CN105896732A - 一种电力变压器的远程实时监测方法与系统 - Google Patents

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    • H02J13/0017—

Abstract

本发明公开了一种电力变压器的远程实时监测方法与系统，包括数据采集单元、传输单元、监测单元；所述数据采集单元直接作用于变压器上，通过安装在变压器的传感器进行温度、图像和噪声信号的采集；所述传输单元通过有线或者无线通信方式将所述温度、图像和噪声信号输送到所述监测单元；所述监测单元接收所述温度、图像和噪声信号，判断电力变压器的运行状态。

Description

一种电力变压器的远程实时监测方法与系统
技术领域
本发明涉及电力设备维护保障技术领域，尤其是一种电力变压器的远程实时监测方法与系统。
背景技术
电力变压器是发电厂和变电所的主要设备之一。变压器的作用是多方面的不仅能升高电压把电能送到用电地区，还能把电压降低为各级使用电压，以满足用电的需要。总之，升压与降压都必须由变压器来完成。在电力系统传送电能的过程中，必然会产生电压和功率两部分损耗，在输送同一功率时电压损耗与电压成反比，功率损耗与电压的平方成反比。利用变压器提高电压，减少了送电损失。
变压器是由绕在同一铁芯上的两个或两个以上的线圈绕组组成，绕组之间是通过交变磁场而联系着并按电磁感应原理工作。变压器安装位置应考虑便于运行、检修和运输，同时应选择安全可靠的地方。在使用变压器时必须合理地选用变压器的额定容量。变压器空载运行时，需用较大的无功功率。这些无功功率要由供电系统供给。变压器的容量若选择过大，不但增加了初投资，而且使变压器长期处于空载或轻载运行，使空载损耗的比重增大，功率因数降低，网络损耗增加，这样运行既不经济又不合理。变压器容量选择过小，会使变压器长期过负荷，易损坏设备。因此，变压器的额定容量应根据用电负荷的需要进行选择，不宜过大或过小。
上述可知，变压器的使用具有非常复杂的要求，因为电力变压器是电力输送中的关键设备，通常情况下， 电力变压器是需要保证一年四季无间断地连续工作的，若是需要对电力变压器进行检修，则需要停止电力供应，那将造成巨大的经济损失和生活不便，因此，应当尽量减少突然性地电力变压器检修，但长期工作的电力变压器将不可避免地因为各种损耗或者环境变化而发生损坏，能够事先检测到电力变压器的运行情况变化，将对于电力变压器油计划地维护具有重要的意义。
发明内容
本发明的发明目的是，提供了一种利用多种监测设备，实时获取电力变压器的运行状态参数，判断电力变压器运行状态的电力变压器的远程实时监测方法与系统。
一种电力变压器的远程实时监测方法，包括以下步骤：
S1、利用数据采集单元获得电力变压器的噪声、图像、温度信息数据；
S2、将所述噪声、图像、温度信号数据传输到监测单元；
S3、所述监测单元根据所述噪声、图像、温度信号数据与预设参考数据信息对比，判断电力变压器的运行状态。
进一步地，所述步骤S3中，所述预设参考数据信息根据所述噪声、图像、温度信号数据积累，修正处理后获得。
为了实现上述电力变压器的远程实时监测方法，本发明还公开了一种电力变压器的远程实时监测系统，包括数据采集单元、传输单元、监测单元；所述数据采集单元直接作用于变压器上，通过安装在变压器的传感器进行温度、图像和噪声信号的采集；所述传输单元通过有线或者无线通信方式将所述温度、图像和噪声信号输送到所述监测单元；所述监测单元接收所述温度、图像和噪声信号，判断电力变压器的运行状态。
进一步地，所述监测单元包括中央处理器、接收模块、显示模块、供电模块、防火墙、存储模块、诊断模块、报警模块和定位模块，各模块通过相应接口连接在中央处理器上；
进一步地，所述电力变压器的远程实时监测系统还包括管理终端，所述监测单元将电力变压器的运行状态信息传输到所述管理终端；所述管理终端包括中央处理单元、电源模块和专家数据库模块，通过中央处理单元对比专利数据库模块的参考值，最终判断电力变压器是否异常。
进一步地，所述数据采集单元中利用温度传感器、摄像机、麦克风分别采集电力变压器的温度、图像和噪声数据，变压器的传感器进行温度、图像和噪声信号的采集，经预处理后传送到多路开关电路中，再经包含A/D转换器的微控制器处理；
进一步地，所述温度传感器是非接触红外温度传感器，用于实时获得电力变压器的外部温度数据。
进一步地，所述两个麦克风安装设置在相对于电力变压器等距的位置，用于实时获得电力变压器的噪声数据。因为电力变压器不可避免地具有外部噪声的干扰，通常情况下，电力变压器的噪声是比较恒定的，对于外部噪声通过两个麦克风的噪声定位，利于在噪声数据预处理中将所述外部噪声去除。
进一步地，所述图像数据采用背景差分方法识别电力变压器的图像变化，并判断初步图像信息， 将所述图像信息输送到所述监测单元。
进一步地，所述数据采集单元周期性地采集所述温度、图像、噪声数据，所述监测单元判断电力变压器异常时，存在异常的温度、图像、噪声数据信息，并发出声光报警。
进一步地，所述管理终端还包括通信模块，用于向维修人员及时发出维修检测指令，从而快速解决电力变压器的异常工作问题。
该发明的有益效果：
本发明的电力变压器的远程实时监测方法与系统，利用温度、图像、噪声等多种数据信息，实时获取电力变压器的运行状态，当电力变压器发生异常时，必然会伴随着噪声的变化，或者温度的变化，以及图像的变化，如发生变压器油泄露时，若是泄露不明显，可能对电力变压器的工作状态短时间内不会造成重大的影响，不容易被电力维护人员所发现，油迹变化在图像中会很明显。该监测系统实现了对电力变压器的远程监控，不需要维修人员对电力变压器现场检测，节约了人力成本，提高了工作效率；同时，不需要对电力变压器进行断电检修，从而保障了电力输送的质量。
附图说明
图1是本发明的电力变压器的远程实时监测系统结构框图；
图2是本发明的监测单元结构框图；
图3是数据采集单元结构框图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的一种电力变压器的远程实时监测方法与系统作进一步详尽描述：
一种电力变压器的远程实时监测方法，包括以下步骤：
S1、利用数据采集单元获得电力变压器的噪声、图像、温度信息数据；
S2、将所述噪声、图像、温度信号数据传输到监测单元；
S3、所述监测单元根据所述噪声、图像、温度信号数据与预设参考数据信息对比，判断电力变压器的运行状态。
优选地，所述步骤S3中，所述预设参考数据信息根据所述噪声、图像、温度信号数据积累，修正处理后获得。
如图1所示，为了实现上述电力变压器的远程实时监测方法，本发明还公开了一种电力变压器的远程实时监测系统，包括数据采集单元、传输单元、监测单元；所述数据采集单元直接作用于变压器上，通过安装在变压器的传感器进行温度、图像和噪声信号的采集；所述传输单元通过有线或者无线通信方式将所述温度、图像和噪声信号输送到所述监测单元；所述监测单元接收所述温度、图像和噪声信号，判断电力变压器的运行状态。
优选地，如图2所示，所述监测单元包括中央处理器、接收模块、显示模块、供电模块、防火墙、存储模块、诊断模块、报警模块和定位模块，各模块通过相应接口连接在中央处理器上；
优选地，所述电力变压器的远程实时监测系统还包括管理终端，所述监测单元将电力变压器的运行状态信息传输到所述管理终端；所述管理终端包括中央处理单元、电源模块和专家数据库模块，通过中央处理单元对比专利数据库模块的参考值，最终判断电力变压器是否异常。
优选地，如图3所示，所述数据采集单元中利用温度传感器、摄像机、麦克风分别采集电力变压器的温度、图像和噪声数据，变压器的传感器进行温度、图像和噪声信号的采集，经预处理后传送到多路开关电路中，再经包含A/D转换器的微控制器处理；
优选地，所述温度传感器是非接触红外温度传感器，用于实时获得电力变压器的外部温度数据。
优选地，所述两个麦克风安装设置在相对于电力变压器等距的位置，用于实时获得电力变压器的噪声数据。因为电力变压器不可避免地具有外部噪声的干扰，通常情况下，电力变压器的噪声是比较恒定的，对于外部噪声通过两个麦克风的噪声定位，利于在噪声数据预处理中将所述外部噪声去除。
优选地，所述图像数据采用背景差分方法识别电力变压器的图像变化，并判断初步图像信息， 将所述图像信息输送到所述监测单元。
优选地，所述数据采集单元周期性地采集所述温度、图像、噪声数据，所述监测单元判断电力变压器异常时，存在异常的温度、图像、噪声数据信息，并发出声光报警。
优选地，所述管理终端还包括通信模块，用于向维修人员及时发出维修检测指令，从而快速解决电力变压器的异常工作问题。
上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (10)

1.一种电力变压器的远程实时监测方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、利用数据采集单元获得电力变压器的噪声、图像、温度信息数据；
S2、将所述噪声、图像、温度信号数据传输到监测单元；
S3、所述监测单元根据所述噪声、图像、温度信号数据与预设参考数据信息对比，判断电力变压器的运行状态。
2.根据权利要求1所述的一种电力变压器的远程实时监测方法，其特征在于，所述步骤S3中，所述预设参考数据信息根据所述噪声、图像、温度信号数据积累，修正处理后获得。
3.一种电力变压器的远程实时监测系统，其特征在于，包括数据采集单元、传输单元、监测单元；所述数据采集单元直接作用于变压器上，通过安装在变压器的传感器进行温度、图像和噪声信号的采集；所述传输单元通过有线或者无线通信方式将所述温度、图像和噪声信号输送到所述监测单元；所述监测单元接收所述温度、图像和噪声信号，判断电力变压器的运行状态。
4.根据权利要求1所述的一种电力变压器的远程实时监测系统，其特征在于，所述监测单元包括中央处理器、接收模块、显示模块、供电模块、防火墙、存储模块、诊断模块、报警模块和定位模块，各模块通过相应接口连接在中央处理器上。
5.根据权利要求3或4所述的一种电力变压器的远程实时监测系统，其特征在于，所述电力变压器的远程实时监测系统还包括管理终端，所述监测单元将电力变压器的运行状态信息传输到所述管理终端；所述管理终端包括中央处理单元、电源模块和专家数据库模块，通过中央处理单元对比专利数据库模块的参考值，最终判断电力变压器是否异常。
6.根据权利要求3或4所述的一种电力变压器的远程实时监测系统，其特征在于，所述数据采集单元中利用温度传感器、摄像机、麦克风分别采集电力变压器的温度、图像和噪声数据，变压器的传感器进行温度、图像和噪声信号的采集，经预处理后传送到多路开关电路中，再经包含A/D转换器的微控制器处理。
7.根据权利要求6所述的一种电力变压器的远程实时监测系统，其特征在于，所述温度传感器是非接触红外温度传感器，用于实时获得电力变压器的外部温度数据；所述两个麦克风安装设置在相对于电力变压器等距的位置，用于实时获得电力变压器的噪声数据。
8.根据权利要求6所述的一种电力变压器的远程实时监测系统，其特征在于，所述图像数据采用背景差分方法识别电力变压器的图像变化，并判断初步图像信息， 将所述图像信息输送到所述监测单元。
9.根据权利要求6所述的一种电力变压器的远程实时监测系统，其特征在于，所述数据采集单元周期性地采集所述温度、图像、噪声数据，所述监测单元判断电力变压器异常时，存在异常的温度、图像、噪声数据信息，并发出声光报警。
10.根据权利要求5所述的一种电力变压器的远程实时监测系统，其特征在于，所述管理终端还包括通信模块，用于向维修人员及时发出维修检测指令，从而快速解决电力变压器的异常工作问题。
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