一种多通道振动模拟信号采集分析装置的制作方法

本实用新型涉及变压器监测技术领域，更具体的说是涉及一种多通道振动模拟信号采集分析装置。

背景技术：

变压器是电力系统中常用的重要设备，如何保证变压器安全可靠运行是电力系统面临的技术难题，振动模拟信号采集分析装置主要适用于变压器多路振动信号的采集，同时分析信号的波形及频谱含量，从而确定变压器内部故障点位置。

振动检测是状态检测的手段之一，振动的强弱与变化和故障有关，非正常的振动强弱表明故障的严重程度；不同的故障引起的振动特征各异，相同的振动可能是不同的故障；由于电气设备结构不同，可能导致电气设备各个部位振动信号有所不同。现有的振动信号采集装置检测通道少，抗干扰能力差，数据不能无线传输，不能互联互通。针对以上情况，研制一种抗干扰能力强，适合现场应用的多通道振动信号采集装置十分必要。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供了一种多通道振动模拟信号采集分析装置，用于变压器多路振动信号的实时采集，同时分析信号的波形及频谱含量。装置检测灵敏度高，动态范围广，能够多点确定变压器内部故障点位置，通过4g网络将检测数据及诊断结果上传至云诊断平台。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种多通道振动模拟信号采集分析装置，包括：emc保护单元、通道处理单元、数据处理单元、数据交互单元和供电模块；其中：

所述通道处理单元还包括通道调理模块和通道控制模块，数据处理单元还包括数据采集模块和数据分析模块，数据交互单元还包括数据传输模块和数据读取模块；

所述emc保护单元分为四路，分别与设置在变压器内部的传感器线路连接；

所述emc保护单元、通道处理单元、数据处理单元、数据交互单元依次线路连接；

所述供电模块分别与通道处理单元、数据处理单元、数据交互单元线路连接，提供电源。

优选的，在上述一种多通道振动模拟信号采集分析装置中，所述emc保护单元包括压敏电阻vdr5、气体放电管gdt，钳位电压为150v，瞬态响应时间为10-15ps，保护电流0.1a。

优选的，在上述一种多通道振动模拟信号采集分析装置中，所述通道处理单元还包括第一运算放大器u1a，以及由第一电阻r1、第二电阻r2、第一无感电容c3组成低通滤波器，由第三电阻r4、第二无感电容c5、第二运算放大器u2b组成放大电路。

优选的，在上述一种多通道振动模拟信号采集分析装置中，所述第一运算放大器u1a选用高阻抗运算放大器。

优选的，在上述一种多通道振动模拟信号采集分析装置中，所述低通滤波器，滤波截止频带为10khz。

优选的，在上述一种多通道振动模拟信号采集分析装置中，所述放大电路，放大倍数为1000倍。

优选的，在上述一种多通道振动模拟信号采集分析装置中，所述供电模块将220v交流电转变成12v直流电，为整个装置提供电源。

优选的，在上述一种多通道振动模拟信号采集分析装置中，所述数据交互单元采用tcp/ip有线传输。

优选的，在上述一种多通道振动模拟信号采集分析装置中，所述数据交互单元采用4g无线传输。

有益效果：本实用新型提供的一种多通道振动模拟信号采集分析装置，检测灵敏度高，动态范围广，能够多点确定变压器内部故障点位置，通过4g网络将检测数据及诊断结果上传至云诊断平台。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本实用新型公开提供了一种多通道振动模拟信号采集分析装置，能够解决现有的振动信号采集装置检测通道少，抗干扰能力差，数据不能无线传输，不能互联互通的技术问题，同时，该装置具有抗干扰能力强，适合现场应用的特点，具有非常有益的技术效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例的结构示意图；

图2为本实用新型实施例的工作原理图；

图3为本实用新型实施例的emc保护电路图；

图4为本实用新型实施例的振动信号调理电路图。

其中：

vdr5为压敏电阻、gdt为气体放电管、a1为保险管、c3为第一无感电容、c5为第二无感电容、r1为第一电阻、r2为第二电阻、r4为第三电阻；u1a为第一运算放大器；u2b为第二运算放大器；agnd为接地。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅附图1-4，本实用新型实施例公开了一种多通道振动模拟信号采集分析装置，包括：emc保护单元、通道处理单元、数据处理单元、数据交互单元和供电模块；其中：

所述通道处理单元还包括通道调理模块和通道控制模块，数据处理单元还包括数据采集模块和数据分析模块，数据交互单元还包括数据传输模块和数据读取模块；

所述emc保护单元分为四路，分别与设置在变压器内部的传感器线路连接；

所述emc保护单元、通道处理单元、数据处理单元、数据交互单元依次线路连接；

所述供电模块分别与通道处理单元、数据处理单元、数据交互单元线路连接，提供电源。

为了进一步优化上述技术方案，所述emc保护单元包括压敏电阻vdr5、气体放电管gdt，钳位电压为150v，瞬态响应时间为10-15ps，保护电流0.1a。

为了进一步优化上述技术方案，所述通道处理单元还包括第一运算放大器u1a，以及由第一电阻r1、第二电阻r2、第一无感电容c3组成低通滤波器，由第三电阻r4、第二无感电容c5、第二运算放大器u2b组成放大电路。

为了进一步优化上述技术方案，所述第一运算放大器u1a选用高阻抗运算放大器。

为了进一步优化上述技术方案，所述低通滤波器，滤波截止频带为10khz。

为了进一步优化上述技术方案，所述放大电路，放大倍数为1000倍。

为了进一步优化上述技术方案，所述供电模块将220v交流电转变成12v直流电，为整个装置提供电源。

为了进一步优化上述技术方案，所述数据交互单元采用tcp/ip有线传输。

为了进一步优化上述技术方案，所述数据交互单元采用4g无线传输。

工作原理如下：

多通道振动模拟信号采集分析装置能够采集四路振动信号，并处理分析振动数据，同时将数据及诊断结果通过无线技术传输。

装置工作原理如图2所示，振动信号经传感器获取后，信号经过emc保护单元对装置进行保护，emc保护单元起到前级保护滤波作用。

如图3所示，vdr是压敏电阻，gdt是气体放电管，钳位电压为150v，瞬态响应时间为10-15ps，防止采集处理装置受到过电压冲击，a1是保险管，保护电流0.1a,防止采集处理装置受到大电流的冲击，振动信号进入通道处理单元，通道处理单元将信号滤波放大。

如图4所示，振动信号经过u1进行阻抗匹配，将振动信号转化成电压信号，r1,r2,c3组成低通滤波器，滤波截止频带为10khz，r4、c5、u2组成放大电路，放大倍数为1000倍，保证振动的微弱信号都能获取到，调理后的振动信号传输到数据处理单元，数据处理单元将模拟信号转换成数字信号进行采集，采集的数据进行处理，得到有效数据，再通过数据交互单元进行数据传输，数据交互单元能够选择无线或者有线任意一种方式进行数据传输，无线传输采用4g，有线传输采用tcp/ip，供电模块将交流220v转变成12v直流电，为整个装置提供电源。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解为在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种编号、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。