一种变压器监测装置的制作方法

本发明涉及变压器技术领域，具体涉及一种变压器监测装置。

背景技术：

随着当今社会与科技的不断进步，电网的建设逐渐向智能化方向发展，越来越多的使用新科技的设备被应用到电气领域，电网的整个结构出现了比较大的改变。变压器在整个电力系统中的地位非常重要，变压器安全可靠地运行对于确保整个电网的正常运行是非常必要的。因此对变压器的实时监测就显的非常重要，在目前主要都是通过工作人员定时进行巡检，来对变压器进行监测，这种监测效率低，且监测不及时。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种结构简单、监测及时的变压器监测装置。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：一种变压器监测装置，包括交流信号采集模块、ad转换模块、开关量输入模块、光电隔离模块、dsp处理器、双口ram、arm处理器、键盘模块、显示模块、存储模块、通信模块和电源模块；所述交流信号采集模块用于采集变压器高压母线的电流信号，所述交流信号采集模块通过ad转换模块与dsp处理器连接，所述开关量输入模块用于采集变压器开关量信息，所述开关量输入模块通过光电隔离模块与dsp处理器连接，所述dsp处理器通过双口ram与arm处理器连接，所述键盘模块、显示模块、存储模块和通信模块均分别与arm处理器连接，所述电源模块为装置提供电源。

如上所述的一种变压器监测装置，进一步说明为，所述dsp处理器采用tms320f2812芯片及其外围电路组成的最小系统。

如上所述的一种变压器监测装置，进一步说明为，所述arm处理器采用s3c4510b01芯片及其外围电路组成的最小系统。

如上所述的一种变压器监测装置，进一步说明为，所述显示模块采用液晶显示屏。

如上所述的一种变压器监测装置，进一步说明为，所述通信模块采用gprs通信模块。

如上所述的一种变压器监测装置，进一步说明为，所述存储模块采用ram外部存储器。

如上所述的一种变压器监测装置，进一步说明为，所述电源模块包括电源和电压转换模块，所述电压转换模块用于将电源电压转化为若干不同数值的电压。

本发明的有益效果是：本装置结构简单，反应灵敏。通过dsp处理器和arm处理器的配合使用来实现其监测功能，dsp处理器完成交流采集和开关量判断，arm处理器完成装置的初始化、键盘操作、显示界面、与上位机通信等功能，简化了两个处理器面板的设计及焊接难度，同时提高了该装置的可靠性。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

图2为交流信号采集模块实施例结构示意图。

图3为开关量输入模块与光耦隔离模块实施例连接示意图。

图4为dsp处理器和arm处理器实施例连接示意图。

图5为显示模块实施例连接示意图。

图6为通信模块实施例连接示意图。

图7为电压转换模块实施例结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明实施方式做进一步的阐述。

如图1所示，本发明提供的一种变压器监测装置，包括交流信号采集模块、ad转换模块、开关量输入模块、光电隔离模块、dsp处理器、双口ram、arm处理器、键盘模块、显示模块、存储模块、通信模块和电源模块。

所述交流信号采集模块用于采集变压器高压母线的电流信号，所述交流信号采集模块通过ad转换模块与dsp处理器连接，由于变压器高压母线的大电流不能直接拿来供信号采集处理，所以必须要经过减压处理，所述交流信号采集模块为现有技术，这里不做具体阐述。例如所述交流信号采集模块可以选用主要由两个电流互感器和放大器组成的交流信号采集电路，如图2所示，在图中，ct1和ct2为两个电流互感器，ct1的电流变比和ct2的电流变比根据需要进行选择。由于要将高压线上的电流转变为ad转换模块能够识别的信号，首先需要用ct1将高压上的千安级电流变为较小的安培级电流，但是安培级的电流仍然高于ad转换模块所能接收的范围，所以需要ct2将安培级的电流转化为毫安级的电流，这样便能将高压线上的大电流经过两次降流转变为微弱小电流以供信号采集处理，所述ad转换模块为现有技术，用于将采集的模拟信号转换为数字信号，从而使dsp处理器能够进行识别处理。一般许多微处理器自身便已经携带了ad转换的功能，但是由于其转换精度低、频率低、通道个数少，所以本装置设有独立的ad转换模块，所述ad转换模块可以选用ads7864芯片，当然也可以选用其他型号的ad转换模块，这里不做限定。

所述开关量输入模块用于采集变压器开关量信息，所述开关量输入模块通过光电隔离模块与dsp处理器连接，采集开关量的输入信号对变压器来说非常重要。开关量的输入主要是指各个开关的状态信息，包括断路器的分合间状态、隔离开关的位置状态等，从而便于对变压器进行查看和管理。如图3所示，为开关量输入模块与光电隔离模块的连接示意图，图中，yx为遥信信号，yx-为遥信公共端，遥信输入直流电压，经过4760稳压二极管，75k限流电阻后到达光耦，这里只是做说明，当然可以采用其他型号的稳压二极管，在电力系统正常的情况下，光耦导通，pb0输出低电平，但是当电力系统出现故障，装置启动跳闸保护之后，yx输入低电平，光耦截止，pb0输出高电平，从而做出相应处理及显示。图中的光耦起到了将强电和弱电隔离开来的作用，外部的强电通过光耦的导通与闭合来控制输入到dsp处理器的信号。如此便避免了dsp处理器受到强电信号的干扰，同时在光耦输入端反向并联一个二极管，当输入电压为负值时，二极管可以导通，这样光耦便不会因为反向电压过大而损坏，保证了本装置的正常运行。当然所述开关量输入模块也可以采用其他电路，这里不一一进行说明。

所述dsp处理器做为本装置的数字信号处理器，用于完成交流采集和开关量判断，为了使本装置结构更加简单，功耗更低，所述dsp处理器采用tms320f2812芯片及其外围电路组成的最小系统。所述arm处理器作为本装置的控制芯片，用于完成装置的初始化、键盘操作、显示界面、与上位机通信等功能，所述arm处理器采用s3c4510b01芯片及其外围电路组成的最小系统。通过dsp处理器和arm处理器的配合使用来实现其监测功能，替代了传统只采用一个处理器，这样简化了两个处理器面板的设计及焊接难度，同时提高了该装置的可靠性。为了使arm处理器和dsp处理器之间能够顺利地进行通信，所述dsp处理器通过双口ram与arm处理器连接，例如，所述双口ram可以选用cy7c024av，如图4所示，为dsp处理器通过双口ram与arm处理器的连接示意图。

所述键盘模块、显示模块、存储模块和通信模块均分别与arm处理器连接，为了使显示内容更加丰富，操作更加方便，所述显示模块采用液晶显示屏，例如，可以选用lcm240128液晶显示屏，如图5所示，本该液晶显示屏与arm处理器连接示意图，液晶屏采用3.3v电源供电，fg与vss连接。/ce管脚为片选端口，/wr、/rd分别为读、写控制端，/res为复位信号，cd为指令端口和数据端口控制端，db0到db7为数据总线，fs为6*8点阵和8*8点阵控制端，vout为模块内部负压输出，a、k分别为背光电压正负输入端。vout与vss之间接一个电位器，用于调节液晶屏对比度。arm处理器通过三极管来控制液晶显示屏的背光，当arm处理器输入高电平时，三级管导通，背光开启；当arm处理器输入低电平时，三极管关闭，背光开启。在液晶显示模块中，a0到a6是arm处理器的地址线，d0到d7是单片机的数据输出口，用以输入数据。当然所述显示模块也可以采用数码管显示。

所述通信模块用于与上层进行通信，所述通信模块采用gprs通信模块，具体可以选用由fly280芯片组成的gprs通信模块，用户只需在其中插入一张开通gprs服务的sim卡，既可实现无线通讯，也可以实现定位作用，为寻找事故现场提供了方便。这种方法相比于有线通信具有方便、简捷、可以适应偏远地区通信的优点，具体电路连接图如图6所示。所述通信模块还可以选用zigbee通信模块或其他串口通信模块。

所述键盘模块在本装置中起着设置参数、查询参数等功能，所述键盘模块为现有技术，这里不做具体阐述。所述存储模块用于存储数据，所述存储模块采用ram外部存储器，其为现有技术，这里不做具体阐述。所述存储模块还可以选用sd卡等存储设备。

所述电源模块为装置提供电源。图1中电源模块并不单单只与dsp处理器进行连接，只是为了便于说明，所述电源模块包括电源和电压转换模块，所述电压转换模块用于将电源电压转化为多个不同数值的电压，保证各个设备的正常使用。例如，电压转换模块包括ht7533芯片及外围电路组成，从而将12v电压转化为3.3v的稳定电压，从而保证工作电压为3.3v的设备正常使用，具体电路图如图7所示。还可以采用as1117s-3.3稳压芯片将5v电压降到3.3v，当然该电压转换模块还包括其他转换芯片，这里不一一进行阐述。所述电源模块还可以采用多种不同的电压电源，即不采用电压转换模块，由不同的电源对不同的设备进行供电，这样结构会复杂化，但是依然能保证本装置的正常运行。

本发明并不限于上述实例，在本发明的权利要求书所限定的范围内，本领域技术人员不经创造性劳动即可做出的各种变形或修改均受本专利的保护。