本实用新型涉及电力设备状态监测与故障诊断研究技术领域，具体涉及一种可移动式的变压器振幅波谱特征参量采集装置。
背景技术：
电力变压器的绕组变形及其引起的抗短路能力下降是严重的隐患，并将威胁电力系统的可靠运行。频率响应分析法虽然能够在不用吊罩变压器的情况下检测其绕组是否变形，并具有较高的检测灵敏度和准确性；但是该方法仅适用于在电力变压器停电情况下测试，有碍于快速判别设备状态。
运行中变压器振幅（声响）波谱信号的特征向量是表征工况的重要参量。变压器运行时的磁致伸缩和漏磁将引起铁芯叠片及绕组之间振幅，并通过绝缘油和铁芯垫脚将振幅波谱信号传递至变压器本体（油箱）表面，其第一条途径是经铁芯的垫脚传输至油箱外壳表面；第二条途径是经绝缘油传输至油箱外壳表面。正常状态下，空载时的振幅主要来源于激磁电流作用下的铁芯振幅；负载时则叠加了负载电流作用下的绕组振幅。行业内的运行经验及研究结果已经表明，设备器身的振幅与其绕组及铁芯的压紧程度、绕组的位移及变形密切相关。此外，风扇、油泵等冷却系统的振动也是通过固体物质传输至变压器油箱外壳，但是其振动的频谱集中在100赫兹左右。针对此问题，电力设备预防性试验规程（Q/CSG114002-2011）也已明确要求当油浸式电力变压器在必要时测量其箱壳振幅。因此，可通过监测油箱表面的振幅波谱信号而评估绕组及铁芯的压紧状况、绕组的位移及变形状态。但是同一振幅传感器在变压器不同位置测量到的振幅信号差别很大，而且频域内各个频段的响应也有很大不同；所以要准确判别故障，一定要选择好最优传感器安装位置，应用合适的振幅波谱特征参量采集装置，获得更丰富的振幅信息。
技术实现要素：
为了解决上述问题，本实用新型提供了一种可移动式的变压器振幅波谱特征参量采集装置，具体技术方案如下：
一种可移动式的变压器振幅波谱特征参量采集装置包括电源单元、信号采集单元，信号处理单元、控制与传输单元；所述电源单元用于为信号采集单元、信号处理单元、控制与传输单元提供电源；所述信号采集单元用于采集变压器外壳表面振动产生的信号并将采集到的变压器外壳表面振动产生的信号转化为相应的电压信号后传输至信号处理单元；所述信号处理单元用于处理从信号采集单元传输来的电压信号并将处理后的信号传输至控制与传输单元；所述传输与控制单元用于实现在多测点、远距离变压器振幅波谱特征参量采集过程中的控制与数据传输；所述电源单元、信号采集单元，信号处理单元、控制与传输单元依次连接。
进一步，所述电源单元包括可重复充电的锂电池。
进一步，所述信号采集单元包括加速度振动传感器。
进一步，所述信号处理单元包括带通滤波器、运算放大器、模数转换器、收发传输器；所述带通滤波器与信号采集单元连接，带通滤波器、运算放大器、模数转换器、收发传输器依次连接，收发传输器和控制与传输单元连接；
所述带通滤波器用于将信号采集单元传输来的电压信号过滤掉干扰信号，传输至运算放大器，并抑制信号采集单元的共振信号；所述运算放大器用于通过二次积分将加速度信号转换为振动位移信号，并将振动位移信号传输至模数转换器；所述模数转换器用于将经过运算放大器放大的信号转换为数字信号并存储、传输至收发传输器；所述收发传输器用于将经过模数转换器转换后的数字信号传输至控制与传输单元。
进一步，所述控制与传输单元包括CC2530系列的片上系统处理芯片。
进一步，所述带通滤波器采用PSoC5系列的单片机数字带通滤波器模块。
进一步，所述模数转换器采用ADCINCVR模块。
进一步，所述收发传输器采用异步收发传输器。
进一步，所述异步收发传输器采用PCI express系列的通用异步收发传输器。
本实用新型的有益效果为：
（1）本实用新型摆脱了传统应用模式所受场地、通信及时间条件的限制，开创性地实现了灵活定点、定时的智能监测与故障诊断设备振动位移信号，提高了电力应急响应的机动能力，丰富了保障安全生产的检测手段。
（2）本实用新型为应用振动监测测量技术为评估变压器绕组及铁芯的压紧状况、绕组的位移以及变形状态提供了丰富的数据支撑，避免了变压器器身正面或背面振幅波谱采集传感器故障时的误告警，提高了识别和判断变压器异常性质、类别、程度、部位和原因的可靠性。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
为了更好的理解本实用新型，下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明：
如图1所示，一种可移动式的变压器振幅波谱特征参量采集装置包括电源单元、信号采集单元，信号处理单元、控制与传输单元；电源单元用于为信号采集单元，信号处理单元、控制与传输单元提供电源；信号采集单元用于采集变压器外壳表面振动产生的信号并将采集到的变压器外壳表面振动产生的信号转化为相应的电压信号后传输至信号处理单元；信号处理单元用于处理从信号采集单元传输来的电压信号并将处理后的信号传输至控制与传输单元；传输与控制单元用于多测点、远距离测试过程中的控制与数据传输；电源单元、信号采集单元，信号处理单元、控制与传输单元依次连接。信号处理单元包括带通滤波器、运算放大器、模数转换器、收发传输器；带通滤波器与信号采集单元连接，带通滤波器、运算放大器、模数转换器、收发传输器依次连接，收发传输器和控制与传输单元连接；带通滤波器用于将信号采集单元传输来的电压信号过滤掉干扰信号，传输至运算放大器，并抑制信号采集单元的共振信号；运算放大器用于通过二次积分将加速度信号转换为振动位移信号，并将振动位移信号传输至模数转换器；模数转换器用于将经过运算放大器放大的信号转换为数字信号并存储、传输至收发传输器；收发传输器用于将经过模数转换器转换后的数字信号传输至控制与传输单元。
电源单元包括可重复充电的锂电池，其容量为9000毫安
信号采集单元包括加速度振动传感器，具体为压电式加速度振动传感器，其灵敏度是120mV/g，其带宽是10-1000Hz。
控制与传输单元包括CC2530系列的片上系统处理芯片，输出功率达到5分贝毫瓦，主要用于多测点、远距离测试过程中的控制与数据传输。
带通滤波器采用PSoC5系列的单片机数字带通滤波器模块，用于过滤小于100Hz的干扰信号，并抑制加速度振动传感器的共振信号。
模数转换器采用ADCINCVR模块，其转换精度达到16位，其转换速率达到每秒采样7千次。
收发传输器采用异步收发传输器，具体是采用PCI express系列的通用异步收发传输器，其传送速率达到120字符/秒。
本实用新型不局限于以上所述的具体实施方式，以上所述仅为本实用新型的较佳实施案例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。