本发明涉及电力设备绝缘状态监测，特别是一种光-电-声多物理集成内置局部放电监测装置。
背景技术：
1、高压开关柜是保证配网运行的重要环节，由于内部空间狭小、零件繁多、结构复杂，绝缘距离小，因此比其它电力设备更容易出现绝缘缺陷，从而对设备安全运行带来巨大隐患。开关柜设备内部如绝缘气泡间隙、杂质、金属尖刺等缺陷，在强电场作用下使得开关柜内部绝缘的电场分布不均匀，在缺陷部位的电场强度会增大，从而容易导致该部位发生未贯穿整个绝缘的放电，即局部放电。局部放电一般不会引起开关柜内部绝缘的击穿失效，但是会导致绝缘介质的局部损坏。若其长期存在，则会在一定条件下造成绝缘系统电气强度的破坏，最终造成开关柜内部绝缘击穿。因此对高压开关柜设备的局部放电进行监测是评估绝缘状况的重要手段，也是发现设备潜伏性故障，最终实现故障早期预警，避免故障发生的有效措施之一。传统电力设备局部放电检测系统多由前端传感器、同轴传输电力设备、电源线、信号采集设备(或高频录波仪)、网线或光纤传输线及终端服务器构成。上述系统构成较为复杂，任意环节的失效将导致整个局部放电监测系统无法工作，且该系统构成具有较高的技术成本和维护成本。随着物联化、信息化技术的快速发展，传统电力设备的局部放电传感技术、信号传输技术和诊断技术面临着一次全面的技术革新，主要表现在智能化的感知技术、低功耗轻量级的信号无线传输技术以及数据诊断方法上。因此，研究小型化、轻便化和智能化的局部放电新型传感监测装置对于提高现场局部放电应用效果尤为重要。
2、在背景技术部分中公开的所述信息仅仅用于增强对本发明背景的理解，因此可能包含不构成在本领域普通技术人员公知的现有技术的信息。
技术实现思路
1、针对所述现有技术存在的不足或缺陷，提供了一种光-电-声多物理集成内置局部放电监测装置，集成三种局部放电传感方式于一体，多种技术手段优势互补，提升监测置信度与可靠性。
2、本发明的目的是通过以下技术方案予以实现。
3、一种光-电-声多物理集成内置局部放电监测装置包括，
4、壳体，其设于开关柜内，
5、多物理传感模块，其设于所述壳体内，所述多物理传感模块包括，
6、光学传感器，其基于局部放电生成光学信号，
7、暂态地电压传感器，其基于局部放电生成暂态地电压信号，
8、超声传感器，其基于局部放电生成超声波信号；
9、信号调理模块，其连接所述多物理传感模块以滤波、放大和降频检波处理光学信号、暂态地电压信号和超声波信号；
10、数采模块，其连接所述信号调理模块以根据逻辑控制指令对光学信号、暂态地电压信号和超声波信号进行分时同步采集以生成连续的光学数字信号、暂态地电压数字信号和超声波数字信号，并暂存信号源数据以备特征提取用，
11、边缘计算模块，其连接所述数采模块以基于所述光学数字信号、暂态地电压数字信号和超声波数字信号进行特征提取以形成状态参量集；
12、通讯模块，其连接所述边缘计算模块以数据交互。
13、优选的，状态参量集包括放电频次、最大/平均放电幅值、放电相位和幅值信息和时间序列特征。
14、优选的，边缘计算模块基于所述光学数字信号、暂态地电压数字信号和超声波数字信号分别判断其是否存在局部放电，其中，光学数字信号的置信度大于暂态地电压数字信号的置信度，暂态地电压数字信号的置信度大于超声波数字信号的置信度，通过所述光学数字信号、暂态地电压数字信号和超声波数字信号的局部放电有无的组合方式将开关柜绝缘状态分为三个评价等级：正常、关注和预警。
15、优选的，还包括连接多物理传感模块、信号调理模块、数采模块、边缘计算模块和通讯模块的电源模块，所述电源模块包括可充电电池或开关柜内部的二次电，所述电源模块设有电源管理模块。
16、优选的，所述壳体可拆卸安装于开关柜内母线室或电缆室。
17、优选的，光学传感器前端设有将视场范围内的辐射光子汇聚于传感器感光区的光学光导，超声传感器前端设有抛物面型集波结构，暂态地电压传感器设有耦合电容与阻容匹配电路。
18、优选的，光学传感器光谱响应范围为280-800nm，增益不小于5×105，暗电流小于10μa，光子检测效率大于40％，供电电压小于30v。
19、优选的，超声传感器频响范围为35-80khz，中心频率为40khz，灵敏度不小于60db。
20、优选的，暂态地电压传感器频响范围为10-50mhz，中心频率为28mhz，灵敏度不小于60db。
21、优选的，信号调理模块包括滤波单元、放大单元和降频检波单元，滤波单元包括带通滤波电路，其上下截止频率与传感器频响范围一致；降频检波电路包括rc元件串并联电路。
22、优选的，所述数采模块每次采集1个工频周期信号，立即由边缘计算模块进行数据特征提取；待处理完毕后，然后再去采集下一个工频周期，相邻两次采集的时间间隔为工频周期的整数倍，实现分时同相位采样。
23、优选的，通讯模块支持rs485、modbus tcp的有线通讯方式和lora、wifi的无线通讯方式。
24、与现有技术相比，本发明带来的有益效果为：
25、本发明依赖于多物理联合检测的高置信度，可快速高效地实现异常开关柜的筛查、定位与事前预警，保证高压开关柜安全稳定运行和配网供电可靠性。实现高压开关柜设备局部放电的多元在线监测和协同定性诊断，从而进行在运开关柜绝缘状态的精细化诊断与评价。
26、所述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够使得本发明的技术手段更加清楚明白，达到本领域技术人员可依照说明书的内容予以实施的程度，并且为了能够让本发明的所述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，下面以本发明的具体实施方式进行举例说明。
1.一种光-电-声多物理集成内置局部放电监测装置，其特征在于，其包括，
2.如权利要求1所述的光-电-声多物理集成内置局部放电监测装置，其特征在于，优选的，还包括连接多物理传感模块、信号调理模块、数采模块、边缘计算模块和通讯模块的电源模块，所述电源模块包括可充电电池或开关柜内部的二次电，所述电源模块设有电源管理模块。
3.如权利要求1所述的光-电-声多物理集成内置局部放电监测装置，其特征在于，所述壳体可拆卸安装于开关柜内母线室或电缆室。
4.如权利要求1所述的光-电-声多物理集成内置局部放电监测装置，其特征在于，光学传感器光谱响应范围为280-800nm，增益不小于5×105，暗电流小于10μa，光子检测效率大于40％，供电电压小于30v。
5.如权利要求1所述的光-电-声多物理集成内置局部放电监测装置，其特征在于，超声传感器频响范围为35-80khz，中心频率为40khz，灵敏度不小于60db。
6.如权利要求1所述的光-电-声多物理集成内置局部放电监测装置，其特征在于，
7.如权利要求1所述的光-电-声多物理集成内置局部放电监测装置，其特征在于，通讯模块支持rs485、modbus tcp的有线通讯方式和lora、wifi的无线通讯方式。
