本发明专利技术涉及一种用于快速识别高压电抗器异响声源位置的装置及方法，由于内连接环的中心位置设有摄像头，在内连接环和外连接环之间设置了多根连接臂，每根连接臂上连接有多个声音采集传感器，这样，连接架上就形成了一个声音采集传感器阵列，在需要检测高压电抗器异响声源位置时，各声音采集传感器检测声源发出的声音信号，由于不同位置的声音采集传感器与声源位置之间的距离不同，所以各声音采集传感器所检测到的声音信号就会有延时差别，根据各声音采集传感器检测到的声音信号就能够形成确定出声音位置的声像图，将声像图与摄像头拍摄到的物像图重叠就能够确定出高压电抗器上发生异响的声源位置。
【技术实现步骤摘要】
用于快速识别高压电抗器异响声源位置的装置及方法
本专利技术涉及一种用于快速识别高压电抗器异响声源位置的装置及方法。
技术介绍
特高压电抗器设备在运行时会发出声音，声音中包含了电抗器的大量状态信息，当特高压电抗器出现故障时其声音信号也会发生相应的改变，出现不同于正常工作状态的响声(异响)。声音信号的获取不需要采用接触式设备，并且具有传感器布置灵活方便、不产生电磁干扰、测量简单等优势，因此适合分布广泛且数量多的特高压电抗器设备的故障识别分析。但由于声信号在空气中传播采集，过大的背景噪声及声音的反射传播等都会对诊断结果造成影响，因此常规的噪声分析方法均无法精确判断异响产生的位置。在目前的异响识别方式中，通常只有多年从事变电运行有经验的师傅在做巡检时，根据人耳贴近高压电力设备听取设备发出的声音判断其运行状态。这种主要依靠人耳听诊的方法具有很大的限制性，一般情况只有发生故障且故障较为明显的情况下才可分辨。特高压电抗器设备的异响可分为瞬态和稳态异响，对于某些瞬态周期性异响，其持续时间短暂，常规的稳态处理方式难以捕捉。因此因此急需一种可实现特高压电抗器异响快速在线识别且具有广泛可推广性的装置。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种用于快速识别高压电抗器异响声源位置的装置及方法，能够方便准确地识别高压电抗器异响的声源位置。为实现上述目的，本专利技术提供一种用于快速识别高压电抗器异响声源位置的装置，采用如下技术方案：一种用于快速识别高压电抗器异响声源位置的装置，包括连接架、支撑架，所述连接架包括同心设置的外连接环及内连接环，所述内连接环的中心位置连接有摄像头，内连接环与外连接环之间连接有多根连接臂，各连接臂绕内连接环的中心旋转对称地布置，每根连接臂上在距离内连接环中心L1、L2……Ln位置处均设有声音采集传感器；所述声音采集传感器、摄像头均与信号处理系统通信连接；所述信号处理系统根据所接收的声音信号及摄像头采集的物像信号得出异响声源的位置。优选地，所述内连接环和外连接环之间连接有5根所述连接臂。优选地，以内连接环的中心为原点，其中一根连接臂为基准连接臂，基准连接臂沿以下螺旋线方程所表示的螺旋线延伸：其中，0.05≤r≤0.5。优选地，每根连接臂上在距离内连接环中心0.05米、0.09米、0.13米、0.17米、0.21米、0.25米位置处均设有声音采集传感器。优选地，所述声音采集传感器为1/4英寸电容式传声器，灵敏度50mv/Pa，最高测试声压级126dB。优选地，所述声音采集传感器可拆卸地连接在连接臂上。优选地，所述支撑架包括伸缩杆和三脚架，伸缩杆的上端与所述连接架连接，伸缩杆的下端连接在三脚架上；所述连接架可绕伸缩杆的轴线左右摆动设定的角度。与本专利技术的一种用于快速识别高压电抗器异响声源位置的装置相应地，本专利技术还提供一种用于快速识别高压电抗器异响声源位置的方法，采用上述技术方案或其任一优选的技术方案所述的用于快速识别高压电抗器异响声源位置的装置进行作业，包括如下步骤：1)调整连接架的位置，使连接架正对所要检测的高压电抗器，内连接环的中心与高压电抗器的检测面中心处于同一水平线上；2)利用摄像头采集检测面的物像信息并传递给信号处理系统，信号处理系统对检测面进行网格划分；3)信号处理系统对各网格点进行逐个扫描并重构得出各网格点的重构声音信号；4)声音采集传感器采集各网格点的实际声音信号，信号处理系统将各网格点的重构声音信号与实际声音信号叠加求和并输出计算值；最大计算值所对应的网格点在高压电抗器上所对应的位置即声源所在位置。10、优选地，在所述步骤4)中，信号处理系统输出的计算值的公式为：式中，d为声源与声音传感器之间的距离，t表示采样时间，M为传声器数量，wl为第l号传声器的加权系数，pl(ω)为传声器接收到信号，为重构信号，ω表示声音的圆频率，Δtl为第l号传声器与参考传声器之间的时间延迟。如上所述，本专利技术涉及的一种用于快速识别高压电抗器异响声源位置的装置及方法，具有以下有益效果：在本专利技术的一种用于快速识别高压电抗器异响声源位置的装置中，由于内连接环的中心位置设有摄像头，在内连接环和外连接环之间设置了多根连接臂，每根连接臂上连接有多个声音采集传感器，这样，连接架上就形成了一个声音采集传感器阵列，在需要检测高压电抗器异响声源位置时，各声音采集传感器检测声源发出的声音信号，由于不同位置的声音采集传感器与声源位置之间的距离不同，所以各声音采集传感器所检测到的声音信号就会有延时差别，根据各声音采集传感器检测到的声音信号就能够形成确定出声音位置的声像图，将声像图与摄像头拍摄到的物像图重叠就能够确定出高压电抗器上发生异响的声源位置。由此可见，本专利技术的一种用于快速识别高压电抗器异响声源位置的装置及方法，能够方便准确地识别高压电抗器异响的声源位置，结构简单，使用方便。附图说明图1显示为本专利技术的一种用于快速识别高压电抗器异响声源位置的装置的结构示意图。图2显示为连接架的结构示意图。图3显示为各声音采集传感器在连接架上的分布示意图。图4显示为利用本专利技术的一种用于快速识别高压电抗器异响声源位置的装置检测声源位置的原理示意图。图5显示为声音采集传感器、摄像头与信号处理系统的连接示意图。图6-1显示为螺旋形阵列的声音采集传感器的阵列示意图。图6-2显示为利用图6-1中螺旋形阵列的声音采集传感器检测的声源位置示意图，声源位置位于阵列中心所正对的位置。图7-1显示为矩形阵列的声音采集传感器的阵列示意图。图7-2显示为利用图7-1中的矩形阵列的声音采集传感器检测的声源位置示意图，声源位置位于阵列中心所正对的位置。图8-1显示为十字形阵列的声音采集传感器的阵列示意图。图8-2显示为利用图8-1中的十字形阵列的声音采集传感器检测的声源位置示意图，声源位置位于阵列中心所正对的位置。元件标号说明1连接架2外连接环3内连接环4连接臂5支撑架6伸缩杆7三脚架8摄像头9连接孔10声音采集传感器11信号处理系统12检测面具体实施方式以下由特定的具体实施例说明本专利技术的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点及功效。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本专利技术可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本专利技术所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本专利技术所揭示的
技术实现思路
得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本专利技术可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更
技术实现思路
下，当亦视为本专利技术可实施的范畴。如图1至图4所示，本专利技术提供一种用于快速识别高压电抗器异响声源位置的装置，包括连接架1、支撑架5，所述连接架1包括同心设置的外连接环2及内连接环3，所述内连接环3的中心位置连接有摄像头8，内连接环3与外连接环2之间连接有多根连接臂4，各连接臂4绕内连接环3的中心旋转对称地布置，每根连接臂4上在距离内连接环3中心L1、L2……Ln位置处均设有声音采集传感器10；如图5所示，所本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于快速识别高压电抗器异响声源位置的装置，其特征是，包括连接架(1)、支撑架(5)，所述连接架(1)包括同心设置的外连接环(2)及内连接环(3)，所述内连接环(3)的中心位置连接有摄像头(8)，内连接环(3)与外连接环(2)之间连接有多根连接臂(4)，各连接臂(4)绕内连接环(3)的中心旋转对称地布置，每根连接臂(4)上在距离内连接环(3)中心L1、L2……Ln位置处均设有声音采集传感器(10)；所述声音采集传感器(10)、摄像头(8)均与信号处理系统(11)通信连接；所述信号处理系统(11)根据所接收的声音信号及摄像头(8)采集的物像信号得出异响声源的位置。
【技术特征摘要】
1.一种用于快速识别高压电抗器异响声源位置的装置，其特征是，包括连接架(1)、支撑架(5)，所述连接架(1)包括同心设置的外连接环(2)及内连接环(3)，所述内连接环(3)的中心位置连接有摄像头(8)，内连接环(3)与外连接环(2)之间连接有多根连接臂(4)，各连接臂(4)绕内连接环(3)的中心旋转对称地布置，每根连接臂(4)上在距离内连接环(3)中心L1、L2……Ln位置处均设有声音采集传感器(10)；所述声音采集传感器(10)、摄像头(8)均与信号处理系统(11)通信连接；所述信号处理系统(11)根据所接收的声音信号及摄像头(8)采集的物像信号得出异响声源的位置。2.根据权利要求1所述的用于快速识别高压电抗器异响声源位置的装置，其特征在于：所述内连接环(3)和外连接环(2)之间连接有5根所述连接臂(4)。3.根据权利要求1所述的用于快速识别高压电抗器异响声源位置的装置，其特征在于：以内连接环(3)的中心为原点，其中一根连接臂(4)为基准连接臂(4)，基准连接臂(4)沿以下螺旋线方程所表示的螺旋线延伸：其中，0.05≤r≤0.5。4.根据权利要求1所述的用于快速识别高压电抗器异响声源位置的装置，其特征在于：每根连接臂(4)上在距离内连接环(3)中心0.05米、0.09米、0.13米、0.17米、0.21米、0.25米位置处均设有声音采集传感器(10)。5.根据权利要求1所述的用于快速识别高压电抗器异响声源位置的装置，其特征在于：所述声音采集传感器(10)为1/4英寸电容式传声器，灵敏度50mv/Pa，最高测试声压级126dB。6.根据权利要求1所述的用于快速识别高...
【专利技术属性】
技术研发人员：邵宇鹰，王枭，彭鹏，袁国刚，俞国勤，罗潇，陈婷，
申请(专利权)人：国网上海市电力公司，上海睿深电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31
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