基于多传感信息融合的电力变压器在线监测系统及方法与流程

文档序号:11101460阅读:来源:国知局

技术特征:

1.基于多传感信息融合的电力变压器在线监测系统,其特征在于:包含多传感器采集组件;所述多传感器采集组件包含分别用于采集电力变压器的振动信息、电压信息、电流信息、温度信息和开关量信息的加速度传感器、电压互感器、电流传感器、温度传感器和开关量采集传感器;

还包含多传感器采集组件连接有采集调理电路;所述采集调理电路连接有AD模块转换电路;所述AD模块转换电路通过射频无线发射模块与监测现场的射频无线接收模块通讯;所述射频无线接收模块连接至嵌入式主控器,嵌入式主控器通过4G通信模块与远端的远程控制器通讯;嵌入式主控器还通过RS232/RS485接口连接触摸屏人机界面;

所述嵌入式主控器为基于ARM嵌入式系统的主控器;所述远程控制器为上位计算机;所述上位计算机运用SQL Server数据库软件进行开放式数据库管理,所述上位计算机上存储有不同类型电力变压器的振动噪声的噪声源确定和时频特性模型;

上述的加速度传感器分布在三相初级绕组和三相次级绕组上;每相绕组的上中下三处位置各贴装一个加速度传感器,所述加速度传感器包含加速度探头和连接螺钉,加速度传感器通过连接螺钉组装在磁力安装座上,所述磁力安装座采用对地绝缘的永磁体磁铁吸附在电力变压器上;所述永磁体表面涂覆一层绝缘漆;

所述采集调理电路包含运算放大器和滤波器;所述运算放大器的电荷放大器的电源线与电力变压器机壳相距一定距离或者电荷放大器的两根电源线呈十字交叉布置;

加速度传感器的信号地线、供电电源的电源地线和传感器机壳屏蔽地线分别引出后并联一点接地;所述加速度传感器为ICP传感器,且采用恒流源供电方式供电。

2.如权利要求1所述的基于多传感信息融合的电力变压器在线监测系统,其特征在于:所述不同类型电力变压器为6kV、10kV、35kV和75kV电力变压器;所述加速度传感器为AD50T-T或AD1000T;所述触摸屏人机界面为5~7寸触摸屏人机界面;所述RS485接口通过光电隔离器进行信号隔离。

3.如权利要求1所述的基于多传感信息融合的电力变压器在线监测系统,其特征在于:所述上位计算机运行有无线振动在线监测软件;所述无线振动在线监测软件对采集到的数据进行振动参数计算、实时数据显示、趋势数据显示、提供历史数据管理和自动报表功能,同时在振动异常或超标情况下进行报警提示。

4.如权利要求1所述的基于多传感信息融合的电力变压器在线监测系统,其特征在于:所述电流传感器为用于采集电力变压器的三相绕组初级、次级的电流的开合式电流传感器;所述电压互感器为用于采集电力变压器三相绕组初级、次级电压的电压互感器;所述温度传感器为用于采集电力变压器散热片的温度的温度传感器;所有加速度传感器连接至初级次级加速度信号采集调理电路;所有电流传感器和电压互感器连接至初级次级电压电流信号采集调理电路;所有温度传感器连接至初级次级油箱温度采集信号采集调理电路;所有开关量采集传感器连接至开关量采集调理电路;

上述初级次级加速度信号采集调理电路、初级次级电压电流信号采集调理电路、初级次级油箱温度采集信号采集调理电路和开关量采集调理电路分别连接有AD模块转换电路。

5.如权利要求4所述的基于多传感信息融合的电力变压器在线监测系统,其特征在于:所有加速度传感器通过24路加速度信号线与初级次级加速度信号采集调理电路连接;所述电压互感器的数量为六个;电流传感器的数量为六个;所述温度传感器的数量为8个;所述开关量采集传感器为8个;所述初级次级加速度信号采集调理电路采用仪表放大器进行第一级信号接收和放大,采用二阶低通滤波器或者三阶低通滤波器对仪表放大器输出的信号进行滤波,截止频率设计在2KHz;所述初级次级电压电流信号采集调理电路采用射随器进行第一级信号接收匹配处理;所述温度传感器为Pt100或AD590传感器;AD590传感器对应的初级次级、油箱温度信号采集调理电路中采用OP07进行信号放大;所述嵌入式主控制器和4G通信模块通过带充电系统的隔离电源模块供电。

6.如权利要求1所述的基于多传感信息融合的电力变压器在线监测系统,其特征在于:所述上位计算机还与电力变压器的监控室的监控器无线通讯连接。

7.如权利要求1所述的基于多传感信息融合的电力变压器的在线监测系统,其特征在于:所述上位机计算机还存储有电力变压器的背景资料;所述电力变压器的背景资料包含变压器的容量、电压等级、型号、安装地点、投运时间以及维修使用记录。

8.基于多传感信息融合的电力变压器在线监测方法,其采用如权利要求1~7任一所述的基于多传感信息融合的电力变压器在线监测系统执行如下步骤:

(1)系统初始化;

(2)上位计算机向嵌入式主控器发出无线传输指令;

(3)嵌入式主控器判断无线传输来的指令是否为本机指令,如果是则执行步骤(4);

(4)开始测量;确实是否开始测量,如果是,则执行测量采集流程;如果否则执行判断继续测量流程;

所述测量采集流程包含采集信号、信号调理、AD转换、信号编码发射至上位计算机的步骤;

所述判断继续测量流程包含判断是否继续测量,如果是,则执行上述的执行测量采集流程;如果否,则判断是否测量结束;如果测量结束则结束测量;如果测量没有结束则返回指令出错,重新申请工作方式。

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