局放信号空间定位接收频率的选频方法
【专利摘要】本发明是一种局放信号空间定位接收频率的选频方法，包括以下步骤：全频段采集时域信号；对所述时域信号分频段做傅里叶分析，得到频域信号；将100-1200MHz频段分成100-200MHz、200-400MHz、400-800MHz以及800-1200MHz四个频段判断各频段干扰信号的幅度大小，获得干扰信号幅度最小的频段，若两个频段干扰信号幅度相同，则选择频段高的频段作为干扰信号幅度最小的频段；在干扰信号幅度最小的频段中选择信噪比最高的频点作为局放信号的接收频率。本发明方法采用先筛选合适频段，再从筛选出的频段筛选出合适接收频点接收局放信号的方法，可排除一些不适宜接收局放信号的频段，从而能得到最清晰的局放信号，进而使局放信号的定位精度高。
【专利说明】局放信号空间定位接收频率的选频方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种选频方法，尤其是一种局放信号空间定位接收频率的选频方法。【背景技术】
[0002]常规变电站中各类输变电一次设备，包括GIS出线套管、变压器高压套管、SF6断路器、互感器、电容器、避雷器、绝缘子等出现绝缘故障前会产生局部放电。据不完全统计，在已有记录的事故中，由输变电一次设备故障所引起的事故占了很大的比例，而局部放电是导致其故障的主要原因之一，也是绝缘劣化的重要征兆和表现形式，因此对局部放电的深入研究已经逐渐成为广大科研工作者的重要课题。
[0003]现有的一些局放信号的定位是通过多路射频无线接收的方式对局放信号进行接收、解算来定位，依据解算结果在视频图像中标记出放电位置。我们都知道，局放信号是一个高电流窄脉冲信号，富含的频率成分相当多，频率范围覆盖较宽，在时域上是一个脉宽达十几纳秒的窄脉冲，频域上是一个近似于白噪声的宽频谱信号。但是我们经常用到的手机信号频率900MHz和1800MHz，电视信号和广播信号，短波电台等在外场环境中广泛存在，因此其和局放信号频率重叠部分不可用，幸好这些信号都有一个共同的特点，就是信号保持持续，可以跟局放信号的瞬时特性区分开。
[0004]另外，我们还要兼顾定位精度的问题。接收、解算是根据载波频率的上升沿比对时延得到时延差进行定位解算的，要求接收频率的上升沿越陡越好，即信号幅度越大越好，也就是信号能量值越高越好，但是还要考虑到定位精度，定位精度与信号的接收频率关系密切，如果定位精度为I米，则需要接收频率的上升沿小于3ns，折合到频率约75MHz ;如果定位精度为0.3米，则需要接收频率的上升沿小于1ns，折合到频率约250MHz，即接收频率大于250MHz才能满足定位精度大于0.3米的技术指标要求。要接收到清晰局放信号，还要考虑到所能接收到局放信号的幅度。局放信号在频率小于30MHz时幅度较大，信号能量值高，但是在这段频率内的干扰信号太多，信噪比过低，无法获得清晰的局放信号，随着接收频率的提高，接收到的信号幅度逐渐减小，能量值小，但是在这段频率范围内存在信噪比较高的区域，可获得较清晰的局放信号。我们既要考虑接收信号的信噪比，又要考虑接收到信号的幅度，要进行折中处理。对此，这就要求筛选符合上述标准的接收频率，以此获得最佳效果。
[0005]有些信号的确定需要用频域方法，但频域方法属于一种主动接收方式，用既定频率进行接收，但由于局放信号的频率范围较广，因此用频域方法进行接收显然不合适，接收不到清晰的局放信号。
[0006]有鉴于此，特提出本发明。
【发明内容】
[0007]本发明的目的是提供一种兼顾信噪比和接收到的信号能量值，从而可接收到最清晰局放信号进而能实现局放信号的精确定位的局放信号空间定位接收频率的选频方法。
[0008]为解决上述技术问题，本发明采用技术方案的基本构思是:[0009]一种局放信号空间定位接收频率的选频方法，包括以下步骤:
[0010]全频段采集时域信号；
[0011]对所述时域信号分频段做傅里叶分析，得到频域信号；
[0012]将100-1200MHz 频段分成 100-200MHz、200-400MHz、400-800MHz 以及 800_1200MHz四个频段判断各频段干扰信号的幅度大小，获得干扰信号幅度最小的频段，若两个频段干扰信号幅度相同，则选择频段高的频段作为干扰信号幅度最小的频段；
[0013]在干扰信号幅度最小的频段中选择信噪比最高的频点作为局放信号的接收频率。
[0014]优选的，所述将100-1200MHz 频段分成 100-200MHz、200-400MHz、400-800MHz 以及800-1200MHZ四个频段判断各频段干扰信号的幅度大小，获得干扰信号幅度最小的频段中，将四个频段中各频段中幅度最大的干扰信号幅度值作为该频段的干扰信号幅度。
[0015]优选的，当所述100-200MHz、200-400MHz、400-800MHz 以及 800_1200MHz 四个频段中两频段的干扰信号幅度差小于等于6dB时，确定两个频段干扰信号幅度相同。
[0016]优选的，所述全频段采集时域信号中采用10-20G采样率进行信号采集，最优为10G。
[0017]本发明的有益效果为:本发明方法采用先筛选合适频段，再从筛选出的频段筛选出合适接收频点接收局放信号的方法，可排除一些不适宜接收局放信号的频段，从而能得到最清晰的局放信号，进而使局放信号的定位精度高。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1为本发明的流程图。
【具体实施方式】
[0019]为了使本【技术领域】的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步的详细说明。
[0020]参照图1，本发明是一种局放信号空间定位接收频率的选频方法，包括以下步骤:
[0021]S1、全频段采集时域信号；
[0022]S2、对所述时域信号分频段做傅里叶分析，得到频域信号；
[0023]S3、将 100-1200MHz 频段分成 100-200MHz、200-400MHz、400_800MHz 以及800-1200MHZ四个频段判断各频段干扰信号的幅度大小，获得干扰信号幅度最小的频段，若两个频段干扰信号幅度相同，则选择频段高的频段作为干扰信号幅度最小的频段，因为高频段接收到的信号幅度高，信号能量值大；
[0024]S4、在干扰信号幅度最小的频段中选择信噪比最高的频点作为局放信号的接收频率。
[0025]将100-1200MHz 频段分成 100-200MHz、200-400MHz、400-800MHz 以及 800_1200MHz四个频段判断各频段干扰信号的幅度大小，获得干扰信号幅度最小的频段中，将四个频段中各频段中幅度最大的干扰信号幅度值作为该频段的干扰信号幅度。
[0026]当所述100-200MHz、200-400MHz、400-800MHz 以及 800_1200MHz 四个频段中两频段的干扰信号幅度差小于等于6dB时，确定两个频段干扰信号幅度相同。小于6dB时，干扰信号差别较小，故选取6dB时作为分界点。[0027]由于本方法中选择100-1200MHZ作为备选用的频段，为了保证在高频段时可以清楚看出该频段的频谱曲线，因此所述全频段采集时域信号中最好采用10-20G这样的高采样率进行信号采集方能满足要求，但考虑到成本，优选采用IOG采样率。
[0028]上述方法采用先筛选合适频段，再从筛选出的频段中筛选出合适接收频点接收局放信号的方法，可排除一些不适宜接收局放信号的频段，从而能得到最清晰的局放信号，进而使局放信号的定位精度高。
[0029]以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种局放信号空间定位接收频率的选频方法，其特征在于，包括以下步骤: 全频段采集时域信号； 对所述时域信号分频段做傅里叶分析，得到频域信号； 将 100-1200MHZ 频段分成 100-200MHz、200-400MHz、400-800MHz 以及 800_1200MHz 四个频段判断各频段干扰信号的幅度大小，获得干扰信号幅度最小的频段，若两个频段干扰信号幅度相同，则选择频段高的频段作为干扰信号幅度最小的频段； 在干扰信号幅度最小的频段中选择信噪比最高的频点作为局放信号的接收频率。
2.根据权利要求1所述的局放信号空间定位接收频率的选频方法，其特征在于，所述将 100-1200MHz 频段分成 100-200MHz、200-400MHz、400-800MHz 以及 800_1200MHz 四个频段判断各频段干扰信号的幅度大小，获得干扰信号幅度最小的频段中，将四个频段中各频段中幅度最大的干扰信号幅度值作为该频段的干扰信号幅度。
3.根据权利要求1或2所述的局放信号空间定位接收频率的选频方法，其特征在于，当所述100-200MHz、200-400MHz、400-800MHz以及800_1200MHz四个频段中两频段的干扰信号幅度差小于等于6dB时，确定两个频段干扰信号幅度相同。
4.根据权利要求1或2所述的局放信号空间定位接收频率的选频方法，其特征在于，所述全频段采集时域信号中采用10-20G采样率进行信号采集。
5.根据权利要求4所述的局放信号空间定位接收频率的选频方法，其特征在于，所述全频段采集时域信号中采用IOG采样率进行信号采集。
【文档编号】G01R23/16GK103926461SQ201410132361
【公开日】2014年7月16日 申请日期:2014年4月3日 优先权日:2014年4月3日
【发明者】云峰, 史建华, 毕建民, 张云疆, 张文, 李叶 申请人:北京锐质科控电气有限公司