CN108565971A - 一种基于远程控制的电气变压器运行状态信息采集装置 - Google Patents
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Abstract
本发明属于变压器信息采集技术领域，公开了一种基于远程控制的电气变压器运行状态信息采集装置，设置有信息采集器，所述信息采集器外壳上方通过导线连接有电力接口和气压感应接口，电力接口和气压感应接口通过导线分别连接有电力检测器以及气压检测器，所述状态信息汇总器通过导线连接有远程控制器，远程控制器通过导线连接有信号发射器，状态信息汇总器通过导线连接有气体继电器。该发明设置有温度感应器、电力检测器以及气压检测器，可以对电气变压器的多项运行状态数据信息进项采集，并设置有信息发射器，可以将数据传输到千里之外，另外可利用远程控制器以及气体继电器可以对本装置进行远方实时控制。
Description
技术领域
本发明属于变压器信息采集技术领域，尤其涉及一种基于远程控制的电气变压器运行状态信息采集装置。
背景技术
目前，变压器是用来变换交流电压、电流而传输交流电能的一种静止的电器设备。它是根据电磁感应的原理实现电能传递的。变压器就其用途可分为电力变压器、试验变压器、仪用变压器及特殊用途的变压器：电气变压器是电力输配电、电力用户配电的必要设备；试验变压器对电器设备进行耐压(升压)试验的设备；仪用变压器作为配电系统的电气测量、继电保护之用(PT、CT)；特殊用途的变压器有冶炼用电炉变压器、电焊变压器、电解用整流变压器、小型调压变压器等。
电气变压器一般安装在城市的各个角落，这就要求我们对远方电气变压器的运行状态信息状态情况进行采集。
综上所述，现有技术存在的问题是：采集信息不够全面，不能做到对远方的电气变压器进行实时控制。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种基于远程控制的电气变压器运行状态信息采集装置。
本发明是这样实现的，一种基于远程控制的电气变压器运行状态信息采集装置，包括：信息采集器、状态信息汇总器、电力检测器、电力接口、气压感应接口、气压检测器、远程控制器、信号发射器、绝缘板、气体继电器、吸附器、温度感应器。
所述信息采集器外壳上方通过导线连接有电力接口和气压感应接口，所述信息采集器一端连接有吸附器，吸附器头部连接有温度感应器，温度感应器、电力检测器以及气压检测器连接有状态信息汇总器，所述信息采集器底部设置有绝缘板，远程控制器通过导线连接有信号发射器。
数据聚合方法的步骤如下：
步骤一，在面积为S＝L*L的部署区域内，随机分布N个同构的无线传感器节点，sink节点位于部署区域之外，节点处理整个无线传感器网络内收集到的数据；
步骤二，非均匀成簇
sink节点位于部署区域的上方；首先部署区域X轴划分为S个泳道，所有泳道有相同的宽度w，并且每个泳道的长度与部署区域的长度相等；用从1到s作为泳道的ID，最左端的泳道的ID为1，然后每个泳道沿着y轴划分为多个矩形网格，每个泳道中的每个网格都被定义一个水平，最下端的网格的水平为1，每个网格和每个泳道有相同的宽度w；每个泳道中网格的个数、长度与泳道到sink的距离有关；通过设置网格的长度来调整网格的大小；针对不同的泳道，距离sink越远的泳道含有的网格数目越小；针对同一泳道，距离sink越远的网格的长度越大；A中含有S个元素，第k个元素表示在第k个泳道中网格的数目；每个网格用一个数组(i，j)作为ID，表示第i个泳道有水平j；定义S个数组表示网格的长度，第v个数组Hv表示第v个泳道中网格的长度，并且Hv的第w个元素hvw表示网格(v，w)的长度；网格(i，j)的边界为：
o_x+(i-1)×w＜x≤o_x+i×w
非均匀网格划分好之后进行成簇阶段；算法分为很多轮进行，在每轮中选取每个网格中剩余能量最大的节点作为簇首节点，其余节点根据就近原则加入簇，然后再进行数据聚合；
步骤三，格拉布斯预处理
传感器节点需要对收集的数据进行预处理，然后再向簇首节点传输数据；采用格拉布斯预准则对传感器节点所采集到的数据进行预处理假设某个簇首节点含有n个传感器节点，传感器节点收集到的数据为x1,x2,…,xn，服从正态分布，并设：
根据顺序统计原理，计算格拉布斯统计量：
给定显著性水平α＝0.05之后，测量值满足gi≤g0(n,α)，则认为测量值有效，测量值参与到下一层次的数据聚合；反之，则认为测量值无效，因此需要剔除，即不参与到下一层次的数据聚合；
步骤四，自适应聚合算法
通过迭代得到各个节点测量数据的无偏估计值，求取各个传感器节点的测量数据值与估计值之间的欧式距离，以归一化的欧式距离作为自适应加权融和的权值；选用簇中的传感器节点采集到的数据的最大值与最小值的平均值作为中心数据；
某个簇中有个传感器节点，用维列向量D＝(d1,d2,…,dn)表示相应节点的测量值，通过计算各个节点数据与中心数据的欧式距离反应不同节点数据与中心数据之间的偏差大小，其中li的计算公式为：
根据欧式距离自适应设定相应的权值大小，距离越大权值越小，距离越小权值越大；
其中wi为相应的权值；
进一步所述电力接口通过导线与电力检测器链接。
进一步所述气压感应接口通过导线与气压检测器链接。
进一步所述状态信息汇总器通过导线连接有远程控制器。
进一步所述状态信息汇总器通过导线连接有气体继电器。
本发明的优点及积极效果为：该发明设置有温度感应器、电力检测器以及气压检测器，可以对电气变压器的多项运行状态数据信息进项采集，并设置有信息发射器，可以将数据传输到千里之外，另外可利用远程控制器以及气体继电器可以对本装置进行远方实时控制。
附图说明
图1是本发明实施例提供的基于远程控制的电气变压器运行状态信息采集装置的结构示意图。
图中：1、信息采集器；2、状态信息汇总器；3、电力检测器；4、电力接口；5、气压感应接口；6、气压检测器；7、远程控制器；8、信号发射器；9、绝缘板；10、气体继电器；11、吸附器；12、温度感应器。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下。
下面结合附图对本发明的结构作详细的描述。
如图1所示，本发明实施例提供的基于远程控制的电气变压器运行状态信息采集装置具体包括：信息采集器1、状态信息汇总器2、电力检测器3、电力接口4、气压感应接口5、气压检测器6、远程控制器7、信号发射器8、绝缘板9、气体继电器10、吸附器11、温度感应器12。
所述信息采集器1外壳上方通过导线连接有电力接口4和气压感应接口5，电力接口4和气压感应接口5通过导线分别连接有电力检测器3以及气压检测器6，所述信息采集器1一端连接有吸附器11，吸附器11头部连接有温度感应器12，温度感应器12、电力检测器3以及气压检测器6连接有状态信息汇总器2，所述信息采集器1底部设置有绝缘板9，所述状态信息汇总器2通过导线连接有远程控制器7，远程控制器7通过导线连接有信号发射器8，状态信息汇总器2通过导线连接有气体继电器10。
数据聚合方法的步骤如下：
步骤一，在面积为S＝L*L的部署区域内，随机分布N个同构的无线传感器节点，sink节点位于部署区域之外，节点处理整个无线传感器网络内收集到的数据；
步骤二，非均匀成簇
sink节点位于部署区域的上方；首先部署区域X轴划分为S个泳道，所有泳道有相同的宽度w，并且每个泳道的长度与部署区域的长度相等；用从1到s作为泳道的ID，最左端的泳道的ID为1，然后每个泳道沿着y轴划分为多个矩形网格，每个泳道中的每个网格都被定义一个水平，最下端的网格的水平为1，每个网格和每个泳道有相同的宽度w；每个泳道中网格的个数、长度与泳道到sink的距离有关；通过设置网格的长度来调整网格的大小；针对不同的泳道，距离sink越远的泳道含有的网格数目越小；针对同一泳道，距离sink越远的网格的长度越大；A中含有S个元素，第k个元素表示在第k个泳道中网格的数目；每个网格用一个数组(i，j)作为ID，表示第i个泳道有水平j；定义S个数组表示网格的长度，第v个数组Hv表示第v个泳道中网格的长度，并且Hv的第w个元素hvw表示网格(v，w)的长度；网格(i，j)的边界为：
o_x+(i-1)×w＜x≤o_x+i×w
非均匀网格划分好之后进行成簇阶段；算法分为很多轮进行，在每轮中选取每个网格中剩余能量最大的节点作为簇首节点，其余节点根据就近原则加入簇，然后再进行数据聚合；
步骤三，格拉布斯预处理
传感器节点需要对收集的数据进行预处理，然后再向簇首节点传输数据；采用格拉布斯预准则对传感器节点所采集到的数据进行预处理假设某个簇首节点含有n个传感器节点，传感器节点收集到的数据为x1,x2,…,xn，服从正态分布，并设：
根据顺序统计原理，计算格拉布斯统计量：
给定显著性水平α＝0.05之后，测量值满足gi≤g0(n,α)，则认为测量值有效，测量值参与到下一层次的数据聚合；反之，则认为测量值无效，因此需要剔除，即不参与到下一层次的数据聚合；
步骤四，自适应聚合算法
通过迭代得到各个节点测量数据的无偏估计值，求取各个传感器节点的测量数据值与估计值之间的欧式距离，以归一化的欧式距离作为自适应加权融和的权值；选用簇中的传感器节点采集到的数据的最大值与最小值的平均值作为中心数据；
某个簇中有个传感器节点，用维列向量D＝(d1,d2,…,dn)表示相应节点的测量值，通过计算各个节点数据与中心数据的欧式距离反应不同节点数据与中心数据之间的偏差大小，其中li的计算公式为：
根据欧式距离自适应设定相应的权值大小，距离越大权值越小，距离越小权值越大；
其中wi为相应的权值；
本发明的工作原理：将吸附器11吸附在电气变压器上，吸附其上的温度感应器12可以感应电气变压器的温度状况；将电力接口4以及气压感应接5口连接至电器变压器，电力检测器3以及气压检测器6将检测汇总电气变压器的电流、电压以及气压等数据，并传输给状态信息汇总器2，并通过信号发射器8发送到远方，若电气变压器数据出现问题时，可以通过远程控制器7控制气体继电器10断开电气变压器的电源。
该发明设置有温度感应器、电力检测器以及气压检测器，可以对电气变压器的多项运行状态数据信息进项采集，并设置有信息发射器，可以将数据传输到千里之外，另外可利用远程控制器以及气体继电器可以对本装置进行远方实时控制。
以上所述仅是对本发明型的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。
Claims (5)
1.一种基于远程控制的电气变压器运行状态信息采集装置，其特征在于，所述一种基于远程控制的电气变压器运行状态信息采集装置设置有：
信息采集器：
所述信息采集器外壳上方通过导线连接有电力接口和气压感应接口，所述信息采集器一端连接有吸附器，吸附器头部连接有温度感应器，温度感应器、电力检测器以及气压检测器连接有状态信息汇总器，所述信息采集器底部设置有绝缘板，远程控制器通过导线连接有信号发射器；
所述信息采集器数据聚合方法的步骤如下：
步骤一，在面积为S＝L*L的部署区域内，随机分布N个同构的无线传感器节点，sink节点位于部署区域之外，节点处理整个无线传感器网络内收集到的数据；
步骤二，非均匀成簇
sink节点位于部署区域的上方；首先部署区域X轴划分为S个泳道，所有泳道有相同的宽度w，并且每个泳道的长度与部署区域的长度相等；用从1到s作为泳道的ID，最左端的泳道的ID为1，然后每个泳道沿着y轴划分为多个矩形网格，每个泳道中的每个网格都被定义一个水平，最下端的网格的水平为1，每个网格和每个泳道有相同的宽度w；每个泳道中网格的个数、长度与泳道到sink的距离有关；通过设置网格的长度来调整网格的大小；针对不同的泳道，距离sink越远的泳道含有的网格数目越小；针对同一泳道，距离sink越远的网格的长度越大；A中含有S个元素，第k个元素表示在第k个泳道中网格的数目；每个网格用一个数组(i，j)作为ID，表示第i个泳道有水平j；定义S个数组表示网格的长度，第v个数组Hv表示第v个泳道中网格的长度，并且Hv的第w个元素hvw表示网格(v，w)的长度；网格(i，j)的边界为：
o_x+(i-1)×w＜x≤o_x+i×w
非均匀网格划分好之后进行成簇阶段；算法分为很多轮进行，在每轮中选取每个网格中剩余能量最大的节点作为簇首节点，其余节点根据就近原则加入簇，然后再进行数据聚合；
步骤三，格拉布斯预处理
传感器节点需要对收集的数据进行预处理，然后再向簇首节点传输数据；采用格拉布斯预准则对传感器节点所采集到的数据进行预处理假设某个簇首节点含有n个传感器节点，传感器节点收集到的数据为x1,x2,…,xn，服从正态分布，并设：
根据顺序统计原理，计算格拉布斯统计量：
给定显著性水平α＝0.05之后，测量值满足gi≤g0(n,α)，则认为测量值有效，测量值参与到下一层次的数据聚合；反之，则认为测量值无效，因此需要剔除，即不参与到下一层次的数据聚合；
步骤四，自适应聚合算法
通过迭代得到各个节点测量数据的无偏估计值，求取各个传感器节点的测量数据值与估计值之间的欧式距离，以归一化的欧式距离作为自适应加权融和的权值；选用簇中的传感器节点采集到的数据的最大值与最小值的平均值作为中心数据；
某个簇中有个传感器节点，用维列向量D＝(d1,d2,…,dn)表示相应节点的测量值，通过计算各个节点数据与中心数据的欧式距离反应不同节点数据与中心数据之间的偏差大小，其中li的计算公式为：
根据欧式距离自适应设定相应的权值大小，距离越大权值越小，距离越小权值越大；
其中wi为相应的权值。
2.如权利要求1所述的基于远程控制的电气变压器运行状态信息采集装置，其特征在于，所述电力接口通过导线与电力检测器链接。
3.如权利要求1所述的基于远程控制的电气变压器运行状态信息采集装置，其特征在于，所述气压感应接口通过导线与气压检测器链接。
4.如权利要求1所述的基于远程控制的电气变压器运行状态信息采集装置，其特征在于，所述状态信息汇总器通过导线连接有远程控制器。
5.如权利要求1所述的基于远程控制的电气变压器运行状态信息采集装置，其特征在于，所述状态信息汇总器通过导线连接有气体继电器。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20180921 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |