基于嵌入式技术的局部放电检测系统研究

• 作 者: 贺威
• 出 处: 华中科技大学
• 发表日期: 2013年期
• 关键词: 局部放电 超声波检测 嵌入式系统

局部放电检测是电力系统中用来测试系统绝缘性能的常用手段，广泛应用于变压器、电缆、电机等设备的检测中。针对目前局部放电检测手段繁多，平台多样，侧重点各不相同的特点，本文结合局部放电检测的实际现场应用，提出了一种基于嵌入式技术的局部放电检测系统方案。本文设计的系统以局部放电的超声波效应作为检测手段，通过多通道有源超声波传感器，实现了高灵敏度、宽频带的双通道同步检测。以程控滤波器和程控放大器实现了采集系统的频带与增益可调，以适应不同的局部放电检测场合。以FPGA作为系统采集核心实现超声波信号的采样，具备高速、低功耗、高可靠性以及可重复编程的优势。以ARM作为系统应用核心，实现数据的存储、分析与显示。通过移植嵌入式Linux操作系统，完成了硬件驱动与应用设计。使用基于QT的跨平台图形界面应用框架，实现了良好的人机交互功能。与大多数局部放电检测系统不同，本系统有多项创新点：利用嵌入式系统作为检测平台，实现了良好的便携式设计与抗干扰设计，系统具备良好的电磁兼容性，在恶劣现场环境中有更优异的表现；通过模块化设计，同时采用可重复编程器件、开源操作系统、通用软件架构以及跨平台图形界面框架，提高了系统的可重用性与可扩展性。本文设计的系统综合考虑了系统性能与可靠性需求。系统各项性能指标均达到了设计要求。