本發(fā)明涉及電力設(shè)備檢測，尤其涉及一種無人機搭載的特高頻局部放電檢測系統(tǒng)及檢測方法。

背景技術(shù)：

1、變電設(shè)備在長期運行過程中收到各種情況影響容易出現(xiàn)絕緣劣化的情況，從而在設(shè)備內(nèi)部形成局部放電，這種局部放電會產(chǎn)生高達(dá)數(shù)ghz的電磁波，當(dāng)設(shè)備內(nèi)部出現(xiàn)局部放電情況時，可通過對特高頻信號進(jìn)行檢測，來獲取設(shè)備局部放電的相關(guān)信息，達(dá)到快速診斷設(shè)備缺陷的目的。

2、特高頻法是變電設(shè)備異常放電診斷的重要檢測技術(shù)，主要運用于主變、gis及高壓開關(guān)柜等設(shè)備局放檢測中。目前，在進(jìn)行特高頻法檢測時，需要人通過工攜帶儀器的方式對站內(nèi)高壓設(shè)備進(jìn)行檢測，由于檢測過程中工作人員站立在地面上，此檢測過程存在特高頻信號衰減大、檢測存在有盲區(qū)，往往難以發(fā)現(xiàn)缺陷問題；其次，變電站設(shè)備電壓高，工作人員攜帶設(shè)備靠近存在較大人身安全隱患。而在超、特電壓變電站，已有利用無人機搭載特高頻檢測系統(tǒng)應(yīng)用的情況，但常規(guī)的無人機檢測由于需要滿足特高頻檢測系統(tǒng)的搭載需求，其無人機體型較大，由于常規(guī)變電站設(shè)備排列緊密，安全距離有限，體型較大的無人機在檢測時難以適應(yīng)復(fù)雜的變電站環(huán)境。且，由于設(shè)備內(nèi)部局部放電會產(chǎn)生電磁波，常規(guī)的無人機檢測在通信過程中會受到電磁波的干擾?？梢?，現(xiàn)有的無人機檢測系統(tǒng)存在復(fù)雜環(huán)境適應(yīng)性低、容易被電磁波干擾通信的問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供了一種無人機搭載的特高頻局部放電檢測系統(tǒng)及檢測方法，以解決現(xiàn)有的無人機檢測系統(tǒng)存在復(fù)雜環(huán)境適應(yīng)性低、容易被電磁波干擾通信的問題。

2、為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明通過如下的技術(shù)方案來實現(xiàn)：

3、第一方面，本發(fā)明提供一種無人機搭載的特高頻局部放電檢測系統(tǒng)，包括：無人機搭載單元、局放檢測單元以及手持信號接收與分析終端；

4、所述局放檢測單元，用于采集和處理高壓電氣設(shè)備局部放電產(chǎn)生的特高頻局放信號，還用于將處理后的信號發(fā)送至所述無人機搭載單元；

5、所述無人機搭載單元，用于搭載局放檢測單元，還用于將所述局放檢測單元處理后的信號發(fā)送至所述手持信號接收與分析終端；

6、所述手持信號接收與分析終端，用于與所述無人機搭載單元進(jìn)行通信，并基于通信結(jié)果得到特高頻局部放電的檢測結(jié)果。

7、可選的，所述局方檢測單元包括：特高頻天線、通道調(diào)理模塊、高速數(shù)據(jù)采集單元和處理分析單元；

8、所述特高頻天線用于接收電氣設(shè)備故障點因局部放電向外輻射的電磁波信號；

9、所述通道調(diào)理模塊用于對接收的電磁波信號進(jìn)行濾波和放大處理；

10、所述高速數(shù)據(jù)采集單元用于對放大后的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換；

11、所述處理分析單元用于對經(jīng)過數(shù)模轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號進(jìn)行分析處理，并將處理后的信號發(fā)送至所述無人機搭載單元。

12、可選的，所述通道調(diào)理模塊包括：高通濾波器、低通濾波器、電阻衰減網(wǎng)絡(luò)和增益可調(diào)放大電路，所述高通濾波器、所述低通濾波器、所述電阻衰減網(wǎng)絡(luò)和所述增益可調(diào)放大電路依次相連。

13、可選的，所述高通濾波器包括電容c1、c2、c3和電感l(wèi)3、l4，電容c1、c2、c3依次串聯(lián)接在信號輸入端電感l(wèi)3的一端位于電容c1和電容c2的中間，另一端與高通濾波器的輸入負(fù)端相連，電感l(wèi)4的一端位于電容c2和電容c3的中間，另一端與高通濾波器的輸入負(fù)端相連，電阻r1一端連接在高通濾波器的輸出端，一端連接在低通濾波器的輸入端。

14、可選的，所述低通濾波器包括電容c4、c5、c6和電感l(wèi)1、l2，電感l(wèi)1、l2串聯(lián)接在低通濾波器的輸入端，電容c4的一端位于電阻r1電感l(wèi)1之間，另一端與低通濾波器的輸入負(fù)端相連，電容c5的一端位于電感l(wèi)1電感l(wèi)2之間，另一端與低通濾波器的輸入負(fù)端相連，電容c6一端與電感l(wèi)2的另一端相連，另一端與低通濾波器的輸入負(fù)端相連。

15、可選的，所述特高頻天線、通道調(diào)理模塊、高速數(shù)據(jù)采集單元和處理分析單元均安裝一殼體上，所述特高頻天線位于所述殼體的底部，所述通道調(diào)理模塊、所述高速數(shù)據(jù)采集單元和處理分析單元位于殼體內(nèi)部。

16、可選的，所述處理分析單元包括：特高頻干擾信號收集與識別模塊和特高頻信號處理模塊；

17、所述特高頻干擾信號收集和識別模塊用于根據(jù)被測設(shè)備電壓等級在被測設(shè)備半徑內(nèi)對被測設(shè)備周圍的特高頻電磁信號進(jìn)行收集整理，并通過聚類方法濾除特高頻干擾信號；

18、所述特高頻信號處理模塊用于對濾除特高頻干擾信號的特高頻信號進(jìn)行時差分析，并對分析處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行圖表化和/或圖形化處理。

19、可選的，所述無人機搭載單元包括：無人機單元、攝像頭、控制通信單元；

20、所述無人機單元用于搭載局放檢測單元對被測設(shè)備進(jìn)行檢測；

21、所述攝像頭用于獲取被測設(shè)備及被測設(shè)備周圍的圖像信息，并將圖像信息發(fā)送至控制通信單元；

22、所述控制通信單元用于接收局放檢測單元所述局放檢測單元處理后的信號以及攝像頭獲取的圖像信號，并將局放檢測單元所述局放檢測單元處理后的信號以及攝像頭獲取的圖像信號發(fā)送至所述手持信號接收與分析終端，還用于接收由所述手持信號接收與分析終端發(fā)送的控制信息，并根據(jù)控制信號對所述無人機單元的運動軌跡進(jìn)行控制。

23、可選的，所述局放檢測單元與所述攝像頭均通過有線連接的方式與所述控制通信單元通信連接。

24、第二方面，本技術(shù)實施例提供一種無人機搭載的特高頻局部放電檢測方法，其特征在于，所述方法包括：

25、無人機搭載單元搭載局放檢測單元靠近被測設(shè)備，局放檢測單元在靠近被測設(shè)備后對被測設(shè)備局部放電使產(chǎn)生的特高頻局放信號進(jìn)行檢測；

26、當(dāng)局放檢測單元檢測到特高頻局放信號后對特高頻局放信號進(jìn)行處理，此時攝像頭對被測設(shè)備及被測設(shè)備周圍進(jìn)行圖像采集得到對應(yīng)圖像信息；

27、無人機搭載單元將經(jīng)過處理的特高頻局放信號和對應(yīng)的圖像信息發(fā)送至手持信號接收與分析終端，手持信號接收與分析終端根據(jù)經(jīng)過處理的特高頻局放信號和對應(yīng)的圖像信息生成檢測結(jié)果。

28、有益效果：

29、本發(fā)明提供的無人機搭載的特高頻局部放電檢測系統(tǒng)，其裝置可拓展性高，能夠搭載多種傳感器、融合多種檢測方法包括局部放電檢測、視頻成像；裝置采用非接觸檢測方式，重量輕，完全適配于無人機操作平臺，一體化融合度高，操作方便、安全可靠；裝置檢測靈敏度高，能夠有效診斷變電設(shè)備內(nèi)部放電、懸浮放電、尖端放電等故障，并確定故障位置；適應(yīng)于復(fù)雜的干擾環(huán)境，通過多種抗干擾手段抑制了各種外部干擾，改善信噪比，有效的提高了局放監(jiān)測檢測準(zhǔn)確度及靈敏度，可解決傳統(tǒng)地面檢測中信號衰減大、存在盲區(qū)等問題；裝置以無線方式獲取局放數(shù)據(jù)，快速準(zhǔn)確判斷局部放電故障點位置和形態(tài)，并結(jié)合視頻成像技術(shù)進(jìn)行缺陷點的拍照取證，便于后續(xù)故障處理；具有幅值檢測、相位圖譜檢測、脈沖圖譜檢測以及波形圖譜檢測功能，具有prpd以及prps圖譜功能；裝置融合局部放電信號和溫度信號，能夠為設(shè)備精細(xì)化點檢和維修提供有力依據(jù)，及時將設(shè)備事故消滅在萌芽狀態(tài)，有效避免由于設(shè)備異常而導(dǎo)致的事故；特高頻局放檢測裝置采用全密封多腔體屏蔽設(shè)計，具有極強的電磁兼容性和抗干擾能力，并配有模擬數(shù)字混合濾波功能，可濾除多種干擾信號，保證強干擾環(huán)境下監(jiān)測數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性；裝置信號傳輸集成于無人機飛行控制系統(tǒng)，相較于無線傳輸增大了傳輸距離，擴(kuò)展了巡檢范圍。信號顯示界面集成于飛行控制器操作界面，相較于平板顯示，降低使用者操作繁瑣度。