[0026]双通道互相关估计与积累检测模块，用来对任意2路具有相同采样频率和采样长度的数字采集信号进行互相关估计，得到其时差估计序列，并在设定时间范围内对该时差估计序列进行长时间积累和时差估计值提取；
[0027]局部放电源定位模块，根据双通道互相关估计与积累检测模块输出的时差估计结果，结合接收天线的位置坐标和时差定位原理，计算得到局部放电源的空间三维坐标，从而实现对局部放电源的探测。
[0028]如图2-4，实现局部放电源远距离探的工作原理具体如下:
[0029]I)利用4个具有相同结构的全向、宽带接收天线接收局部放电源产生的电磁辐射信号，将其转换为4路电压信号，并通过同轴电缆传输至A/D转换与数据预处理模块；
[0030]2)利用A/D转换与数据预处理模块将4路电压信号分别转换成具有相同采用频率的4路数字信号，并对其进行自适应数字滤波处理。其中，自适应数字滤波主要是将局部放电信号以外的噪声或干扰信号滤除掉；
[0031]3)以第一接收天线接收到的电压信号作为基准信号，其它3个接收天线接收到的3路电压信号分别与该基准信号组合成双通道信号，从而形成3组双通道信号。
[0032]对于每一组双通道信号，均利用双通道互相关估计与积累检测模块进行等时长分段处理，得到多个时差估计序列，并在设定时间范围内对该时差估计序列进行长时间积累，最终得到一个积累后的时差估计序列，并将从这个时差估计序列中提取到的最大值作为时差估计值。
[0033]例如，设定需要进行积累的时间范围为ls，对Is时间内采集并处理后的每I路数字信号数据以等时长进行分段，若以每隔0.1ms进行一次分段，分成10000段数据。则对一组由2路信号组成的双通道信号来说，通过互相关计算这2组相应分段数字信号之间的时差估计序列，相应地得到10000个时差估计序列。对这10000个时差估计序列进行累加后进行归一化处理，最终得到I个累加后的时差估计序列。从这个最终时差估计序列中提取到的最大值作为时差估计值。
[0034]对于微弱放电信号来说，由于其信噪比较低，甚至出现有用信号被完全淹没在背景噪声中的现象，这样仅通过I次互相关计算就无法获得准确的时差估计结果，比如由图2中的2组数据得到图3的时差估计序列，从图3中可以看出，无法获得准确的时差估计结果。图4就是在对时差估计序列进行0.5s积累处理后的输出结果，从图4中可以看出提取出的时差信息估计值得到了明显的凸现。由此可见，本步骤执行的积累处理有效提高了低信噪比条件下微弱放电信号的时差估计值的精度。
[0035]4)利用局部放电源定位模块，结合提取得到的3个时差估计值和所述4个接收天线的位置坐标，根据时差定位原理计算得到局部放电源的空间三维坐标。
[0036]这里所提到的时差定位原理是一种公知原理，可以参见例如教科书《空间电子侦察定位原理》，国防工业出版社，2012年出版，郭福成等著，其第191页到198页描述了多平台时差定位原理。因此说，根据时差定位原理计算得到局部放电源的空间三维坐标来实现对其的定位是一个成熟的、公知的定位方法，这里就不再赘述。所述3个时差估计值是因为对3组双通道信号分别进行互相关估计和积累检测的结果。
[0037]尽管参考附图详细地公开了本实用新型，但应理解的是，这些描述仅仅是示例性的，并非用来限制本实用新型的应用。本实用新型的保护范围由附加权利要求限定，并可包括在不脱离本实用新型保护范围和精神的情况下针对实用新型所作的各种变型、改型及等效方案。
【主权项】
1.一种局部放电源远距离探测系统，该系统包括:第一接收天线(3)、第二接收天线(4)、第三接收天线(5)、第四接收天线￠)、四个A/D转换与数据预处理模块(7)、三个双通道互相关估计与积累检测模块(8)和局部放电源定位模块(9); 其中，第一接收天线(3)、第二接收天线(4)、第三接收天线(5)、第四接收天线(6)分别与各自的A/D转换与数据预处理模块(7)相连； 第一接收天线(3)经过第一 A/D转换与数据预处理模块后的信号与第二接收天线(4)经过第二 A/D转换与数据预处理模块后的信号一起接入第一双通道互相关估计与积累检测模块； 第一接收天线(3)经过第一 A/D转换与数据预处理模块后的信号与第三接收天线(5)经过第三A/D转换与数据预处理模块后的信号一起接入第二双通道互相关估计与积累检测模块； 第一接收天线(3)经过第一 A/D转换与数据预处理模块后的信号与第四接收天线(6)经过第四A/D转换与数据预处理模块后的信号一起接入第三双通道互相关估计与积累检测模块； 三个双通道互相关估计与积累检测模块的信号输出端连接局部放电源定位模块(9)。
【专利摘要】本实用新型提供了一种局部放电源远距离探测系统，该系统包括：第一接收天线(3)、第二接收天线(4)、第三接收天线(5)、第四接收天线(6)、四个A/D转换与数据预处理模块(7)、三个双通道互相关估计与积累检测模块(8)和局部放电源定位模块(9)；其中，第一接收天线(3)、第二接收天线(4)、第三接收天线(5)、第四接收天线(6)分别于各自的A/D转换与数据预处理模块(7)相连；本实用新型通过利用双通道互相关估计与积累检测模块，可以将非周期的微弱放电信号转换为具有周期特征的时差估计序列进行积累检测，从而解决了非周期微弱放电信号的长时间积累检测问题，有利于在低信噪比条件下提高测试系统对局部放电源的远距离探测能力。
【IPC分类】G01R31/12
【公开号】CN204882794
【申请号】CN201520377725
【发明人】刘卫东, 刘尚合, 胡小峰, 魏明
【申请人】中国人民解放军军械工程学院
【公开日】2015年12月16日
【申请日】2015年6月3日