CN104568005A - 一种变压器监测方法及监测系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种变压器监测方法及监测系统，本发明提供一种变压器监测方法，现场监控装置安装在变压器上，现场监控装置和接收装置之间通过有源射频信号进行数据传输；现场监控装置监控变压器结构的变化，并将所述变化信息存储在现场监控装置中，当接收装置给现场监控装置发送信息查阅命令时，现场监控装置向接收装置发送数据包，接收装置查阅数据包并进行存储。本发明还提供一种利用所述变压器监测方法的变压器监测系统。本发明使得现场检查人员可以清楚直观地了解变压器违约用电情况，无需现场检查人员靠近变压器，提高检查的安全性。

Description

一种变压器监测方法及监测系统

技术领域

本发明属于电力设备监测领域，尤其是涉及针对用电客户的变压器的一种监测方法及监测系统。

背景技术

供电企业将电力能源供给用电客户后，为保证公共用电的安全和供电的正常秩序，供电企业依据相关的法律法规和技术规范，对电力用户进行检查、监督和指导。

现有的用电检查主要由用电检查人员用肉眼观察记录，需要与带电运行的高压设备近距离接触，存在安全隐患；现场设备检查仍然需要手工抄写铭牌、工作簿登记，现场检查效率低；同时现场检查人员缺乏现有客户档案的图像、视频和定位等直观的历史信息。

随着电网的快速发展，国网的用电客户的数量急剧增加，单纯依靠检查人员传统的检查方式已经无法满足电力企业的需求。

在实际用电过程中，受电设备变压器会出现违约用电的情况，而这种情况现场检查人员依靠传统的检查方式难以发现；更严重地，有些客户会对受电设备变压器私自进行更换，依靠传统的检查方式现场查处比较困难，这些状况给供电企业的用电管理造成麻烦，也容易出现用电安全事故。

发明内容

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种变压器监测方法，现场监控装置安装在变压器上，现场监控装置和接收装置之间通过有源射频信号进行数据传输；现场监控装置监控变压器结构的变化，并将所述变化信息存储在现场监控装置中，当接收装置给现场监控装置发送信息查阅命令时，现场监控装置向接收装置发送数据包，接收装置查阅数据包并进行存储。

现场监控装置所监控变压器结构的变化是指变压器主体与顶盖之间的拆与装，以及变压器内部磁场强度的改变。

接收装置内部设置有激活芯片，现场接收装置内部设置有激活装置和信号发射端子，当所述激活芯片给所述接活装置发送激活信号时，所述信号发射端子向接收装置发射数据包，所述数据包包含现场监控装置编号和变压器结构变化信息。

所述现场监控装置内部设置有自身电量管理装置，所述激活装置在收到所述激活芯片的激活信号前，所述自身电量管理装置使得所述信号发射端子处于休眠状态。

所述现场监控装置上设置有报警器，所述变压器结构发生变化触发报警器报警。

一种利用所述变压器监测方法的变压器监测系统，包括现场监控装置和接收装置，所述现场监控装置和接收装置通过有源射频信号进行数据传输；所述现场监控装置内部设置有计时器、变压器结构变化记录仪和信号发射端子，变压器结构变化记录仪记录变压器外部结构变化和变压器内部结构变化；所述所述接收装置内部设置有存储器、处理器和信号接收端子，所述存储器用于储存变压器信息及变压器对应的用电客户信息。

进一步地，所述变压器结构变化记录仪包括数据处理器、变压器磁场记录仪和变压器外部状态改动记录仪，所述变压器磁场记录仪和变压器外部状态改动记录仪分别与数据处理器相连，所述变压器磁场记录仪记录变压器内部结构变化的信息，所述变压器外部状态改动记录仪记录变压器外部结构变化的信息。

变压器违约用电主要有两种方式：变压器外部状态改动和变压器内部结构改变。变压器外部状态改动主要是变压器主体与顶盖之间的拆装；变压器内部结构改变一般都是扩大铁芯横截面，或者使用直径更大的线圈绕组，此时一定会改变变压器内部的磁场强度，通过变压器磁场记录仪记录因磁场强度变化而引起的感应电流变化，就可以获得变压器内部结构变化的信息。因此，变压器内部结构的改变是以变压器外部状态改动为前提，也就是变压器磁场记录仪记录的变化信息是以变压器外部状态改动记录仪记录的变化信息为前提，通过变压器磁场记录仪和变压器外部状态改动记录仪相结合来达到监测的目的。

进一步地，所述变压器外部状态改动记录仪采用传感器芯片及两条连接线，所述两条连接线的一侧端部连接传感器芯片，另一侧端部均设置有固定端，第一固定端和第二固定端分别与变压器主体及顶盖之间采用一次性粘结方式进行连接固定，在所述固定端的中间位置设置有按压式触发开关，所述按压式触发开关通过所述连接线与所述传感器芯片相连。

为了给违约用电的用电客户在违约的时候一个警示，所述现场监控装置内部设置有报警器，所述报警器与所述传感器芯片相连，所述现场监控装置内部设置有GPS定位仪，所述变压器结构变化记录仪记录GPS定位信息并将其作为变压器外部结构变化信息的组成部分，当所述传感器芯片监测到所述连接线断开或者所述按压式触发开关被触发或者GPS定位信息发生变化，则发信号给所述报警器。

所述计时器与所述变压器结构变化记录仪相连接，所述变压器结构变化记录仪所记录的变压器外部结构变化信息和变压器内部结构变化信息均包含有计时器的时间信息。

现场监控装置内部设置有信号发射端子的激活装置，接收装置内部设置有激活芯片，激活装置接收来自激活芯片的激活信号并启动信号发射端子向接收装置发射数据包，所述数据包包含现场监控装置编号和变压器结构变化的信息。

为杜绝因现场监控装置自身电量的问题而无法工作，所述现场监控装置内部设置有自身电量管理装置，激活装置在收到来自激活芯片的激活信号前，所述自身电量管理装置使得信号发射端子处于休眠状态。

本发明的有益效果是：变压器结构变化记录仪记录变压器的外部结构变化和内部结构变化，并将记录的数据发送给接收装置，使得现场检查人员可以清楚直观地了解变压器违约用电情况，无需现场检查人员靠近变压器，增加检查的安全性，可以作为用电客户违约用电的证据，防止出现现场检查人员无法确认变压器结构是否变化的现象，也避免因用电客户的侥幸心理出现违约用电而影响公共用电。

附图说明

图1是本发明的示意图；

图2是本发明的现场监控装置的示意图；

图3是本发明的现场监控的原理图；

图4是本发明的变压器结构变化记录仪的原理图；

图5是本发明的接收装置的示意图；

图中：1、变压器，2、现场监控装置，3、接收装置，4、电池，5、连接线，6、固定端，7、按压式触发开关，8、传感器芯片，9、报警器，10、信号发射端子，11、变压器结构变化记录仪，12、计时器，13、激活装置，14、自身电量管理装置，15、变压器内部磁场变化记录仪，16、变压器外部结构变化记录仪，17、数据处理器，18、显示屏，19、信号接收端子，20、摄像头。

具体实施方式

下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

一种变压器监测系统，包括现场监控装置2及接收装置3，所述现场监控装置2安装在变压器1上且自带电，所述现场监控装置2与所述接收装置3之间通过有源射频信号进行数据传输。

所述现场监控装置2包括一个带防震、防尘和防水壳体的本体，所述本体设置有伸出本体的两连接线5，所述两连接线的外侧端部为一次性粘结式固定端6，所述固定端中心设置有按压式触发开关7。

所述本体内部设置有传感器芯片8、计时器12、变压器结构变化记录仪11、信号发射端子10及报警器9。传感器芯片采用AMG8831，传感器芯片8与连接线5相连。

变压器结构变化记录仪11包括数据处理器17及连接数据处理芯片的自身电量管理装置14、激活装置13、变压器内部磁场变化的记录仪15、变压器外部结构变化的记录仪器16和GPS定位仪。数据处理器17采用STM32F030，传感器芯片8与数据处理器17相连，计时器12与数据处理器17相连。

现场监控装置的固定端采用一次性粘结的方式分别与变压器主体与顶盖相固定，变压器内部磁场变化记录仪记录变压器内部的磁场强度，变压器外部结构变化记录仪记录变压器外部结构的信息。此处的变压器外部结构变化主要是变压器主体与顶盖之间是否有拆装，变压器整体是否有更换，变压器安装位置是否有变动。现场监控装置激活装置在收到激活信号前，自身电量管理装置控制现场监控装置的信号发射端子处于休眠状态。

接收装置3表面为显示屏18，所述接收装置3内部设置有处理器、存储器、图形处理器、现场监控装置激活芯片、重力感应器、通讯模块及信号接收端子19和摄像头20。存储器储存有变压器信息及变压器对应的用电客户信息。激活芯片向现场监控装置的激活装置发送激活信号，激活装置接收激活信号并启动信号发射端子向接收装置发射包含现场监控装置编号和变压器结构变化信息的数据包。信号接收端子接收数据后在显示屏上显示对应当前变压器的信息及变压器对应的用电客户信息，变压器结构变化信息以醒目的方式显示，从而确定当前变压器是否存在违约用电行为。接收装置通过摄像头可以对变压器外部结构进行拍照取样，也可以通过摄像头对变压器编号或电表表号或者客户户号进行扫描从而在显示屏上显示。

变压器结构变化信息包括变压器磁场强度变化信息、现场监控装置自身电量管理装置的信息、变压器外部结构变化信息以及变压器位置变化信息。变压器结构变化信息还包含计时器的计时信息。

激活信号发送时携带编码，该编码与现场监控装置的唯一ID或编码相对应，同一范围内的现场监控装置之间互不干扰。接收装置接收现场监控装置发送的数据后根据一一对应的编码进行解析和显示。如果同一范围内有多个变压器，则多个变压器的现场监控装置均将信息发送到接收装置上，通过编码对应解析获相应的变压器结构变化信息。

在现场监控装置安装的时候，通过接收装置的摄像头对变压器外形拍照取样并存储于接收装置内，如果接收装置接收到现场监控装置发送的变压器异常信息，则对变压器外形再次拍照并与原先存储的外形进行比对，比对后可以直观得出变压器外形结构是否由变化。

上述具体实施方式用来解释说明本发明，仅为本发明的优选实施例而已，而不是对本发明进行限制，在本发明的精神和权利要求的保护范围内，对本发明作出的任何修改、等同替换、改进等，都落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种变压器监测方法，其特征在于，现场监控装置安装在变压器上，现场监控装置和接收装置之间通过有源射频信号进行数据传输；现场监控装置监控变压器的结构变化，并将所述变化信息存储在现场监控装置中，当接收装置给现场监控装置发送信息查阅命令时，现场监控装置向接收装置发送数据包，接收装置查阅数据包并进行存储。

2.根据权利要求1所述的变压器监测方法，其特征在于，接收装置内部设置有激活芯片，现场接收装置内部设置有激活装置和信号发射端子，当所述激活芯片给所述接收装置发送激活信号时，所述信号发射端子向接收装置发射数据包，所述数据包包含现场监控装置编号和变压器结构变化信息。

3.根据权利要求3所述的变压器监测方法，其特征在于，所述现场监控装置内部设置有自身电量管理装置，所述激活装置在收到所述激活芯片的激活信号前，所述自身电量管理装置使得所述信号发射端子处于休眠状态。

4.一种利用权利要求1所述的变压器监测方法的变压器监测系统，其特征在于，包括现场监控装置和接收装置，所述现场监控装置和接收装置通过有源射频信号进行数据传输；所述现场监控装置内部设置有计时器、变压器结构变化记录仪和信号发射端子，变压器结构变化记录仪记录变压器外部结构变化和变压器内部结构变化；所述接收装置内部设置有存储器、处理器和信号接收端子，所述存储器用于储存变压器信息及变压器对应的用电客户信息。

5.根据权利要求4所述的变压器监测系统，其特征在于，所述变压器结构变化记录仪包括数据处理器、变压器磁场记录仪和变压器外部状态改动记录仪，所述变压器磁场记录仪和变压器外部状态改动记录仪分别与数据处理器相连，所述变压器磁场记录仪记录变压器内部结构变化的信息，所述变压器外部状态改动记录仪记录变压器外部结构变化的信息。

6.根据权利要求5所述的变压器监测系统，其特征在于，所述变压器外部状态改动记录仪采用传感器芯片及两条连接线，所述两条连接线的一侧端部连接传感器芯片，另一侧端部均设置有固定端，第一固定端和第二固定端分别与变压器主体及顶盖之间采用一次性粘结方式进行连接固定，在所述固定端的中间位置设置有按压式触发开关，所述按压式触发开关通过所述连接线与所述传感器芯片相连。

7.根据权利要求6所述的变压器监测系统，其特征在于，所述现场监控装置内部设置有报警器，所述报警器与所述传感器芯片相连，所述现场监控装置内部设置有GPS定位仪，所述变压器结构变化记录仪记录GPS定位信息并将其作为变压器外部结构变化信息的组成部分，当所述传感器芯片监测到所述连接线断开或者所述按压式触发开关被触发或者GPS定位信息发生变化，则发信号给所述报警器。

8.根据权利要求4所述的变压器监测系统，其特征在于，所述计时器与所述变压器结构变化记录仪相连接，所述变压器结构变化记录仪所记录的变压器外部结构变化信息和变压器内部结构变化信息均包含有计时器的时间信息。

9.根据权利要求4所述的变压器监测系统，其特征在于，现场监控装置内部设置有信号发射端子的激活装置，接收装置内部设置有激活芯片，激活装置接收来自激活芯片的激活信号并启动信号发射端子向接收装置发射数据包，所述数据包包含现场监控装置编号和变压器结构变化的信息。

10.根据权利要求9所述的变压器监测系统，其特征在于，所述现场监控装置内部设置有自身电量管理装置，激活装置在收到来自激活芯片的激活信号前，所述自身电量管理装置使得信号发射端子处于休眠状态。