一种开关柜局部放电检测系统及方法与流程

本发明涉及电力检测技术领域，具体涉及一种开关柜局部放电检测系统及方法。

背景技术：

目前的开关柜局部放电测试装置主要有以下两种：手持式超声波局部放电检测仪和大型局部放电信号检测系统。

手持式单机局部放电检测仪以人工巡检的方式检测开关柜局部放电信号，但是它仅支持单次单探头的方式进行检测，并且需要人手使用接触式探头接触受测设备，人工操作容易引入噪声，并且检测效率不高。

大型局部放电信号检测系统可以同时连接多个探头，测量多个点的局部放电信号，但是当前大型超声波局部放电信号测试仪的探头大多是通过有线方式连接传感器与检测仪，测试过程中接线工作量非常大，而且要满足大型开关柜组的同步检测，可能需要上百个探头，当检测到局部放电信号时，无法直观的显示局部放电发生的位置，只能通过依次查找传感器编号来确定是那个传感器检测到了局部放电信号，检测效率不高。

技术实现要素：

本公开的一个目的是提供一种开关柜局部放电检测的新的技术方案。为了对披露的实施例的一些方面有一个基本的理解，下面给出了简单的概括。该概括部分不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围。其唯一目的是用简单的形式呈现一些概念，以此作为后面的详细说明的序言。

根据本发明实施例的一个方面，提供一种开关柜局部放电检测系统，包括：

检测主机和与所述检测主机无线连接的多个放电检测装置；

多个所述放电检测装置可布设于开关柜柜体不同位置，分别用于对所述开关柜进行局部放电检测以生成局部放电信号，以及将所述局部放电信号以无线通信方式发送给所述检测主机；

所述检测主机用于检测各所述放电检测装置发送的所述局部放电信号是否异常，并向异常的所述局部放电信号对应的所述放电检测装置发送警示信号；

所述放电检测装置还用于播放所述警示信号。

进一步地，所述放电检测装置包括无线通信模块从机以及与所述无线通信模块从机电连接的局部放电采集模块和局部放电警示模块；

所述局部放电采集模块用于对所述开关柜进行局部放电检测以生成局部放电信号，并将所述局部放电信号通过所述无线通信模块从机发送给所述检测主机；

所述无线通信模块从机还用于接收所述检测主机发送的警示信号，并将所述警示信号转发给所述局部放电警示模块；

所述局部放电警示模块用于播放所述警示信号。

进一步地，所述局部放电采集模块包括互相电连接的电压传感器和模数转换器；

所述电压传感器用于采集所述开关柜局部的模拟电压信号；

所述模数转换器用于将所述模拟电压信号转换为数字电压信号，并将所述数字电压信号通过所述无线通信模块从机发送给所述检测主机。

进一步地，所述放电检测装置还包括磁铁，所述磁铁用于将所述放电检测模块以磁吸方式吸附于所述开关柜柜体。

进一步地，所述检测主机包括两两电连接的无线通信模块主机、局部放电判断模块和人机交互模块；

所述无线通信模块主机用于接收所述放电检测装置发送的局部放电信号，并将所述局部放电信号转发给所述局部放电判断模块；

所述局部放电判断模块用于判断所述局部放电信号是否异常，并将判断结果发送给所述人机交互模块；

所述人机交互模块用于显示所述判断结果，并根据用户输入的控制指令向异常的所述局部放电信号对应的所述放电检测装置发送警示信号。

进一步地，所述局部放电判断模块包括电压比较器；所述电压比较器用于将所述局部放电信号的电压值与预设门限值进行比较，以判断所述局部放电信号是否异常。

进一步地，每个所述放电检测装置对应设置有电子标识信息，所述检测主机根据所述电子标识信息区分识别所述放电检测装置。

根据本发明实施例的另一个方面，提供一种利用所述开关柜局部放电检测系统实现的开关柜局部放电检测方法，包括：

多个所述放电检测装置分别在开关柜的不同位置进行局部放电检测以生成局部放电信号，将所述局部放电信号以无线通信方式发送给所述检测主机；

所述检测主机检测各所述放电检测装置发送的所述局部放电信号是否异常，并向异常的所述局部放电信号对应的所述放电检测装置发送警示信号；

所述放电检测装置播放所述警示信号。

进一步地，所述检测主机检测各所述放电检测装置发送的所述局部放电信号是否异常，包括：

将所述局部放电信号的电压值与预设门限值进行比较；

若局部放电信号的电压值大于预设门限值，则判断所述局部放电信号异常。

进一步地，所述向异常的所述局部放电信号对应的所述放电检测装置发送警示信号，包括：

响应于用户通过人机交互模块输入的控制指令，向异常的所述局部放电信号对应的所述放电检测装置发送警示信号。

本发明实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

本发明提供的开关柜局部放电检测系统及方法，可高效地对开关柜进行局部放电检测，并可在检测到局部放电信号时，控制检测到异常的局部放电信号的放电检测装置进行声光示警，在开关柜上直观地显示局部放电发生的位置；解决了现有的开关柜局部放电检测中无法直观的显示局部放电发生的位置、检测效率不高的问题。

本发明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，部分特征和优点可以从说明书中推知或毫无疑义地确定，或者通过实施本发明实施例了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，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为本申请实施例提供的一种开关柜局部放电检测系统结构框图；

图2为本申请实施例提供的一种开关柜局部放电检测方法流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。

本申请的一个实施例提供了一种开关柜局部放电检测系统，包括：

检测主机和与所述检测主机无线连接的多个放电检测装置；

多个所述放电检测装置可布设于开关柜柜体不同位置，分别用于对所述开关柜进行局部放电检测以生成局部放电信号，以及将所述局部放电信号以无线通信方式发送给所述检测主机；

所述检测主机用于检测各所述放电检测装置发送的所述局部放电信号是否异常，并向异常的所述局部放电信号对应的所述放电检测装置发送警示信号；

所述放电检测装置还用于播放所述警示信号。

所述检测主机包括两两电连接的无线通信模块主机、局部放电判断模块和人机交互模块；

所述放电检测装置包括无线通信模块从机以及分别与所述无线通信模块从机电连接的局部放电采集模块和局部放电警示模块；

所述局部放电采集模块用于对所述开关柜进行局部放电检测以生成局部放电信号，并将所述局部放电信号通过所述无线通信模块从机发送给所述检测主机；

所述无线通信模块从机还用于接收所述检测主机发送的警示信号，并将所述警示信号转发给所述局部放电警示模块；

所述局部放电警示模块用于播放所述警示信号。

无线通信模块从机与无线通信模块主机无线连接。

所述局部放电采集模块包括互相电连接的电压传感器和模数转换器；

所述电压传感器用于采集所述开关柜局部的模拟电压信号；

所述模数转换器用于将所述模拟电压信号转换为数字电压信号，并将所述数字电压信号通过所述无线通信模块从机发送给所述检测主机。

所述放电检测装置还包括磁铁，所述磁铁用于将所述放电检测模块以磁吸方式吸附于所述开关柜柜体。

所述检测主机包括两两电连接的无线通信模块主机、局部放电判断模块和人机交互模块；

所述无线通信模块主机用于接收所述放电检测装置发送的局部放电信号，并将所述局部放电信号转发给所述局部放电判断模块；

所述局部放电判断模块用于判断所述局部放电信号是否异常，并将判断结果发送给所述人机交互模块；

所述人机交互模块用于显示所述判断结果，并根据用户输入的控制指令向异常的所述局部放电信号对应的所述放电检测装置发送警示信号。

所述局部放电判断模块包括电压比较器；所述电压比较器用于将所述局部放电信号的电压值与预设门限值进行比较，以判断所述局部放电信号是否异常。

每个所述放电检测装置对应设置有电子标识信息，所述检测主机根据所述电子标识信息区分识别所述放电检测装置。

人机交互模块包括处理器以及与处理器电连接的显示输入装置，所述处理器分别与无线通信模块主机和局部放电判断模块电连接。所述显示输入装置包括分别与处理器电连接的显示屏和按键；或者，所述显示输入装置可以为触控显示屏。工作人员可以通过手动输入的方式输入控制指令。

放电检测装置优选为无线传感装置。

所述电子标识信息为用于供所述检测主机识别的编号信息，每个所述放电检测装置对应设置有一个编号。

根据本发明实施例的另一个方面，提供一种利用所述开关柜局部放电检测系统实现的开关柜局部放电检测方法，包括：

步骤(1):多个所述放电检测装置分别在开关柜的不同位置进行局部放电检测以生成局部放电信号，将所述局部放电信号以无线通信方式发送给所述检测主机；

步骤(2):所述检测主机检测各所述放电检测装置发送的所述局部放电信号是否异常，并向异常的所述局部放电信号对应的所述放电检测装置发送警示信号；

步骤(3):所述放电检测装置播放所述警示信号。

所述步骤(1)包括：

步骤(101):局部放电采集模块采集局部放电信号，并将其传递给无线通信模块从机；

步骤(102):无线通信模块从机将所述局部放电信号以无线通信方式发送至无线通信模块主机。

所述步骤(101)包括：所述局部放电采集模块将所述电压传感器采集到的局部放电信号经过所述模数转换器采样处理后传输给无线通信模块从机，所述模数转换器采样的位数为12位，采样频率为50khz。

所述步骤(2)包括：

将所述局部放电信号的电压值与预设门限值进行比较；

若局部放电信号的电压值大于预设门限值，则判断所述局部放电信号异常；

响应于用户通过人机交互模块输入的控制指令，向异常的所述局部放电信号对应的所述放电检测装置发送警示信号。

所述步骤(3)包括：所述放电检测装置的局部放电警示模块发出声光警示信号。

如图1所示，本申请的另一个实施例提供了一种开关柜局部放电检测系统，包括：局部放电检测主机20以及分别与局部放电检测主机20无线连接的若干无线传感装置100。

与同一台局部放电检测主机20无线连接的若干无线传感装置100的数量小于等于255。

每个无线传感装置100都对应设置有一个编号，所述编号为一种用于供所述检测主机识别的电子标识信息。

局部放电检测主机20包括无线通信模块主机21、局部放电判断模块22和人机交互模块23；无线通信模块主机21、局部放电判断模块22和人机交互模块23两两电连接，三者组装在一起，构成一个整体。

每个无线传感装置100包括局部放电采集模块101、局部放电警示模块102和无线通信模块从机103。局部放电采集模块101和局部放电警示模块102分别与无线通信模块从机103电连接，三者组装在一起，构成一个整体。

无线通信模块从机103与无线通信模块主机21无线连接。

若干无线传感装置100布设安装于被测开关柜柜体表面不同位置，采用磁铁吸附方式固定于柜体上。磁铁吸附方式具有使用便捷的有点，便于布设，便于无线传感装置100布设在柜体上以及便于取下。单台开关柜应在前后左右四个表面中可直接接触到的表面各安装有至少3个无线传感装置100。

局部放电采集模块101用于对开关柜进行局部放电检测以生成局部放电信号，并将局部放电信号传送给无线通信模块从机103。

局部放电采集模块101包括模数转换器和用于采集局部放电信号的电压传感器，模数转换器和电压传感器电连接。

所述电压传感器采集所述开关柜局部的模拟电压信号，该模拟电压信号经所述模数转换器转换为数字电压信号(即局部放电信号)后传输给无线通信模块从机103，模数转换器采样的位数为12位，采样频率为50khz。

无线通信模块从机103用于将来自局部放电采集模块101的局部放电信号发送至无线通信模块主机21，并用于接收无线通信模块主机21发送来的警示信号，并将警示信号发送至局部放电警示模块102。

局部放电警示模块102用于接收来自无线通信模块从机103的警示信号，并在收到警示信号后以发光、发声的形式做出警示。

局部放电检测主机20放置于被测开关柜附近可接收到无线传感装置100发射的无线信号的任意位置。

无线通信模块主机21用于将来自无线通信模块从机103发送的局部放电信号转发发送至局部放电判断模块22，接收人机交互模块23发送的警示信号并将来自人机交互模块23的警示信号发送至无线通信模块从机103，无线通信模块从机103接收到警示信号后将信号传输至局部放电警示模块102。

局部放电判断模块22包括电压比较器；所述电压比较器用于将所述局部放电信号的电压值与预设门限值进行比较，以判断所述局部放电信号是否异常。局部放电判断模块22用于判断所述局部放电信号是否异常，并将判断结果发送给所述人机交互模块。局部放电判断模块22接收来自无线通信模块主机21的局部放电信号，并通过电压比较器对局部放电信号的电压值与预设门限值进行电压比较，若局部放电信号的电压值大于预设门限值则生成局部放电超标报警信号，并将该局部放电超标报警信号与检测到局部放电信号的无线传感装置编号一同发送至人机交互模块23。

人机交互模块23由处理器、显示屏及按键组成，显示屏和按键分别与处理器电连接，所述处理器分别与无线通信模块主机21和局部放电判断模块22电连接；显示屏可用于显示局部放电强度数据、局部放电超标报警信号数据；在接收到局部放电超标报警信号时，由工作人员通过手动操控按键向人机交互模块23输入指令，生成警示信号，通过人机交互模块23将该警示信号发送给无线通信模块主机21。人机交互模块23用于接收来自局部放电判断模块22的局部放电的强度数值、局部放电超标报警信号与无线传感装置编号，并将收到的信息数据显示在显示屏上。人机交互模块23将所述警示信号通过无线通信模块主机21发送至检测到局部放电超标的无线传感装置100，并引发该无线传感装置100的局部放电警示模块102发出声光警示信号。

局部放电检测主机20通过无线方式连接多个无线传感装置100，解决了手持式单机局部放电检测仪需要人工多次测量或是现有大型局部放电信号检测系统需要大量接线工作的问题；在局部放电检测主机20检测到有局部放电信号发生时，局部放电警示模块102可发送警示信号到无线传感装置100，无线传感装置100以声光等形式示警，直观提示检测到局部放电信号的位置，解决了现有的大型局部放电信号检测系统无法直观地显示局部放电发生的位置的问题。

参考图2所示，本申请的一个实施例提供了一种利用上述开关柜局部放电检测系统实现的开关柜局部放电检测方法，包括：

步骤s1:多个无线传感装置100的局部放电采集模块101分别在开关柜的不同位置进行局部放电检测以生成局部放电信号，并将局部放电信号传递给无线通信模块从机103；

所述局部放电采集模块101将电压传感器采集到的局部放电信号经过其内部带有的模数转换器采样处理后传输给无线通信模块从机103，模数转换器采样的位数为12位，采样频率为50khz；

步骤s2:无线通信模块从机103将所述局部放电信号发送至无线通信模块主机21；

步骤s3:无线通信模块主机21将所述局部放电信号发送至局部放电判断模块22；

步骤s4:局部放电判断模块22对局部放电信号的电压值与预设门限值进行比较，以判断局部放电信号是否异常；若局部放电信号的电压值大于预设门限值，则判定为异常，则生成局部放电超标报警信号并将其与局部放电信号以及所述无线传感装置编号一同发送至人机交互模块23；若局部放电信号的电压值不大于预设门限值，则判定为无异常，则将局部放电信号数据以及所述无线传感装置编号一同发送至人机交互模块23；利用电压值比较的方式进行放电判断，判断结果精确快捷；

步骤s5:人机交互模块23将收到的数据显示出来；若接收到局部放电超标报警信号，则响应于用户通过人机交互模块23输入的控制指令，生成警示信号并将所述警示信号通过无线通信模块主机发送至对应无线传感装置(即采集到异常局部放电信号的无线传感装置)；所述警示信号为由工作人员通过手动操控(例如通过触碰按键的方式)向人机交互模块23输入控制指令而生成的信号；

步骤s6:所述无线传感装置的局部放电警示模块发出声光警示信号。

本发明实施例提供的开关柜局部放电检测系统，可高效地对开关柜进行局部放电检测，并可在检测到局部放电信号时，控制检测到局部放电信号的无线传感装置进行声光示警，在开关柜上直观地显示局部放电发生的位置；解决了现有的开关柜局部放电检测中无法直观的显示局部放电发生的位置、检测效率不高的问题。

需要说明的是：

术语“模块”并非意图受限于特定物理形式。取决于具体应用，模块可以实现为硬件、固件、软件和/或其组合。此外，不同的模块可以共享公共组件或甚至由相同组件实现。不同模块之间可以存在或不存在清楚的界限。

在此提供的算法和显示不与任何特定计算机、虚拟装置或者其它设备固有相关。各种通用装置也可以与基于在此的示教一起使用。根据上面的描述，构造这类装置所要求的结构是显而易见的。此外，本发明也不针对任何特定编程语言。应当明白，可以利用各种编程语言实现在此描述的本发明的内容，并且上面对特定语言所做的描述是为了披露本发明的最佳实施方式。

在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

类似地，应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如下面的权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。

本领域那些技术人员可以理解，可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件，以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在下面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

本发明的各个部件实施例可以以硬件实现，或者以在一个或者多个处理器上运行的软件模块实现，或者以它们的组合实现。本领域的技术人员应当理解，可以在实践中使用微处理器或者数字信号处理器(dsp)来实现根据本发明实施例的虚拟机的创建装置中的一些或者全部部件的一些或者全部功能。本发明还可以实现为用于执行这里所描述的方法的一部分或者全部的设备或者装置程序(例如，计算机程序和计算机程序产品)。这样的实现本发明的程序可以存储在计算机可读介质上，或者可以具有一个或者多个信号的形式。这样的信号可以从因特网网站上下载得到，或者在载体信号上提供，或者以任何其他形式提供。

应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本发明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。

应该理解的是，虽然附图的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，其可以以其他的顺序执行。而且，附图的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，其执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其他步骤或者其他步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

以上所述实施例仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。