本实用新型涉及电力系统故障检测技术领域，具体涉及一种可穿戴式电缆局部放电智能传感器。
背景技术：
局部放电监测及其趋势分析被认为是检测电缆绝缘缺陷发展的最有效的手段。国内各个研究单位所运用的检测方法不同，因此对于电缆局部放电(pd)检测的成果也不尽相同。目前主要有两种检测方法：高频电流法和特高频法。
高频电流法用高频传感器hfct(罗果夫斯基线圈)对局部放电产生的电磁信号进行检测，并通过信号的后期处理，提取局部放电信号特征参数，并进行统计计算。高频电流法的测量信号频率范围一般在100khz-30mhz，主要用于电缆附件的检测。
特高频法(uhf)最早在20世纪80年代的英国，由boggs和stone将其应用于气体绝缘开关设备(gasinsulatedswitchgear,gis)设备的局部放电检测中。该方法的原理是局部放电激发的电磁波信号的频率可以达到ghz级，而电气设备所在环境中的干扰信号的频率一般不会高于200mhz，因此，可以运用高频传感器通过接收超高频段(300mhz～3ghz)的电磁波信号对设备的局部放电情况进行检测。
高频电流法需要在电缆的接地线上安装罗斯线圈，而系统中接地线上的各种干扰信号(变频设备投切、通信无线信号等)对其检测的灵敏性会构成较大的影响。而且，由于需要采用高速的信号处理设备，导致设备的功耗较高，成本也难以下降，因此不利于大面积推广使用。
由于电缆内部发生放电时，特高频电磁波被半导电层和屏蔽层严重衰减，难以在电缆表面进行测量，导致特高频法几乎无法在电缆的局放测量中被应用。
以上方法均存在功耗较高，体积大，导致现场安装和使用困难。
技术实现要素：
针对上述存在的技术不足，本实用新型的目的是提供一种可穿戴式电缆局部放电智能传感器，解决目前无法可靠在线检测运行在恶劣环境中的电缆局部放电的问题。
为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：
一种可穿戴式电缆局部放电智能传感器，包括密封在壳体内的多频超声波探头、微弱信号调理放大模块、测温模块、微处理器、无线通信模块、能量管理模块以及安装耳，所述安装耳对称设置在所述壳体的两侧；所述多频超声波探头与所述微弱信号调理放大模块电性连接，所述微弱信号调理放大模块与所述微处理器电性连接，所述测温模块与所述微处理器电性连接，所述无线通信模块与所述微处理器电性连接。
优选地，所述能量管理模块包括取电电路以及备用电池，所述取电电路分别与所述微处理器以及所述微弱信号调理放大模块电性连接。
优选地，还包括固定在所述壳体内的永久磁铁。
本实用新型的有益效果在于：基于超声波测量的微功耗电缆局部放电检测的设备和方法，利用高压电缆内部发生局部放电时产生的超声波信号特征来判断电缆的绝缘隐患，为早期发现电缆故障隐患提供信息和报警，进而及时进行处理，避免事故进一步扩大。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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为本实用新型提供的一种可穿戴式电缆局部放电智能传感器的结构示意图；
图2为本实用新型提供的一种可穿戴式电缆局部放电智能传感器的控制原理图；
图3为微弱信号调理放大模块的电路图；
图4为取电电路的电路图。
附图标记说明：
1-壳体，2-多频超声波探头，3-微弱信号调理放大模块，4-测温模块，5-微处理器，6-无线通信模块，7-能量管理模块，8-安装耳，9-永久磁铁。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
如图1至图3所示，一种可穿戴式电缆局部放电智能传感器，包括密封在壳体1内的多频超声波探头2、微弱信号调理放大模块3、测温模块4、微处理器5、无线通信模块6、能量管理模块7以及安装耳8，安装耳8对称设置在壳体1的两侧；多频超声波探头2与微弱信号调理放大模块3电性连接，多频超声波探头2用于将其安装接触部分附近的电缆内部发生的局部放电产生的超声波信号转换为微弱的电信号，微弱信号调理放大模块3与微处理器5电性连接，微弱信号调理放大模块3对该电信号进行多级放大后由微处理器5对信号进行采样、计算处理，根据信号的波形特征判断是否是局部放电以及局部放电的强度；测温模块4与微处理器5电性连接，无线通信模块6与微处理器5电性连接，微处理器5对温度传感器4的信号进行采样，计算此时电缆表面的温度，进行循环存储，并将检测到的局放信号和电缆温度数值送给无线通信模块6，由无线通信模块6发送给上级监测系统。
进一步的，能量管理模块7包括取电电路以及备用电池，取电电路与微处理器5以及微弱信号调理放大模块3电性连接，取电电路负责利用电缆周围的交变磁场耦合产生能量给微处理器5以及所述微弱信号调理放大模块3供电，同时取电电路和后备电池之间电性连接，通过二极管进行切换，如图4所示。
进一步的，还包括固定在壳体1内的永久磁铁9，用于无法用绑带固定的地方(如开关外壳等)进行固定和测量。
本实用新型原理如下：多频超声波探头2与测温模块4处于同一平面，安装时将多频超声波探头2与测温模块4紧贴在被测电缆表面；多频超声波探头2用于将其安装接触部分附近的电缆内部发生的局部放电产生的超声波信号转换为微弱的电信号，该电信号送给微弱信号调理放大模块3，微弱信号调理放大模块3对该信号进行多级放大后由微处理器5对信号进行采样、计算处理，根据信号的波形特征判断是否是局部放电以及局部放电的强度。同时微处理器5对测温模块4的信号进行采样，计算此时电缆表面的温度，进行循环存储，并将检测到的局放信号和电缆温度数值送给无线通信模块6，由无线通信模块6发送给上级监测系统。能量管理模块7利用电缆周围的交变磁场耦合产生能量给微弱信号调理放大模块3和微处理器5供电，同时管理取电电路和后备电池之间的无缝切换。所有模块集成在壳体1内，同时用绝缘灌封料进行灌封，实现ip67防护等级，安装耳8用于安装固定。
本实用新型基于超声波测量的微功耗电缆局部放电检测的设备和方法，利用高压电缆内部发生局部放电时产生的超声波信号特征来判断电缆的绝缘隐患，为早期发现电缆故障隐患提供信息和报警，进而及时进行处理，避免事故进一步扩大。
显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。
1.一种可穿戴式电缆局部放电智能传感器，其特征在于，包括密封在壳体内的多频超声波探头、微弱信号调理放大模块、测温模块、微处理器、无线通信模块、能量管理模块以及安装耳，所述安装耳对称设置在所述壳体的两侧；所述多频超声波探头与所述微弱信号调理放大模块电性连接，所述微弱信号调理放大模块与所述微处理器电性连接，所述测温模块与所述微处理器电性连接，所述无线通信模块与所述微处理器电性连接。
2.如权利要求1所述的一种可穿戴式电缆局部放电智能传感器，其特征在于，所述能量管理模块包括取电电路以及备用电池，所述取电电路分别与所述微处理器以及所述微弱信号调理放大模块电性连接。
3.如权利要求1所述的一种可穿戴式电缆局部放电智能传感器，其特征在于，还包括固定在所述壳体内的永久磁铁。
技术总结