基于自适应降噪的电缆放电声波检测装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108646151A(43)申请公布日2018.10.12(21)申请号201810440710.4(22)申请日2018.05.10(71)申请人东南大学地址211189江苏省南京市江宁区东南大学路2号(72)发明人陈从颜邵恩陈荣荣苏醒(74)专利代理机构南京苏高专利商标事务所(普通合伙)32204代理人饶欣(51)Int.Cl.G01R31/12(2006.01)G01R31/14(2006.01)权利要求书1页说明书2页附图1页(54)发明名称基于自适应降噪的电缆放电声波检测装置(57)摘要本发明公开了一种基于自适应降噪的电缆放电声波检测装置，包括第一声音采集模块和第二声音采集模块，第一声音采集模块和第二声音采集模块采集到的信号输入A/D数模转换模块，A/D数模转换模块输出信号至FPGA，FPGA控制蜂鸣器进行报警。本发明采用频段较低的放电声波频谱检测的方法对电缆放电现象进行检测，避免了现有装置采集高频放电信息所存在的高频信号衰减严重的缺陷，同时利用自适应降噪的算法进行了背景噪声滤除，得到较为干净的电缆放电的声波信息。本装置可凭此进行电缆是否存在放电现象的检测。CN108646151ACN108646151A权利要求书1/1页1.基于自适应降噪的电缆放电声波检测装置，其特征在于：包括第一声音采集模块和第二声音采集模块，第一声音采集模块和第二声音采集模块采集到的信号输入A/D数模转换模块，A/D数模转换模块输出信号至FPGA，FPGA控制蜂鸣器进行报警。2.根据权利要求1所述的基于自适应降噪的电缆放电声波检测装置，其特征在于：还包括SDRAM，FPGA与SDRAM之间传递信号。3.根据权利要求1所述的基于自适应降噪的电缆放电声波检测装置，其特征在于：还包括串口模块和DAC输出模块，FPGA输出信号至串口模块和DAC输出模块。4.根据权利要求1所述的基于自适应降噪的电缆放电声波检测装置，其特征在于：所述第一声音采集模块采集电缆放电声波X(n)及背景噪声D(n)，第二声音采集模块只采集背景噪声D(n)。5.根据权利要求1所述的基于自适应降噪的电缆放电声波检测装置，其特征在于：所述第一声音采集模块和第二声音采集模块均包括低通滤波器。6.根据权利要求1所述的基于自适应降噪的电缆放电声波检测装置，其特征在于：所述FPGA通过以最小均方值为标准的自适应滤波算法将背景噪声D(n)滤除，从而得到干净的电缆放电声波X(n)，再通过快速傅里叶变换得到电缆放电声波的特征频谱，将电缆放电声波的特征频谱的有效信息进行提取和比对。7.根据权利要求6所述的基于自适应降噪的电缆放电声波检测装置，其特征在于：所述SDRAM对A/D数模转换模块输出的信号、FPGA得到的干净的电缆放电声波X(n)以及通过快速傅里叶变换得到的电缆放电声波的特征频谱进行缓存。2CN108646151A说明书1/2页基于自适应降噪的电缆放电声波检测装置技术领域[0001]本发明涉及电力电缆放电检测技术，特别是涉及一种基于自适应降噪的电缆放电声波检测装置。背景技术[0002]城市电网中的电缆分布广，且大多埋于地下管道中，一旦电缆出现故障如短路漏电等，会致使部分地区停电，给生产生活带来极大的危害和损失。目前电力电缆局部放电的检测方法主要有超声法、特高频法以及高频电流法等方法。电力电缆放电所包含的频谱很宽，上述方法大多选择在信噪比较高的频段进行检测，但是仍然有其弊端。电缆外表的绝缘层对高频波的吸收能力较强，这导致原始信号在穿透电缆绝缘层的过程中，信号衰减较大，限制了超声法及特高频法的应用推广。高频电流法也有其缺点，一是易受杂散干扰和电磁干扰的影响，二是容易受广播干扰的影响。发明内容[0003]发明目的：本发明的目的是提供一种不易受杂散干扰、电磁干扰和广播干扰的影响的基于自适应降噪的电缆放电声波检测装置。[0004]技术方案：为达到此目的，本发明采用以下技术方案：[0005]本发明所述的基于自适应降噪的电缆放电声波检测装置，包括第一声音采集模块和第二声音采集模块，第一声音采集模块和第二声音采集模块采集到的信号输入A/D数模转换模块，A/D数模转换模块输出信号至FPGA，FPGA控制蜂鸣器进行报警。[0006]进一步，还包括SDRAM，FPGA与SDRAM之间传递信号。[0007]进一步，还包括串口模块和DAC输出模块，FPGA输出信号至串口模块和DAC输出模块。[0008]进一步，所述第一声音采集模块采集电缆放电声波X(n)及背景噪声D(n)，第二声音采集模块只采集背景噪声D(n)。[0009]进一步，所述第一声音采集模块和第二声音采集模块均包括低通滤波器。[0010]进一步，所述FPGA通过以最小均方值为标准的