CN102298812A - 户外配电变压器远程故障诊断及防盗预警系统 - Google Patents
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Abstract
一种户外配电变压器远程故障诊断及防盗预警系统，包括相互连接的GPRS数据通信单元以及上位机；现场变压器数据监测装置主要由现场数据采集单元、滤波器、模数转换器、中央信息处理器、警示报警单元、现场GPRS数据通信单元以及工作电源组成：现场数据采集单元采用微波感应传感器和红外传感器组成。现场GPRS数据通信单元与所述GPRS数据通信单元无线连接。本发明实现了对户外配电变压器的远程实时监测，具有成本低、可靠性高的特点。
Description
技术领域
本发明涉及电力系统设备故障诊断、防盗系统，特别涉及户外配电变压器远程故障诊断、定位及防盗预警装置。
背景技术
配电变压器是配电系统的重要组成部分，关系到能否对电力用户正常供电。因配电变压器分布广，特别是农村地区，配电变压器主要安装在野外配电线路杆塔上，变压器被盗事件时有发生，严重影响了经济建设和城乡居民的生产生活。为了减少非正常供电造成的损失，对配电变压器的故障诊断、定位、防盗预警就显得尤为重要。
发明内容
本发明的目的是提供一种成本低、可靠性高的户外配电变压器远程故障诊断及防盗预警系统，以对户外配电变压器实现远程监测。
本发明的目的是这样实现的：一种户外配电变压器远程故障诊断及防盗预警系统，包括相互连接的GPRS数据通信单元以及上位机；现场变压器数据监测装置主要由现场数据采集单元、滤波器、模数转换器、中央信息处理器、警示报警单元、现场GPRS数据通信单元以及工作电源组成：
现场数据采集单元的输出端与滤波器连接，滤波器与模数转换器连接，模数转换器的输出端与中央信息处理器的输入端连接；中央信息处理器的输出端与现场GPRS数据通信单元和警示报警单元连接，工作电源的输出端分别与中央信息处理器以及现场GPRS数据通信单元连接；
现场GPRS数据通信单元与所述GPRS数据通信单元无线连接。
上述工作电源由12V锂电池连接电源管理单元组成；电源管理单元采用电源转换芯片LM2596S-3.3V。
上述现在数据采集单元采用微波感应传感器和/或红外传感器组成。
上述中央信息处理器采用Microchip公司的PIC18F2420；GPRS数据通信单元以及现场GPRS数据通信单元均采用华为公司生产的MG323组成。
针对配电变压器在运行中存在的问题，需要一种低功耗、便于安装的装置。本发明主要利用安装在现场配电变压器的监测装置，测量配电变压器的电压、电流信号，将采集到的信号滤波、数字化后，经中央信息处理器分析处理，得到所监测配电变压器的运行状况的信息，若出现故障信息，例如过载、退出运行等，中央信息处理器发出报警信息，此报警信息经无线通信模块发送至上位机并显示，以实现对配电变压器的远程故障诊断及定位；同时，现场安装红外传感器，监测距离变压器5米范围内的物体，若变压器周围5米出现物体，先发出警示信号，若在一定时间内此物体仍存在，则通过无线通信模块发出报警信息，以实现配电变压器的防盗预警。
本发明的有益效果是：本发明适合对配电变压器进行实时在线监测，可以及时发现配电变压器的故障信息，并能实现配电变压器的防盗预警，从而提高了供电可靠性，减少变压器被盗事件的发生，保证电力运行的稳定性。
本发明适应智能电网的发展趋势，具有简单、直观、便于安装等优点，弥补了以往配电变压器故障或被盗后无法及时发现的缺点，是具有全新理念的一种户外配电变压器远程故障诊断、定位、防盗预警系统。本系统成本低，可靠性高，对于减少配电变压器故障或被盗带来的损失具有明显的效果。
附图说明
图1是本发明的系统结构框图。
图2是图1所示配电变压器监测装置的结构框图。
图3是对户外变压器的故障判定及定位流程图。
具体实施方式
图1、图2示出，本发明包括相互连接的GPRS数据通信单元以及上位机；现场变压器数据监测装置主要由现场数据采集单元、滤波器、模数转换器、中央信息处理器、警示报警单元、现场GPRS数据通信单元以及工作电源组成：现场数据采集单元的输出端与滤波器连接，滤波器与模数转换器连接，模数转换器的输出端与中央信息处理器的输入端连接；中央信息处理器的输出端与现场GPRS数据通信单元和警示报警单元连接，工作电源的输出端分别与中央信息处理器以及现场GPRS数据通信单元连接；现场GPRS数据通信单元与所述GPRS数据通信单元无线连接。键盘的输出端与中央信息处理器（也称中央处理器）的输入端连接。工作电源由12V锂电池连接电源管理单元组成；电源管理单元采用电源转换芯片LM2596S-3.3V。现场数据采集单元的微波感应传感器（必须采用）主要用于采集配电变压器的电压、电流等数据，然后经滤波器滤波，由模数转换器将滤波后的信号转化为数字信号，模数转换器的输出端与中央信息处理器的输入端连接；红外感应器（选择采用）主要用于感应变压器周围的物体，当有人接近时，主动发出报警信号，以达到警示作用。键盘主要用于实现与上位机的通信，便于安装调试现场的装置，其输出端与中央信息处理器的输入端连接；
锂电池主要用作为现场装置的电源。中央信息处理器接收并处理现场变压器数据采集单元传来的配电变压器电压、电流信号和红外感应器传来的报警信号，根据配电变压器的电压、电流信号分析判断所监测的配电变压器的运行状态，若出现变压器超载或退出运行等故障时，向上位机发出故障信号及；若中央信息处理器接收到红外感应器传来的报警信号，则中央信息处理器启动警示报警单元，同时向上位机发送报警信号。
中央信息处理器的输出端与现场GPRS数据通信单元和警示报警单元连接； GPRS数据通信单元将中央信息处理器输出的报警信号发送到上位机中，以便于工作人员及时发现处理；GPRS数据接收单元与上位机的输入端连接。电源管理单元将锂电池的电源电源转换成3.3V的供电电压，采用电源转换芯片LM2596S-3.3V，其输出端分别与中央信息处理器和现场GPRS数据通信单元连接；现场数据采集单元采用微波感应传感器和/或红外传感器组成。中央信息处理器将采集到的配电变压器电压、电流等数据经分析处理，判定所监测配电变压器的运行状态，若出现故障现象，将故障信号及所监测变压器的位置信息经现场GPRS数据通信单元将信号发送至上位机，方便工作人员发现处理；同时红外感应器还可以感应靠近变压器的物体，发出警示信号并通过GPRS向上位机报警。
Claims (4)
1.一种户外配电变压器远程故障诊断及防盗预警系统，包括，相互连接的GPRS数据通信单元以及上位机；其特征是，现场变压器数据监测装置主要由现场数据采集单元、滤波器、模数转换器、中央信息处理器、警示报警单元、现场GPRS数据通信单元以及工作电源组成：
现场数据采集单元的输出端与滤波器连接，滤波器与模数转换器连接，模数转换器的输出端与中央信息处理器的输入端连接；中央信息处理器的输出端与现场GPRS数据通信单元和警示报警单元连接，工作电源的输出端分别与中央信息处理器以及现场GPRS数据通信单元连接；
现场GPRS数据通信单元与所述GPRS数据通信单元无线连接。
2.根据权利要求1所述的户外配电变压器远程故障诊断及防盗预警系统，其特征是，所述工作电源由12V锂电池连接电源管理单元组成；电源管理单元采用电源转换芯片LM2596S-3.3V。
3.根据权利要求2所述的户外配电变压器远程故障诊断及防盗预警系统，其特征是，所述现在数据采集单元采用微波感应传感器和/或红外传感器组成。
4.根据权利要求3所述的户外配电变压器远程故障诊断及防盗预警系统，其特征是，所述中央信息处理器采用Microchip公司的PIC18F2420；GPRS数据通信单元以及现场GPRS数据通信单元均采用华为公司生产的MG323组成。
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