一种电力设备局放超声信号的实时监测装置及监测方法与流程

技术特征：
1.一种电力设备局放超声信号的实时监测装置，其特征在于，包括：激光光源(1)，光电转换器件(2)，数据采集器件(3)，光纤耦合器(4)，光纤连接器(5)，光纤传感器(6)，局放信号源腔体(7)；所述激光光源(1)用于输出功率稳定的激光，所述激光光源(1)为内部主动光源；所述光电转换器件(2)用于同步获取光纤传感器(6)返回的光信号，并转换为电信号；所述数据采集器件(3)用于同步采集光电转换器件(2)获取的电信号，对局放高频信号进行监测；所述光纤耦合器(4)用于对前反向光信号进行耦合；所述光纤连接器(5)用于连接光纤耦合器(4)与光纤传感器(6)；所述光纤传感器(6)用于感应周围介质因压力变化而引起的折射率变化，所述光纤传感器(6)前端为陶瓷插芯，光纤端面研磨平滑；所述激光光源(1)经过光纤耦合器(4)后光连接至光纤连接器(5)，所述光纤连接器(5)光连接光纤传感器(6)，所述光电转换器件(2)光连接光纤耦合器(4)，所述光电转换器件(2)电连接数据采集器件(3)；所述光纤传感器(6)的前端面安装在局放信号源腔体(7)内部或安装在局放信号源腔体(7)缝隙附近。2.根据权利要求1所述的一种电力设备局放超声信号的实时监测装置，其特征在于，所述光电转换器件(2)具有信号增益功能，对获取的微弱信号进行放大。3.根据权利要求1所述的一种电力设备局放超声信号的实时监测装置，其特征在于，所述激光光源(1)包括1310nm或1550nm的光通信波段。4.根据权利要求1所述的一种电力设备局放超声信号的实时监测装置，其特征在于，所述光纤耦合器(4)包括光纤规格为单模石英光纤，耦合比为1:1。5.根据权利要求1所述的一种电力设备局放超声信号的实时监测装置，其特征在于，所述实时监测装置的光连接的光纤接口包括fc/apc规格。6.根据权利要求1所述的一种电力设备局放超声信号的实时监测装置，其特征在于，所述数据采集器件(3)同步采集光电转换器件(2)获取的电信号的最大采集频率大于100mhz。7.一种电力设备局放超声信号的实时监测方法，其特征在于，所述实时监测方法用于权利要求1至6任一权利要求所述的实时监测装置，包括以下步骤：步骤一：将光纤传感器(6)的前端面安装在局放信号源腔体(7)内部或安装在局放信号源腔体(7)缝隙附近；步骤二：启动激光光源(1)，激光光源(1)的光信号，经光纤耦合器(4)与光纤连接器(5)，到达光纤传感器(6)的前端面；步骤三当局放信号源腔体(7)存在局部放电时，会伴随产生超声信号，声压会引起局放信号源腔体(7)内部或局放信号源腔体(7)缝隙附近介质的折射率发生改变，从而影响回波反射的强度；步骤四：回波反射的光信号，经光纤连接器(5)与光纤耦合器(4)，到达光电转换器件(2)；步骤五：光电转换器件(2)将同步获取的返回的光信号，并转换为电信号后送至数据采集器件(3)；
步骤六：数据采集器件(3)实时高速采集光纤传感器(6)前光纤端面回波反射光强度的周期性变化；步骤七：通过反射光强度的周期性变化进而判断电力设备的局部放电情况。8.根据权利要求7所述的一种电力设备局放超声信号的实时监测方法，其特征在于，所述步骤一中，光纤传感器(6)布设方式包括多个传感探头阵列或多点传感器分布，利用超声波信号到达不同位置传感器的信号时延或强度变化可进一步实现局放点定位。

技术总结
本发明属于电力设备监测技术领域,涉及一种电力设备局放超声信号的实时监测装置及监测方法，包括：激光光源，光电转换器件，数据采集器件，光纤耦合器，光纤连接器，光纤传感器，局放信号源腔体，激光光源经过光纤耦合器后光连接至光纤连接器，光纤连接器光连接光纤传感器，光电转换器件光连接光纤耦合器，光电转换器件电连接数据采集器件，光纤传感器的前端面安装在局放信号源腔体内部或安装在局放信号源腔体缝隙附近，本发明监测装置及监测方法不受温度干扰，可检测频域范围宽，不受声波传播介质特性约束，检测灵敏度高，结构简单小巧，系统可靠性高，制作工艺简单，成本低。成本低。成本低。


技术研发人员：单娟 翟凯旋 周航 李跟兴
受保护的技术使用者：西安和其光电科技股份有限公司
技术研发日：2022.05.30
技术公布日：2022/8/12