一種多路局部放電信號并行連接裝置制造方法
【專利摘要】本申請公開了一種多路局部放電信號并行連接裝置，該裝置包括：信號輸入接口；輸入端與所述信號輸入接口相連的信號預處理電路；輸入端與所述信號預處理電路輸出端相連的信號隔離電路；與所述信號隔離電路輸出端相連的信號輸出接口。該裝置通過對多路信號進行隔離處理，使得信號能夠自觸發(fā)單向傳輸及隔離，進而實現(xiàn)多路局部放電信號的無干擾并行連接，進一步地避免了傳輸信號過程中信號的損耗。同時，由于并行連接的局部放電信號都傳入到信號總線，一個數(shù)據(jù)采集裝置同時監(jiān)測多個信號，從而實現(xiàn)了通過同一套數(shù)據(jù)采集裝置進行數(shù)據(jù)采集，降低了成本。
【專利說明】一種多路局部放電信號并行連接裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本申請涉及信號控制【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種多路局部放電信號并行連接裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在局部放電信號檢測中，多路局部放電信號并行連接在一路傳輸總線上進行傳輸，在任意一路并入傳輸總線的接口處，需要實現(xiàn)該路并入信號向傳輸總線的傳輸，同時要無損耗地隔斷傳輸總線上其他信號向該路傳輸線的傳輸。
[0003]在現(xiàn)有技術(shù)中，一般應用環(huán)行器來實現(xiàn)信號的單向傳輸。如圖1所示，環(huán)行器能夠?qū)崿F(xiàn)信號的單向傳輸，但是對反向信號的隔斷是通過吸收信號能量實現(xiàn)的。也就是說，在環(huán)行器中信號只可以沿I — 2，2 — 3，3 — 4，4— I的方向進行傳輸,而對于多路傳輸信號中的非選擇傳輸信號，即信號總線中并行連接支路傳輸過來的其他信號，其信號能量衰減了50%。
[0004]另外一般的開關(guān)，雖然其可以一定程度上實現(xiàn)多路局部放電信號的隔離，但是需要人工控制，在開關(guān)閉合時信號可以通過，且是雙向的，在開關(guān)斷開時，則信號不能通過。
[0005]因為現(xiàn)有技術(shù)中不能實現(xiàn)通過信號的自觸發(fā)閉合和關(guān)斷來控制開關(guān)，所以不能實現(xiàn)自觸發(fā)單向傳輸，而基于環(huán)形器的單向傳輸電路在信號通過信號隔離電路時會產(chǎn)生大量的信號能量衰減，造成信號損耗。
實用新型內(nèi)容
[0006]有鑒于此，本申請實施例提供一種多路局部放電信號并行連接裝置，可以實現(xiàn)信號的自觸發(fā)單向傳輸及隔離，進而實現(xiàn)多路局部放電信號的無干擾并行連接，避免信號傳輸過程中的損耗。
[0007]為了實現(xiàn)上述目的，本申請實施例提供的技術(shù)方案如下:
[0008]一種多路局部放電信號并行連接裝置，包括:
[0009]信號輸入接口，用于接收多個局部放電傳感器輸入的信號；
[0010]輸入端與所述信號輸入接口相連的信號預處理電路，用于對每個所述信號進行預處理，得到預處理后的信號；
[0011]輸入端與所述信號處理電路輸出端相連的信號隔離電路，用于將所述預處理后的信號進行隔離處理，使信號能夠自觸發(fā)單向傳輸；
[0012]與所述信號隔離電路輸出端相連的信號輸出接口，用于將各路經(jīng)過隔離處理后的信號輸出。
[0013]優(yōu)選的，所述信號輸入接口為射頻信號接口，連接局部放電傳感器。
[0014]優(yōu)選的，所述預處理電路包括:
[0015]信號放大電路，用于對所述信號進行放大處理，得到放大信號；
[0016]與所述放大電路相連的濾波電路，用于對所述放大信號進行濾波處理；[0017]與所述濾波電路相連的檢波電路，用于對特高頻信號進行降頻處理。
[0018]優(yōu)選的，所述預處理電路包括:
[0019]信號放大電路，用于對所述信號進行放大處理，得到放大信號；
[0020]與所述放大電路相連的濾波電路，用于對所述放大信號進行濾波處理。
[0021]優(yōu)選的，所述信號放大電路為低噪放大器。
[0022]優(yōu)選的，所述信號輸出接口為射頻信號接口。
[0023]優(yōu)選的，所述信號隔離電路包括:
[0024]信號分離電路，用于將所述預處理后的信號分為第一子信號與第二子信號；
[0025]與所述信號分離電路輸出端相連的信號延時電路，用于將所述第一子信號經(jīng)過設(shè)定的延時時間來進行延時傳輸；
[0026]與所述信號分離電路輸出端相連，并且與所述信號延時電路并聯(lián)的高速比較電路，用于將所述第二子信號與參考電平進行比較實現(xiàn)信號的自動檢測，并將所述第二子信號轉(zhuǎn)變?yōu)樽杂|發(fā)開關(guān)的驅(qū)動信號；
[0027]輸出端與所述高速比較電路相連的參考電壓電路，用于提供所述參考電平；
[0028]與所述高速比較電路輸出端相連的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路，用于將所述驅(qū)動信號展寬到設(shè)定的時間寬度以驅(qū)動自觸發(fā)開關(guān)的開啟與關(guān)閉；
[0029]分別與所述延時電路和單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路的輸出端相連的自觸發(fā)開關(guān)，用于控制信號的輸出。
[0030]優(yōu)選的，所述參考電平為可調(diào)參考電平。
[0031]優(yōu)選的，所述驅(qū)動信號為電壓恒定、脈寬與所述輸入信號一致的驅(qū)動信號。
[0032]優(yōu)選的，所述延時時間采用信號經(jīng)過信號延時電路設(shè)置的多個射級跟隨電路實現(xiàn)。
[0033]由以上技術(shù)方案可見，本申請實施例提供的該多路局部放電信號并行連接裝置，通過接收多個局部放電傳感器輸入的信號，并對每個所述信號進行預處理，將進行預處理后的信號進行隔離處理，使信號能夠自觸發(fā)單向傳輸，最后將各路經(jīng)過隔離處理后的信號完整地輸出。本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，通過對多路信號進行預處理及隔離處理，使得信號能夠自觸發(fā)單向傳輸及隔離，進而實現(xiàn)多路局部放電信號的無干擾并行連接，進一步地避免了傳輸信號過程中信號的損耗。
[0034]同時，由于并行連接的局部放電信號都傳入到信號總線，一個數(shù)據(jù)采集裝置可以同時監(jiān)測多個信號，從而實現(xiàn)了通過同一套數(shù)據(jù)采集裝置進行數(shù)據(jù)采集，達到了以較低的成本實現(xiàn)多個電力設(shè)備的同步在線監(jiān)測，及時發(fā)現(xiàn)電力設(shè)備的絕緣缺陷，提高設(shè)備運行安全的目的。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0035]為了更清楚地說明本申請實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本申請中記載的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0036]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中環(huán)行器信號傳輸示意圖；[0037]圖2為本申請實施例提供的一種多路局部放電信號并行連接裝置的示意圖；
[0038]圖3為本申請實施例提供的一種信號隔離電路的示意圖；
[0039]圖4為本申請實施例提供的一種信號隔離電路的原理圖。
【具體實施方式】
[0040]為了使本【技術(shù)領(lǐng)域】的人員更好地理解本申請中的技術(shù)方案，下面將結(jié)合本申請實施例中的附圖，對本申請實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本申請一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒旧暾堉械膶嵤├绢I(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都應當屬于本申請保護的范圍。
[0041]實施例一:
[0042]本申請實施例提供了一種多路局部放電信號并行連接裝置，如圖2所示，為本申請實施例提供的一種多路局部放電信號并行連接裝置示意圖。
[0043]該裝置包括:
[0044]信號輸入接口 201,用于接收多個局部放電傳感器輸入的信號。
[0045]具體的，局部放電傳感器為可以產(chǎn)生特高頻信號、超聲信號或者高頻電流信號等信號的傳感器，因此，接收到的信號可以為特高頻信號、超聲信號或者高頻電流信號等信號。
[0046]信號輸入接口 201為射頻信號接口，連接局部放電傳感器，頻率影響范圍為300MHz 到 1.5GHz。
[0047]信號預處理電路202，其輸入端與信號輸入接口 201相連，用于對每個信號進行預處理，得到預處理后的信號。
[0048]具體的，如果信號為特高頻信號，則對其的預處理包括放大、濾波、檢波(即對特高頻信號進行降頻處理)等相關(guān)步驟，此時，預處理電路包括:
[0049]信號放大電路，用于對信號進行放大處理，得到放大信號；
[0050]與放大電路相連的濾波電路，用于對放大信號進行濾波處理；
[0051]與濾波電路相連的檢波電路，用于對特高頻信號進行降頻處理。
[0052]當信號為其他類型的信號時，對信號的預處理只需對信號進行放大、濾波即可，無需再進行檢波這一降頻處理，此時，預處理電路包括:
[0053]信號放大電路，用于對信號進行放大處理，得到放大信號；
[0054]與放大電路相連的濾波電路，用于對放大信號進行濾波處理。
[0055]其中，對信號進行放大處理需要用到低噪放大器，即信號放大電路可以為低噪放大器，其放大增益大于等于20dB，頻率響應范圍為300MHz到3GHz。
[0056]信號隔離電路203，其輸入端與信號預處理電路202的輸出端相連，用于將預處理后的信號進行隔離處理，使信號能夠自觸發(fā)單向傳輸。
[0057]為了避免信號傳輸過程中多個信號之間相互干擾，將預處理后的信號由信號隔離電路203來進行隔離處理。如圖3所示，圖3為本申請實施例提供的一種信號隔離電路的示意圖，信號隔離電路203包括:
[0058]信號分離電路301，用于將預處理后的信號分為第一子信號與第二子信號。[0059]信號延時電路302，與信號分離電路301的輸出端相連，用于將第一子信號經(jīng)過設(shè)定的延時時間來進行延時傳輸。
[0060]具體的，信號延時電路302為多級射級跟隨電路串接，頻率響應范圍為300MHz到3GHz，其中，一級跟隨電路時延大于10ns。信號延時電路302延時時間大于自觸發(fā)開關(guān)控制電路及自觸發(fā)開關(guān)動作時間之和，延時時間采用信號經(jīng)過信號延時電路中設(shè)置的多個射級跟隨電路實現(xiàn)。射級跟隨電路既保持信號的完整性，又可通過多個射級跟隨電路的串接，實現(xiàn)信號的延時傳輸，并可以根據(jù)串接的射級跟隨電路來調(diào)整延時時間，其中射級跟隨電路的個數(shù)在此不受限制，可以根據(jù)具體情況進行選擇串接。
[0061]參考電壓電路303，其輸出端與高速比較電路304相連，用于提供參考電平。
[0062]具體的，參考電平是已設(shè)定的可調(diào)參考電平，由參考電壓電路303提供，參考電壓電路303設(shè)定參考電平的時候可以根據(jù)具體情況進行調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)到產(chǎn)生需要的參考電平為止。
[0063]高速比較電路304，與信號分離電路301的輸出端相連，并且與信號延時電路302并聯(lián)，用于將第二子信號與參考電壓電路303提供的參考電平進行比較實現(xiàn)信號的自動檢測，并將第二子信號轉(zhuǎn)變?yōu)樽杂|發(fā)開關(guān)的驅(qū)動信號。
[0064]具體的，第二子信號與參考電平進行比較實現(xiàn)信號的自動檢測，并進行電平轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷汉愣ā⒚}寬與輸入信號一致的信號。
[0065]單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路305，與高速比較電路304的輸出端相連，用于將驅(qū)動信號展寬到設(shè)定的時間寬度以驅(qū)動自觸發(fā)開關(guān)306的開啟與關(guān)閉。
[0066]其中，單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路305是基于555定時器構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路，暫穩(wěn)態(tài)時間小于lus。自觸發(fā)開關(guān)306的動作時間小于10ns。
[0067]分別與延時電路302和單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路305的輸出端相連的自觸發(fā)開關(guān)306，用于控制信號的輸出。
[0068]自觸發(fā)開關(guān)306根據(jù)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路305輸出的展寬后的驅(qū)動信號來進行開啟或關(guān)閉，從而控制完整信號的輸出，同時實現(xiàn)了信號的單向傳輸。
[0069]信號輸出接口 204，與信號隔離電路203的輸出端相連，用于將各路經(jīng)過隔離處理后的信號輸出。
[0070]信號輸出接口 204也為射頻信號接口，其頻率響應范圍為300MHz到1.5GHz。
[0071]此時，第一子信號經(jīng)過信號延時電路302的一定時間的延時，恰好與第二子信號同時到達自觸發(fā)開關(guān)，從而保證了多路局部放電信號完整地通過自觸發(fā)開關(guān)，實現(xiàn)了信號的自觸發(fā)單向傳輸，進而實現(xiàn)多路局部放電信號的無干擾并行連接，避免了信號傳輸過程中的損耗。
[0072]參見圖4所示，圖4為本申請實施例提供的一種信號隔離電路的原理圖，信號經(jīng)信號輸入接口輸入，通過信號預處理電路的預處理后分成兩路，一路與參考電壓電路303產(chǎn)生的已設(shè)定可調(diào)電平，通過高速比較電路304進行比較實現(xiàn)信號的自動檢測，經(jīng)電平轉(zhuǎn)換后，變成一個電壓恒定、脈寬與輸入的信號一致的自觸發(fā)開關(guān)的驅(qū)動信號，經(jīng)過單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路305將高速比較電路304輸出的驅(qū)動信號展寬到設(shè)定的時間寬度以驅(qū)動自觸發(fā)開關(guān)306的自動開啟，并經(jīng)過設(shè)定時延后自動關(guān)閉。為保證信號完整地通過自觸發(fā)開關(guān)，經(jīng)信號預處理電路預處理后的信號另外一路經(jīng)過了一定的延時，延時時間大于自觸發(fā)開關(guān)306控制電路及自觸發(fā)開關(guān)306動作時間之和，延時時間采用信號經(jīng)過多個射級跟隨電路401實現(xiàn)。射級跟隨電路401既能夠保持信號的完整性，又可通過射級跟隨電路401個數(shù)的串接，實現(xiàn)時延的延長調(diào)整，這樣局部放電信號就可以完整地通過該自觸發(fā)開關(guān)。
[0073]由以上技術(shù)方案可見，本申請實施例提供的該多路局部放電信號并行連接裝置，通過接收多個局部放電傳感器輸入的信號，并對每個信號進行預處理，將預處理后的信號進行隔離處理，使信號能夠自觸發(fā)單向傳輸，最后將各路經(jīng)過隔離處理后的信號完整地輸出。本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，通過對多路信號進行預處理及隔離處理，使得信號能夠自觸發(fā)單向傳輸及隔離，進而實現(xiàn)多路局部放電信號的無干擾并行連接，進一步地避免了傳輸信號過程中信號的損耗。
[0074]同時，該多路局部放電信號并行連接裝置，由于并行連接的局部放電信號都傳入到信號總線，一個數(shù)據(jù)采集裝置可以同時監(jiān)測多個信號，從而實現(xiàn)了通過同一套數(shù)據(jù)采集裝置進行數(shù)據(jù)采集，以較低的成本實現(xiàn)對多個電力設(shè)備的同步在線監(jiān)測，及時發(fā)現(xiàn)電力設(shè)備的絕緣缺陷，提高設(shè)備運行安全的目的。
[0075]還需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關(guān)系術(shù)語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區(qū)分開來，而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關(guān)系或者順序。而且，術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設(shè)
備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個......”限定的要素，并不
排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。
[0076]對所公開的實施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本實用新型。對這些實施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實用新型的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本實用新型將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種多路局部放電信號并行連接裝置，其特征在于，包括: 信號輸入接口，用于接收多個局部放電傳感器輸入的信號； 輸入端與所述信號輸入接口相連的信號預處理電路，用于對每個所述信號進行預處理，得到預處理后的信號； 輸入端與所述信號預處理電路輸出端相連的信號隔離電路，用于將所述預處理后的信號進行隔離處理，使信號能夠自觸發(fā)單向傳輸； 與所述信號隔離電路輸出端相連的信號輸出接口，用于將各路經(jīng)過隔離處理后的信號輸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述信號輸入接口為射頻信號接口，連接局部放電傳感器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述預處理電路包括: 信號放大電路，用于對所述信號進行放大處理，得到放大信號； 與所述放大電路相連的濾波電路，用于對所述放大信號進行濾波處理； 與所述濾波電路相連的檢波電路，用于對特高頻信號進行降頻處理。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述預處理電路包括: 信號放大電路，用于對所述信號進行放大處理，得到放大信號； 與所述放大電路相連的濾波電路，用于對所述放大信號進行濾波處理。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的裝置，其特征在于，所述信號放大電路為低噪放大器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述信號輸出接口為射頻信號接口。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述信號隔離電路包括: 信號分離電路，用于將所述預處理后的信號分為第一子信號與第二子信號； 與所述信號分離電路輸出端相連的信號延時電路，用于將所述第一子信號經(jīng)過設(shè)定的延時時間來進行延時傳輸； 與所述信號分離電路輸出端相連，并且與所述信號延時電路并聯(lián)的高速比較電路，用于將所述第二子信號與參考電平進行比較實現(xiàn)信號的自動檢測，并將所述第二子信號轉(zhuǎn)變?yōu)樽杂|發(fā)開關(guān)的驅(qū)動信號； 輸出端與所述高速比較電路相連的參考電壓電路，用于提供所述參考電平； 輸入端與所述高速比較電路的輸出端相連的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路，用于將所述驅(qū)動信號展寬到設(shè)定的時間寬度以驅(qū)動自觸發(fā)開關(guān)的開啟與關(guān)閉； 與所述信號延時電路和單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路的輸出端相連的自觸發(fā)開關(guān)，用于控制信號的輸出。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述參考電平為可調(diào)參考電平。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述驅(qū)動信號為電壓恒定、脈寬與所述輸入信號一致的信號。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述延時時間采用信號經(jīng)過信號延時電路設(shè)置的多個射級跟隨電路實現(xiàn)。
【文檔編號】G01R31/14GK203616436SQ201320825794
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2013年12月13日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月13日
【發(fā)明者】楊雁, 伏進, 王謙, 胡岳, 李勇, 湯林, 逄凱, 曹靈鈺, 江秀臣 申請人:國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)重慶市電力公司電力科學研究院, 上海交通大學