[0061] 本实用新型的核心是提供一种开关柜局放信号的融合检测处理电路，可以有效地进行局放信号的检测以及处理，有利于获得更为准确的信号分析结果。
[0062] 为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。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。
[0063] 请参考图1，图1为本实用新型中一种开关柜局放信号的融合检测处理电路的结构示意图，该开关柜局放信号的融合检测处理电路可以包括：
[0064] 用于检测地电波的第一检测电路11，用于检测超声波的第二检测电路12以及用于检测高频波的第三检测电路13。
[0065] 依次与第一检测电路11，第二检测电路12以及第三检测电路13连接的第一滤波电路21，第二滤波电路22以及第三滤波电路23；
[0066] 分别与第一滤波电路21，第二滤波电路22以及第三滤波电路23连接，用于进行信号叠加放大的求和放大电路30；
[0067] 与求和放大电路30连接，用于进行信号发射的发射电路40；
[0068] 用于接收发射电路40发射的信号的接收装置50。
[0069] 具体的，第一检测电路11，第二检测电路12以及第三检测电路13的具体电路构成均可以根据实际需要进行设定和调整，能够相适应地完成各个检测电路的对应功能即可。进一步地，在本实用新型的一种具体实施方式中，考虑到实际应用中，局放信号除了频率可能会不断变化之外，幅值也会发生变化，因此为了能够使得本申请的电路能够更加有效地适应于复杂的实际场景，在该种实施方式中，第一检测电路11可以包括用于检测地电波的第一前级电路，分别与第一前级电路以及第一滤波电路21连接的第一档位选择电路；
[0070] 相应的，第二检测电路12包括用于检测超声波的第二前级电路，分别与第二前级电路以及第二滤波电路22连接的第二档位选择电路；
[0071] 第三检测电路13可以包括用于检测高频波的第三前级电路，分别与第三前级电路以及第三滤波电路23连接的第三档位选择电路。
[0072] 第一档位选择电路，第二档位选择电路以及第三档位选择电路均为至少包括2个档位的档位选择电路，且针对任意一个档位选择电路，该档位选择电路在不同档位下的电路等效电阻不同。
[0073] 而该种实施方式中的开关柜局放信号的融合检测处理电路中还需要包括：依次与第一滤波电路21，第二滤波电路22以及第三滤波电路23连接的第一模数转换电路，第二模数转换电路以及第三模数转换电路；
[0074] 与第一模数转换电路，第二模数转换电路，第三模数转换电路，第一档位选择电路，第二档位选择电路以及第三档位选择电路均连接的控制器，用于根据第一模数转换电路的输出信号选择第一档位选择电路的档位，根据第二模数转换电路的输出信号选择第二档位选择电路的档位，根据第三模数转换电路的输出信号选择第三档位选择电路的档位。
[0075] 第一模数转换电路，第二模数转换电路以及第三模数转换电路的电路构成也均可以根据实际需要进行设定和调整。例如图2a，图2b以及图2c中依次示出了一种具体实施方式中的第一模数转换电路，第二模数转换电路以及第三模数转换电路的电路结构。图2a，图2b以及图2c中，网络标号OUT_1，OUT_2以及OUT_3依次表示第一滤波电路21，第二滤波电路
22以及第三滤波电路23的输出信号，SDO1，SDO2以及SDO3则依次为第一模数转换电路，第二模数转换电路以及第三模数转换电路的输出信号，需要输出至控制器。
[0076] 控制器通常可以选取为DSP控制器，可以根据第一模数转换电路的输出信号，选择第一档位选择电路的档位。例如，当控制器确定出第一滤波电路21输出的信号幅值属于区间[0，a]时，便控制第一档位选择电路处于第一档位，当控制器确定出第一滤波电路21输出的信号幅值属于区间(a，b]时，便控制第一档位选择电路处于第二档位，当控制器确定出第一滤波电路21输出的信号幅值属于区间(b，+∞]时，便控制第一档位选择电路处于第三档位。当然，第一档位选择电路的具体包括的档位数量以及控制器具体的调整档位的规则均可以根据实际需要进行设定和调整。前文以第一档位选择电路为例，第二档位选择电路和第三档位选择电路的原理与此相同，并且，这三个档位选择电路可以采用相同的电路构成，也可以是不同的电路构成，能够实现各自功能即可，并不影响本实用新型的实施。
[0077] 由于该种实施方式中控制器可以调整第一档位选择电路，第二档位选择电路以及第三档位选择电路的档位，并且针对任意一个档位选择电路，该档位选择电路在不同档位下的电路等效电阻不同，因此，当局放信号的幅值变化时，本申请的方案可以根据其幅值变化相适应地调整量程，即调整各个档位选择电路的等效电阻，以使得本申请的电路能够有效地适用于复杂的实际场景中。
[0078] 在本实用新型的一种具体实施方式中，可参阅图3，第一档位选择电路包括：第一继电器K1，第二继电器K2，第一三极管Q1，第二三极管Q2，第六电阻R6，第七电阻R7以及第八电阻R8；
[0079] 第一继电器K1的第一控制引脚接收高电平信号，第一继电器K1的第二控制引脚与第一三极管Q1的集电极连接；第一继电器K1的第一被控支路的输入端用于接收第一前级电路检测出的地电波信号，第一继电器K1的第一被控支路的输出端与第六电阻R6的第一端连接；第一继电器K1的第二被控支路的输入端用于接收第一前级电路检测出的地电波信号，第一继电器K1的第二被控支路的输出端与第七电阻R7的第一端连接；
[0080] 第二继电器K2的第一控制引脚接收高电平信号，第二继电器K2的第二控制引脚与第二三极管Q2的集电极连接；第二继电器K2的第一被控支路的输入端用于接收第一前级电路检测出的地电波信号，第二继电器K2的第一被控支路的输出端与第八电阻R8的第一端连接；第二继电器K2的第二被控支路的输入端用于接收第一前级电路检测出的地电波信号，第二继电器K2的第二被控支路的输出端悬空；
[0081] 第一三极管Q1的发射极接地，第一三极管Q1的基极与控制器连接；第二三极管Q2的发射极接地，第二三极管Q2的基极与控制器连接；第六电阻R6的第二端，第七电阻R7的第二端以及第八电阻R8的第二端均相互连接，并作为第一档位选择电路的输出端。
[0082] 在图3的实施方式中，基于第一继电器K1和第二继电器K2来实现档位选择。图3中，第一继电器K1的第一控制引脚标记为1，该引脚接收高电平信号，即图3中的STM_VCC。第一继电器K1的第二控制引脚标记为10，该引脚与第一三极管Q1的集电极连接。第一继电器K1的第一被控支路指的是由标记2，标记3，标记8以及标记9这四个引脚构成的第一被控支路，标记3和标记8的引脚连接，作为第一被控支路的输入端，用于接收第一前级电路检测出的地电波信号，该地电波信号用网络标号VPP_IN1表示。第一继电器K1的第一被控支路的输出端与第六电阻R6的第一端连接。而第一继电器K1的第二被控支路指的是由标记4，标记3，标记8以及标记7这四个引脚构成的被控支路，标记3和标记8的引脚连接，作为第一继电器K1的第二被控支路的输入端，用于接收第一前级电路检测出的地电波信号，第一继电器K1的第二被控支路的输出端则与第七电阻R7的第一端连接。
[0083] 第二继电器K2所在支路与第一继电器K1所在支路并联，并且电路结构相同，因此不再重复说明。而由图3的电路连接关系可知，控制器通过控制第一三极管Q1的导通以及关断，可以控制第一继电器K1的第一控制引脚与第一继电器K1的第二控制引脚之间是否导通，也就可以控制第一继电器K1所在支路的电阻值是等于R6还是等于R7。并且需要指出的是，图3中并未示出控制器。
[0084] 而由于第二继电器K2所在支路与第一继电器K1所在支路并联，因此，该种实施方式中，第一档位选择电路的等效电阻可以有四种取值，其一等于是R6，其二是等于R7，其三是等于R6与R8的并联等效电阻，其四是等于R7与R8的并联等效电阻。
[0085] 该种实施方式中，基于第一继电器K1和第二继电器K2来实现档位选择，电路构成简单，可靠性高，并且通过第二继电器K2所在支路与第一继电器K1所在支路的并联，实现了四种档位的选择，档位数量也较多，能够满足实际的需要。
[0086] 图3的实施方式以第一档位选择电路为例，对第一档位选择电路的具体电路构成进行了解释说明，第二档位选择电路以及第三档位选择电路的具体电路构成可以与此相同，也可以不同，能够实现相应功能即可。当然，如果电路构成相同时，相关器件的型号也可能需要相适应地调整，例如各个电阻的电阻值需要相应地调整。
[0087] 进一步地，在本实用新型的一种具体实施方式中，第一档位选择电路中还包括：
[0088] 阴极与第一继电器K1的第一控制引脚连接，阳极与第一继电器K1的第二控制引脚连接的第一二极管D1；
[0089] 第一端与第九电阻R9的第二端连接，第二端与第一二极管D1的阳极连接的第一电容C1；
[0090] 第一端与第一二极管D1的阴极连接的第九电阻R9；
[0091] 第一端与第一三极管Q1的基极连接，第二端与第一三极管Q1的发射极连接的第十电阻R10；
[0092] 阴极与第二继电器K2的第一控制引脚连接，阳极与第二继电器K2的第二控制引脚连接的第二二极管D2；
[0093] 第一端与第十一电阻R11的第二端连接，第二端与第二二极管D2的阳极连接的第二电容C2；
[0094] 第一端与第二二极管D2的阴极连接的第十一电阻R11；
[0095] 第一端与第二三极管Q2的基极连接，第二端与第二三极管Q2的发射极连接的第十二电阻R12。
[0096] 可参阅图3，由于设置了第一电容C1，有利于保障电压的稳定性，避免STM_VCC不稳定时导致的第一继电器K1的两个被控支路的通断频繁切换的情况。第二电容C2的作用与此同理。第十电阻R10则可以避免第一三极管Q1的误导通，即，第一三极管Q1的基极在未接收到控制器发送的高电平信号时，由于基极通过第十电阻R10接地，因此不容易出现误导通的情况，第十二电阻R12的作用与此同理。
[0097] 此外，图3的实施方式中，还在第一三极管Q1和控制器之间设置了限流电阻R13，在第二三极管Q2和控制器之间设置了限流电阻R14。TS1则是设置在第一前级电路与第一档位选择电路之间的磁珠，起到隔离的作用，等效为0Ω的电阻。图3中并未示出第一前级电路的具体结构，具体采用的相关传感器以及相关的电路结构可以参阅现有的设计。
[0098] 第一滤波电路21与第一检测电路11连接，第二滤波电路22与第二检测电路12连接，第三滤波电路23与第三检测电路13连接，第一滤波电路21，第二滤波电路22以及第三滤波电路23的具体电路构成均可以根据需要进行设定和调整。
[0099] 例如在本实用新型的一种具体实施方式中，第一滤波电路21为四阶有源低通滤波电路，可以有效地滤除地电波中的高频干扰信号。第二滤波电路22为四阶程控有源带通滤波电路，可以有效地滤除超声波信号中的干扰信号。第三滤波电路23为四阶程控有源高通滤波电路，可以有效地滤除高频波中的低频干扰信号。
[0100] 此外需要说明的是，本申请的地电波通常指的是频率≤10MHz的信号，而本申请的超声波通常指的是频率在20KHz到40KHz之间的信号，高频波则通常指的是频率≥100KHz的信号。
[0101] 四阶有源低通滤波电路，四阶程控有源带通滤波电路以及四阶程控有源高通滤波电路的具体电路构成也均可以根据实际需要进行调整。例如图4a中公开了一种具体场合中的四阶有源低通滤波电路，图4a中的各个器件型号也可以根据需要进行设定和调整，例如四个运放可以均选取为ADA4857。此外。图4a中的网络标号VPP_OUT1可以表示第一检测电路11的输出信号，网络标号OUT_1则可以表示第一滤波电路21的输出信号。相应的，图4b中的网络标号VPP_OUT2可以表示第二检测电路12的输出信号，网络标号OUT_2则可以表示第二滤波电路22的输出信号。图4c中的网络标号VPP_OUT3可以表示第三检测电路13的输出信号，网络标号OUT_3则可以表示第三滤波电路23的输出信号。
[0102] 求和放大电路30分别与第一滤波电路21，第二滤波电路22以及第三滤波电路23连接，可以进行信号叠加放大。
[0103] 进一步地，在本实用新型的一种具体实施方式中，还可以在各个滤波电路与求和放大电路30之间设置开关电路，从而可以自由选择需要叠加的信号的种类。
[0104] 即在本实用新型的一种具体实施方式中，还可以包括：分别与第一滤波电路21，第二滤波电路22，第三滤波电路23以及求和放大电路30连接的模拟开关电路，用于接收选择信号，并将接收的三路滤波电路的输出信号中符合选择信号的每一路信号均输出至求和放大电路30。
[0105] 模拟开关电路的具体电路构成可以根据需要进行设定和选取，例如在图5的实施方式中，模拟开关电路具体包括第一多路模拟开关芯片U11；
[0106] 第一多路模拟开关芯片U11的第一输入端与第一滤波电路21的输出端连接，用网络标号OUT_1表示。第一多路模拟开关芯片U11的第一输出端与求和放大电路30的第一输入端连接，用网络标号VOUT_1表示；当第一多路模拟开关芯片U11的第一控制端接收到第一控制信号时，第一多路模拟开关芯片U11的第一输出端与第一多路模拟开关芯片U11的第一输入端之间导通。
[0107] 第一多路模拟开关芯片U11的第二输入端与第二滤波电路22的输出端连接，用网络标号OUT_2表示，第一多路模拟开关芯片U11的第二输出端与求和放大电路30的第二输入端连接，用网络标号VOUT_2表示；当第一多路模拟开关芯片U11的第二控制端接收到第二控制信号时，第一多路模拟开关芯片U11的第二输出端与第一多路模拟开关芯片U11的第二输入端之间导通；
[0108] 第一多路模拟开关芯片U11的第三输入端与第三滤波电路23的输出端连接，用网络标号OUT_3表示，第一多路模拟开关芯片U11的第三输出端与求和放大电路30的第三输入端连接，用网络标号VOUT_3表示；当第一多路模拟开关芯片U11的第三控制端接收到第三控制信号时，第一多路模拟开关芯片U11的第三输出端与第一多路模拟开关芯片U11的第三输入端之间导通。
[0109] 例如当图5中，网络标号GPIO0所在的引脚为高电平时，第一多路模拟开关芯片U11的第一控制端即接收到了第一控制信号，此时，第一多路模拟开关芯片U11的第一输出端与第一多路模拟开关芯片U11的第一输入端之间便会导通，也即此时求和放大电路30可以接收到地电波信号。相应的，网络标号GPIO0所在的引脚为低电平信号时，第一多路模拟开关芯片U11的第一输出端与第一多路模拟开关芯片U11的第一输入端之间便不导通，也即此时求和放大电路30无法接收到地电波信号。当然，该例子是GPIO0所在的引脚为高电平时，第一多路模拟开关芯片U11的第一输出端与第一多路模拟开关芯片U11的第一输入端之间导通，其他场合中也可以是低电平控制导通，并不影响本实用新型的实施。而GPIO0所在的引脚则可以由相关控制器进行电平状态的控制。
[0110] GPIO1和GPIO2与GPIO0同理，分别用于控制求和放大电路30是否能够接收到超声波信号以及是否能够接收到高频波信号。图5中的第一多路模拟开关芯片U11的型号是CD4066B，其他场合中也可以根据需要进行相适应地调整。
[0111] 该种实施方式中模拟开关电路由第一多路模拟开关芯片U11实现，电路简单，便于实施。
[0112] 在本实用新型的一种具体实施方式中，可参阅图6，求和放大电路30包括：
[0113] 第一端作为求和放大电路30的第一输入端，第二端与第一运放OP1的反相输入端连接的第一电阻R1；
[0114] 第一端作为求和放大电路30的第二输入端，第二端与第一运放OP1的反相输入端连接的第二电阻R2；
[0115] 第一端作为求和放大电路30的第三输入端，第二端与第一运放OP1的反相输入端连接的第三电阻R3；
[0116] 同相输入端与第四电阻R4的第二端连接，输出端作为求和放大电路30的输出端的第一运放OP1；
[0117] 第一端接地的第四电阻R4；
[0118] 第一端与第一运放OP1的反相输入端连接，第二端与第一运放OP1的输出端连接的第五电阻R5。
[0119] 图6中，各个器件的型号可以根据需要进行设定和调整，例如第一运放OP1可以采用LTC6228运算放大器，图6的求和放大电路30的电路构成简单，便于实施。
[0120] 发射电路40需要将求和放大电路30输出的信号发射至接收装置50，接收装置50接收发射电路40发射的信号之后，则可以进行信号的分析以及处理。在本实用新型的一种具体实施方式中，发射电路40为：将接收的电信号转换为声音信号进行信号发射的发射电路40。将接收的电信号转换为声音信号进行信号发射，有利于实现上级电路和下级电路之间的隔离，并且也有利于降低信号在传递过程中引入的干扰，也就有利于进一步地提高后续的信号分析结果的准确性。发射电路40以及接收装置50的具体电路结构也均可以根据需要进行设定和选取。
[0121] 本申请的方案中，考虑到在实际应用中，不同场合下的局部放电信号的频率不同，因此，本申请通过第一检测电路11对地电波进行检测，同时，通过第二检测电路12对超声波进行检测，并且通过第三检测电路13对高频波进行检测，经过求和放大电路30进行信号融合之后，再通过发射电路40将融合后的信号发送至接收装置50中，使得本申请的方案可以基于地电波，超声波以及高频波进行局放信号的综合分析。因此，即使局放信号的频率在不同场景中存在变化，由于本申请同时对地电波，超声波以及高频波进行局放信号的采集以及分析，因此可以有效地适应复杂的实际场景，不会出现如传统方案中采用单一的检测方法而导致的无法获得准确的分析结果的情况。因此，本申请的方案可以有效地进行局放信号的检测以及处理，有利于获得更为准确的信号分析结果。
[0122] 还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0123] 本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的技术方案及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。
