一种基于变压器振动信号报警装置的制作方法

本实用新型属于电力设备运行状态监测领域，特别涉及一种基于变压器振动信号报警装置的设计。

背景技术：

变压器在不同的运行状况下，器身发出的振动信号会有所不同，可以利用变压器故障运行时发出的振动信号变化来定性判断变压器故障的有无。这种方法获取信号不需要变压器停止运行，装置简单，采集信号方便，安装方式比较灵活，不会影响变压器的正常运行。

根据国内外研究结果以及实验数据表明，变压器本体振动信号主要取决于铁芯和绕组的振动。正常状态下，铁芯和绕组的振动主要通过与其相连的固体构件和液体传给变压器本体，导致油箱壁的振动。所以可以利用正常状态下变压器绕组和铁芯振动信号的特征，与实际采集到的振动信号进行对比分析，进而判断出变压器是否发生故障，为检修提供依据，使变压器更安全稳定运行。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种基于变压器振动信号报警装置，该装置基于振动传感器采集功能，对振动信号针对性地去噪，最终得到变压器本体振动信号。如果变压器发生较大振动，装置就会报警，提醒值班人员。

为实现本实用新型目的而采用的技术方案是这样的，一种基于变压器振动信号报警装置，其特征在于：包括传感系统和报警系统；

所述传感系统包括传感器、第一处理器模块和第一射频收发器；所述传感器采用Arduino模拟压电陶瓷震动传感器，其贴片贴在变压器的油箱壁上；

所述Arduino模拟压电陶瓷震动传感器将采集到的信号传递给第一处理器模块；所述第一处理器模块包括一个截止频率为400Hz的低通滤波器；所述低通滤波器将Arduino模拟压电陶瓷震动传感器采集到的信号进行滤波处理后，通过第一射频收发器向报警系统发送；

所述报警系统包括第二射频收发器、第二处理器模块和蜂鸣器；所述第二射频收发器接收到来自于传感系统的信号后，将其传递给第二处理器模块；所述第二处理器模块接收到信号后，控制蜂鸣器报警。

进一步，所述第一处理器模块采用5V电源供电；所述第一处理器向传感器和第一射频收发器提供3.3V工作电压。

进一步，所述第二处理器模块采用5V电源供电；所述第二处理器向蜂鸣器和第二射频收发器提供3.3V工作电压。

进一步，所述第一处理器模块和第二处理器模块中的处理器为DSPSTM320F2812。

进一步，所述第一射频收发器和第二射频收发器均采用射频收发器CC2520。

进一步，所述蜂鸣器采用KEYES有源蜂鸣器。

本实用新型的技术效果是毋庸置疑的：其采集变压器本体的振动信号，避开了环境噪声带来的影响，利用低通滤波装置去噪，得到变压器本体的低频振动信号。若蜂鸣器报警就说明变压器发生了故障。整个报警装置精确度高，操作方便，能准确实现变压器故障报警功能。

附图说明

图1变压器故障报警装置示意图；

图2传感系统硬件框图；

图3报警回路框图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明，但不应该理解为本实用新型上述主题范围仅限于下述实施例。在不脱离本实用新型上述技术思想的情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段，做出各种替换和变更，均应包括在本实用新型的保护范围内。

一种基于变压器振动信号报警装置，包括传感系统和报警系统，以及5V电源。

所述传感系统负责采集变压器振动信号并对其去噪，包括传感器、第一处理器模块和第一射频收发器；所述传感器采用Arduino模拟压电陶瓷震动传感器，其贴片贴在变压器的油箱壁上；

所述Arduino模拟压电陶瓷震动传感器将采集到的信号传递给第一处理器模块；研究表明，变压器绕组振动信号频率集中在100Hz，铁芯主要集中在100、200、300、400Hz，所以去噪时选择低通滤波器，截止频率为400Hz，利用MAX280EPA的典型低通电路可以满足此要求。所述第一处理器模块包括一个截止频率为400Hz的低通滤波器；所述低通滤波器将Arduino模拟压电陶瓷震动传感器采集到的信号进行滤波处理后，通过第一射频收发器向报警系统发送；因为在正常运行状态下，变压器本体振动信号很小，一般最大值也只在100mV左右，若发生故障，Arduino模拟压电陶瓷震动传感器采集到的振动信号幅值将大大增加。无线通信模块负责网络传感器间的无线通信，交换控制消息和收发采集数据，使用TI公司的低功耗射频收发器CC2520构建无线通信模块，3.3V工作电压由处理器单元提供，处理器选用DSPSTM320F2812系列。

所述报警系统包括第二射频收发器、第二处理器模块和蜂鸣器；无线接收节点用于接收发射器发出的信号，依然使用射频收发器CC2520，其工作电压由第二处理器单元提供；所述第二射频收发器接收到来自于传感系统的信号后，将其传递给第二处理器模块；第二处理器模块中的处理器为DSPSTM320F2812。所述第二处理器模块接收到信号后，控制蜂鸣器报警。实施例中，蜂鸣器使用KEYES有源蜂鸣器模块，其驱动电压为1.5-15V，选择3.3V驱动。当收到信号后，DSP将其与蜂鸣器相连的I/O口置高，驱动蜂鸣器发出响声，及时提醒工作人员，实现报警功能。