括uwb定位單元、局放檢測單元，

所述uwb定位單元，包括uwb定位裝置、配套支架和工業(yè)手機，所述uwb定位裝置為多個，分別安置在配套支架或者變壓器每個面待測位置上，各uwb定位裝置，用于獲取變壓器每個面待測位置的坐標，各uwb定位裝置通過無線通訊方式與工業(yè)手機進行數(shù)據(jù)傳輸；

所述局放檢測單元，包括多個局放檢測傳感器、顯示終端、路由器、服務(wù)器和同步器，多個局放檢測傳感器用于檢測變壓器每個面待測位置的局部放電情況，所述局放檢測傳感器通過同步器將檢測數(shù)據(jù)發(fā)送給服務(wù)器，所述服務(wù)器通過路由器與工業(yè)手機進行數(shù)據(jù)傳輸，所述服務(wù)器還與顯示終端相連接。

前述的基于多傳感器的變壓器局部放電智能化檢測裝置，所述uwb定位裝置的數(shù)量為七個，所述配套支架的數(shù)量為四根，分布在變壓器四個邊角的外側(cè)，其中，六個uwb定位裝置為固定基站，且呈一、二、一、二分別在四根配套支架上；另一個uwb定位裝置為流動基站，且呈流動狀態(tài)安置在變壓器每個面待測位置上，保證在獲取變壓器每個面待測位置的坐標時，該面至少有三個uwb定位裝置，兩個固定基站，一個流動基站。

前述的基于多傳感器的變壓器局部放電智能化檢測裝置，各uwb定位裝置均包括配套電源模塊、以太網(wǎng)轉(zhuǎn)wifi模塊和uwb定位模塊，所述配套電源模為以太網(wǎng)轉(zhuǎn)wifi模塊、uwb定位模塊提供工作電源，所述uwb定位模塊通過rj45接口與為以太網(wǎng)轉(zhuǎn)wifi模塊相連接，所述以太網(wǎng)轉(zhuǎn)wifi模塊與工業(yè)手機通過無線wifi方式進行數(shù)據(jù)傳輸。

前述的基于多傳感器的變壓器局部放電智能化檢測裝置，所述工業(yè)手機采用android操作系統(tǒng)，手機中預(yù)裝有數(shù)據(jù)處理app；所述數(shù)據(jù)處理app，用于實現(xiàn)uwb測距定位的功能，以便計算得到變壓器每個面待測位置的坐標。

前述的基于多傳感器的變壓器局部放電智能化檢測裝置，所述服務(wù)器采用tdoa方式對局放檢測傳感器采集得到的局部放電測試結(jié)果進行局部放電定位，所述路由器搭建通信網(wǎng)絡(luò)，使服務(wù)器與工業(yè)手機進行數(shù)據(jù)傳輸。

基于多傳感器的變壓器局部放電智能化檢測方法，包括以下步驟，

步驟（a），多個局放檢測傳感器放置位置坐標的請求，局放檢測單元中的服務(wù)器發(fā)送需要測量局放檢測傳感器放置位置坐標的請求命令，給uwb定位單元的工業(yè)手機；

步驟（b），將做為流動基站的uwb定位裝置，安置于變壓器的待測表面的待測位置，通過工業(yè)手機內(nèi)的數(shù)據(jù)處理app，獲取得到變壓器該面待測位置的坐標，并將坐標數(shù)據(jù)發(fā)送給局放檢測單元中的服務(wù)器；

步驟（c），局放檢測單元中的服務(wù)器根據(jù)接收的坐標數(shù)據(jù)，將多個局放檢測傳感器放置到該坐標數(shù)據(jù)處，進行局部放電檢測，得到局部放電測試結(jié)果；

步驟（d），多個局放檢測傳感器將采集得到的局部放電測試結(jié)果，經(jīng)過同步器進行時間同步后，發(fā)送給服務(wù)器；

步驟（e），服務(wù)器采用tdoa方式對局放檢測傳感器采集得到的局部放電測試結(jié)果進行局部放電定位，得到局部放電定位結(jié)果；

步驟（f），若服務(wù)器要求改變局放檢測傳感器的位置進行重測，則服務(wù)器重新給工業(yè)手機端發(fā)送重測命令，重復(fù)步驟（b）-步驟（e），重新得到局部放電定位結(jié)果；

步驟（g），服務(wù)器將重新得到的局部放電定位結(jié)果，在顯示終端的變壓器局部放電位置的三維圖像中顯示。

前述的基于多傳感器的變壓器局部放電智能化檢測方法，步驟（e），通過工業(yè)手機內(nèi)的數(shù)據(jù)處理app，獲取得到變壓器該面待測位置的坐標，包括以下步驟，

（e1）工業(yè)手機可獲取變壓器待測表面上的各uwb定位模塊之間連續(xù)通信5秒的距離數(shù)據(jù)；

（e2）根據(jù)獲取的距離數(shù)據(jù)進行優(yōu)化，得到各uwb定位模塊之間的距離值；

（e3）根據(jù)各uwb定位模塊之間的距離值，解算出各uwb定位裝置的坐標，從而得到流動基站的uwb定位模塊的坐標，即變壓器該面待測位置的坐標；

（e4）通過工業(yè)手機獲取的變壓器該面待測位置的坐標，發(fā)送給服務(wù)器。

前述的基于多傳感器的變壓器局部放電智能化檢測方法，步驟（e），局放檢測傳感器為特高頻局部放電檢測儀，各特高頻局部放電檢測儀安置在變壓器該面待測位置的坐標處，采集此處的局部放電測試數(shù)據(jù)發(fā)送給服務(wù)器，服務(wù)器根據(jù)tdoa方式對該處的局部放電點進行定位解算。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明的基于多傳感器的變壓器局部放電智能化檢測裝置及方法，通過在待檢測的變壓器周圍uwb定位單元、局放檢測單元，能夠準確放置多個局放檢測傳感器的位置，對變壓器進行局部放電檢測，以解決傳統(tǒng)局放檢測方法的不足，通過多個局放檢測傳感器協(xié)同工作，進而實現(xiàn)對變壓器的智能化局放檢測，提高檢測效率，并具有以下優(yōu)點，

（1）對變壓器進行智能化局部放電的檢測，并將局部放電檢測得到的放電點坐標結(jié)果呈現(xiàn)在三維圖像中顯示，具有很直觀的表現(xiàn)特性，便于決策者進行準確定位及后續(xù)處理；

（2）通過利用多個局放檢測傳感器協(xié)同工作和準確定位，實現(xiàn)了變壓器智能化局部放電檢測，極大減少了人為操作帶來的不便，同時降低了局放檢測所用的時間，提高了操作效率；

（3）放電點坐標結(jié)果上傳至服務(wù)器，方便數(shù)據(jù)的長期保存，當前電網(wǎng)規(guī)模正進一步擴大，特高壓交直流混合大電網(wǎng)、新一代智能變壓器、智能輸電線路等工程正加速建設(shè)，后期可通過數(shù)據(jù)分析技術(shù)對服務(wù)器中采集的數(shù)據(jù)進行研究，便于對變壓器局部放電進行機理研究，為電網(wǎng)建設(shè)提供充分保障。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的基于多傳感器的變壓器局部放電智能化檢測裝置的系統(tǒng)框圖；

圖2是本發(fā)明的uwb定位裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明的uwb定位裝置的側(cè)視圖；

圖4是本發(fā)明的基于多傳感器的變壓器局部放電智能化檢測方法的流程圖。

附圖中標記的含義如下：

1：uwb定位單元；101：uwb定位裝置；102：配套支架；103：工業(yè)手機；104：配套電源模塊；105：以太網(wǎng)轉(zhuǎn)wifi模塊；106：uwb定位模塊；2：局放檢測單元；201：局放檢測傳感器；202：顯示終端；203：路由器；204：服務(wù)器；205：同步器。

具體實施方式

下面將結(jié)合說明書附圖，對本發(fā)明作進一步的說明。

如圖1所示，本發(fā)明的基于多傳感器的變壓器局部放電智能化檢測裝置，

包括uwb定位單元1、局放檢測單元2，

所述uwb定位單元1包括uwb定位裝置101、配套支架102和工業(yè)手機103，所述uwb定位裝置101為多個，分別安置在配套支架102或者變壓器每個面待測位置上，且各uwb定位裝置101，用于獲取變壓器每個面待測位置的坐標，各uwb定位裝置101通過無線通訊方式與工業(yè)手機103進行數(shù)據(jù)傳輸，述uwb定位裝置101具體數(shù)量和位置關(guān)系如下：uwb定位裝置101的數(shù)量為七個，配套支架102的數(shù)量為四根，分布在變壓器四個邊角的外側(cè)，其中，六個uwb定位裝置101為固定基站，且呈一、二、一、二分別在四根配套支架102上；另一個uwb定位裝置101為流動基站，且呈流動狀態(tài)安置在變壓器每個面待測位置上，保證在獲取變壓器每個面待測位置的坐標時，該面至少有三個uwb定位裝置，兩個固定基站，一個流動基站。

所述局放檢測單元2，包括多個局放檢測傳感器201、顯示終端202、路由器203、服務(wù)器204和同步器205，多個局放檢測傳感器201用于檢測變壓器每個面待測位置的局部放電情況，各局放檢測傳感器201通過同步器205將檢測數(shù)據(jù)發(fā)送給服務(wù)器204，服務(wù)器204通過路由器203與工業(yè)手機進行數(shù)據(jù)傳輸，所述服務(wù)器204還與顯示終端202相連接，將局部放電檢測得到的放電點坐標結(jié)果呈現(xiàn)在三維圖像中顯示，具有很直觀的表現(xiàn)特性，便于決策者進行準確定位及后續(xù)處理，所述服務(wù)器204采用tdoa方式對局放檢測傳感器采集得到的局部放電測試結(jié)果進行局部放電定位，所述路由器搭建通信網(wǎng)絡(luò)，使服務(wù)器204與工業(yè)手機103進行數(shù)據(jù)傳輸。

如圖2及圖3所示，各uwb定位裝置均包括配套電源模塊104、以太網(wǎng)轉(zhuǎn)wifi模塊105和uwb定位模塊106，配套電源模104為以太網(wǎng)轉(zhuǎn)wifi模塊105、uwb定位模塊106提供工作電源，uwb定位模塊106通過rj45接口與為以太網(wǎng)轉(zhuǎn)wifi模塊105相連接，以太網(wǎng)轉(zhuǎn)wifi模塊105與工業(yè)手機103通過無線wifi方式進行數(shù)據(jù)傳輸，所述工業(yè)手機103采用android操作系統(tǒng)，手機中預(yù)裝有數(shù)據(jù)處理app；所述數(shù)據(jù)處理app，用于實現(xiàn)uwb測距定位的功能，以便計算得到變壓器每個面待測位置的坐標。

如圖4所示，根據(jù)上述的基于多傳感器的變壓器局部放電智能化檢測裝置的檢測方法，包括以下步驟，

步驟（a），多個局放檢測傳感器201進行放置位置坐標的請求，局放檢測單元2中的服務(wù)器204發(fā)送需要測量局放檢測傳感器放置位置坐標的請求命令，給uwb定位單元1的工業(yè)手機103；

步驟（b），將做為流動基站的uwb定位裝置101，安置于變壓器的待測表面的待測位置，通過工業(yè)手機103內(nèi)的數(shù)據(jù)處理app，獲取得到變壓器該面待測位置的坐標，并將坐標數(shù)據(jù)發(fā)送給局放檢測單元中的服務(wù)器204；

步驟（c），局放檢測單元2中的服務(wù)器204根據(jù)接收的坐標數(shù)據(jù)，將多個局放檢測傳感器201放置到該坐標數(shù)據(jù)處，進行局部放電檢測，得到局部放電測試結(jié)果；

步驟（d），多個局放檢測傳感器201將采集得到的局部放電測試結(jié)果，經(jīng)過同步器205進行時間同步后，發(fā)送給服務(wù)器204；

步驟（e），服務(wù)器204采用tdoa方式對局放檢測傳感器采集得到的局部放電測試結(jié)果進行局部放電定位，得到局部放電定位結(jié)果，包括以下步驟，

（e1）工業(yè)手機103可獲取變壓器待測表面上的各uwb定位模塊106之間連續(xù)通信5秒的距離數(shù)據(jù)；

（e2）根據(jù)獲取的距離數(shù)據(jù)進行優(yōu)化，得到各uwb定位模塊106之間的距離值；

（e3）根據(jù)各uwb定位模塊106之間的距離值，解算出各uwb定位裝置106的坐標，從而得到流動基站的uwb定位模塊106的坐標，即變壓器該面待測位置的坐標；

（e4）通過工業(yè)手機103獲取的變壓器該面待測位置的坐標，發(fā)送給服務(wù)器204；

步驟（f），若服務(wù)器204要求改變局放檢測傳感器的位置進行重測，則服務(wù)器204重新給工業(yè)手機端發(fā)送重測命令，重復(fù)步驟（b）-步驟（e），重新得到局部放電定位結(jié)果；

步驟（g），服務(wù)器204將重新得到的局部放電定位結(jié)果，在顯示終端202的變壓器局部放電位置的三維圖像中顯示。

所述局放檢測傳感器為特高頻局部放電檢測儀（市面推廣的），各特高頻局部放電檢測儀安置在變壓器該面待測位置的坐標處，采集此處的局部放電測試數(shù)據(jù)發(fā)送給服務(wù)器，服務(wù)器根據(jù)tdoa方式對該處的局部放電點進行定位解算，tdoa方式為變壓器局部放電檢測領(lǐng)域的常規(guī)技術(shù)手段。

綜上所述，本發(fā)明的基于多傳感器的變壓器局部放電智能化檢測裝置及方法，通過在待檢測的變壓器周圍uwb定位單元、局放檢測單元，能夠準確放置多個局放檢測傳感器的位置，對變壓器進行局部放電檢測，以解決傳統(tǒng)局放檢測方法的不足，通過多個局放檢測傳感器協(xié)同工作，進而實現(xiàn)對變壓器的智能化局放檢測，提高檢測效率，并具有以下優(yōu)點，

（1）對變壓器進行智能化局部放電的檢測，并將局部放電檢測得到的放電點坐標結(jié)果呈現(xiàn)在三維圖像中顯示，具有很直觀的表現(xiàn)特性，便于決策者進行準確定位及后續(xù)處理；

（2）通過利用多個局放檢測傳感器協(xié)同工作和準確定位，實現(xiàn)了變壓器智能化局部放電檢測，極大減少了人為操作帶來的不便，同時降低了局放檢測所用的時間，提高了操作效率；

（3）放電點坐標結(jié)果上傳至服務(wù)器，方便數(shù)據(jù)的長期保存，當前電網(wǎng)規(guī)模正進一步擴大，特高壓交直流混合大電網(wǎng)、新一代智能變壓器、智能輸電線路等工程正加速建設(shè)，后期可通過數(shù)據(jù)分析技術(shù)對服務(wù)器中采集的數(shù)據(jù)進行研究，便于對變壓器局部放電進行機理研究，為電網(wǎng)建設(shè)提供充分保障。

以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征及優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。