一种用于变压器的监控系统及监控方法与流程

本发明涉及的是用于变压器的监控系统及监控方法。

背景技术：

变压器是利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置，使得电能的输送距离达到更远，发电厂就可以建在远离用电的地方，但是在日常使用过程中，由于大多变压器安装在室外，易受到外力的作用，而发生移动或者偏离，这样就会使变压器与周边的电气设备连接不稳定，影响用电。这是现有技术所存在的不足之处。

技术实现要素：

本发明的目的就是针对现有技术所存在的不足，而提供一种用于变压器的监控系统及监控方法，该方案可以实时对变压器进行监控，一旦发现位移，就及时报警，避免事故的发生。

本方案是通过如下技术措施来实现的：一种用于变压器的监控系统，包括监控单元，与监控单元连接的压力传感器和摄像头，监控单元包括数据传输单元、存储单元、数据分析处理单元、报警单元；数据传输单元用于对接收压力传感器监测到的压力数据和摄像头拍摄的图像数据；数据分析处理单元用于对接收到的压力数据进行分析判断是否超过设定的范围，对接收到的图像数据进行对比，判断变压器是否发生移动；存储单元用于存储压力数据和图像数据；用于存储数据分析处理单元分析的结果；报警单元用于报警，根据数据分析处理单元的判断，如果变压器发生移动，则进行报警。压力传感器可以实时的监测压力情况，通过压力的改变判断变压器是否发生移动。

所述摄像头固定在一固定架上，在摄像头与固定架固定处设置行程开关，行程开关与报警电路连接。这样一旦摄像头发生晃动或者掉落，则行程开关闭合，报警电路发出报警。固定架可以用于固定摄像头，便于安装。

报警电路包括三极管VT1，三极管VT1的基极通过行程开关与电源正极连接，三极管VT1的发射极与电源负极连接，三极管VT1的集电极通过电阻R1与电源正极连接，三极管VT1的集电极通过电阻R2与三极管VT2的基极连接，三极管VT2的发射极与电源正极连接，三极管VT2的集电极通过电阻R3与场效应管Q的栅极G连接，场效应管Q的栅极G通过电容C1与电源负极连接，电阻R4与电容C1并联，场效应管Q的漏极D与电源正极连接，场效应管Q的源极S通过电阻R5与芯片IC1的5脚连接，芯片IC1的5脚与稳压管VS的正极连接，稳压管VS的负极与电源负极连接，芯片IC1的2脚与电源负极连接，芯片IC1的7脚通过第六电阻R6与芯片IC1的8脚连接，芯片IC1的3脚通过电阻R7与三极管VT2的基极连接，三极管VT2的集电极通过报警器B与电源正极连接，三极管VT2的发射极与三极管VT3的基极连接，三极管VT3的发射极与电源负极连接，三极管VT3的集电极与三极管VT2的集电极连接。芯片IC1可以采用UM3561或本领域常用芯片；当行程开关闭合时，三极管VT1和VT2导通，芯片IC1控制报警器发出报警。

一种变压器监控方法，其特征是包括如下步骤：

1）变压器下方的多个压力传感器实时监测变压器的压力； 2）监控单元接收到压力传感器的压力数据并判断是否超过设定范围，如果没超过设定范围，则继续监测，如果超过设定范围，则进入步骤3）；3）启动摄像头进行拍摄，并将拍摄的照片与基准照片对比，如果变压器发生移动，则报警，变压器没有移动，则不报警。

所述的步骤2）中，数据分析处理单元对压力数据进行处理时，首先设定第一压力区间和第二压力区间，第一压力区间为P1～P2；第二压力区间为A1～A2，其中P2＞P1，A2＞A1，P1＞A1，A2＞P2。数据分析处理单元对于某一压力传感器的压力数据进行分析，如果在第一压力区间，则压力在正常范围不做处理，如果此压力数据在超过第一压力区间，在第二压力区间内，则将此压力数据进行标注，将此标注压力数据存储到存储模块，如果压力数据不在第二压力区间，则启动摄像头进行拍摄。压力传感器均匀分布在变压器下方，用于监测变压器对下方的压力，当压力发生变化时，压力传感器就会监测到。

数据分析处理单元对基准照片进行处理，将基准照片划分多个区，先识别每个区中的物体，再测量每个区中的物体与变压器的距离，将划分的区和测算的距离存储到存储单元。启动摄像头进行拍照后，将拍摄的照片划分多个区，划分的区与基准照片一致，然后识别每个区中的物体，再测量每个区中的物体与变压器的距离，如果每个区中的物体与基准照片中的物体有超过三分之二的相同，则判定此分区与基准照片的此分区相同，如果低于三分之二的分区与基准照片的分区相同，则认为变压器发生位移，报警单元发出报警；如果有大于等于三分之二的分区与基准照片的分区相同，再测量相同分区中各个物体与变压器的距离，如果物体与变压器的距离与基准照片中的距离不同，则变压器发生位移，报警单元发出报警。如果低于三分之二的分区相同，则说明三分之一以上的分区内的物体与基准照片不相同的，即以变压器为中心的照片周围的物体是与基准照片不同，则变压器发生位移；如果有大于等于三分之二的分区与基准照片的分区相同时，对于具有相同物体的分区，测量其中的物体与变压器距离，这样判断变压器是否发生位移。

由此可见，本发明与现有技术相比，具有突出的实质性特点和显著的进步，其实施的有益效果也是显而易见的。

附图说明

图1为本发明具体实施方式的框图。

图2为摄像头及固定架的结构示意图。

图3为报警电路的电路图。

图中，1为摄像头，2为行程开关，3为固定架。

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过一个具体实施方式，并结合其附图，对本方案进行阐述。

通过附图可以看出，本方案的用于变压器的监控系统，包括监控单元，与监控单元连接的压力传感器和摄像头，监控单元包括数据传输单元、存储单元、数据分析处理单元、报警单元；数据传输单元用于对接收压力传感器监测到的压力数据和摄像头拍摄的图像数据；数据分析处理单元用于对接收到的压力数据进行分析判断是否超过设定的范围，对接收到的图像数据进行对比，判断变压器是否发生移动；存储单元用于存储压力数据和图像数据；用于存储数据分析处理单元分析的结果；报警单元用于报警，根据数据分析处理单元的判断，如果变压器发生移动，则进行报警。

所述摄像头1固定在一固定架3上，在摄像头1与固定架3固定处设置行程开关2，行程开关2与报警电路连接。

报警电路包括三极管VT1，三极管VT1的基极通过行程开关与电源正极连接，行程开关在电路中用K标识，三极管VT1的发射极与电源负极连接，三极管VT1的集电极通过电阻R1与电源正极连接，三极管VT1的集电极通过电阻R2与三极管VT2的基极连接，三极管VT2的发射极与电源正极连接，三极管VT2的集电极通过电阻R3与场效应管Q的栅极G连接，场效应管Q的栅极G通过电容C1与电源负极连接，电阻R4与电容C1并联，场效应管Q的漏极D与电源正极连接，场效应管Q的源极S通过电阻R5与芯片IC1的5脚连接，芯片IC1的5脚与稳压管VS的正极连接，稳压管VS的负极与电源负极连接，芯片IC1的2脚与电源负极连接，芯片IC1的7脚通过第六电阻R6与芯片IC1的8脚连接，芯片IC1的3脚通过电阻R7与三极管VT2的基极连接，三极管VT2的集电极通过报警器B与电源正极连接，三极管VT2的发射极与三极管VT3的基极连接，三极管VT3的发射极与电源负极连接，三极管VT3的集电极与三极管VT2的集电极连接。

一种基于上述监控系统的变压器监控方法，其特征是包括如下步骤：

1）变压器下方的多个压力传感器实时监测变压器的压力；2）监控单元接收到压力传感器的压力数据并判断是否超过设定范围，如果没超过设定范围，则继续监测，如果超过设定范围，则进入步骤3）；3）启动摄像头进行拍摄，并将拍摄的照片与基准照片对比，如果变压器发生移动，则报警，变压器没有移动，则不报警。压力传感器可以采用多个，均匀分布在变压器和支撑变压器的装置之间，这样变压器的压力就会通过压力传感器进行实时监控，如果采用四个压力传感器时，可以设置在变压器下方的四角，如果五个压力传感器，则除了变压器四角，还可以在变压器中心下方设置一个；如果为六个压力传感器，则可以在变压器下方均匀分布。

步骤2）中，数据分析处理单元对压力数据进行处理时，首先设定第一压力区间和第二压力区间，第一压力区间为P1～P2；第二压力区间为A1～A2，其中P2＞P1，A2＞A1，P1＞A1，A2＞P2。数据分析处理单元对于某一压力传感器的压力数据进行分析，如果在第一压力区间，则压力在正常范围不做处理，如果此压力数据在超过第一压力区间，在第二压力区间内，则将此压力数据进行标注，将此标注压力数据存储到存储模块，如果压力数据不在第二压力区间，则启动摄像头进行拍摄。

数据分析处理单元对基准照片进行处理，将基准照片划分多个区，先识别每个区中的物体，再测量每个区中的物体与变压器的距离，将划分的区和测算的距离存储到存储单元。启动摄像头进行拍照后，将拍摄的照片划分多个区，划分的区与基准照片一致，然后识别每个区中的物体，再测量每个区中的物体与变压器的距离，如果每个区中的物体与基准照片中的物体有超过三分之二的相同，则判定此分区与基准照片的此分区相同，如果低于三分之二的分区与基准照片的分区相同，则认为变压器发生位移，报警单元发出报警；如果有大于等于三分之二的分区与基准照片的分区相同，再测量相同分区中各个物体与变压器的距离，如果物体与变压器的距离与基准照片中的距离不同，则变压器发生位移，报警单元发出报警。

本发明并不仅限于上述具体实施方式，本领域普通技术人员在本发明的实质范围内做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。