CN111551211A - 一种变压器电力设备监测预警系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种变压器电力设备监测预警系统，其包括设置在电力设备上的监测终端；与监测终端无线通信连接的云平台；以及与云平台无线通信连接的移动终端；其中：所述监测终端包括微处理器，以及分别与微处理器电性连接的电池组模块、移动监测模块、温湿度采集模块和看门狗模块。本发明通过在电力设备上设置监测模块，监测模块能够有效的监测电力设备的位置信息，当电力设备被非法移动时，监测装置能够将电力设备的位置信息通过云平台发送给用户终端，提醒用户，避免电力设备被非法移动；同时，监测模块能够有效的监测电力设备运行状态，当电力设备运行出现异常时，监测模块发出预警或报警信息，保证电力设备安全稳定运行。
Description
技术领域
本发明涉及电力设备技术领域，具体为一种变压器电力设备监测预警系统。
背景技术
在城市基础设施建设及房地产等各类建设项目中，施工用电都是必不可少的。现有的临时用电都是通过向电力部门申请临时用电资格，然后购买变压器等电力设备，其耗费时间长，成本高。由此，产生一种新的用电模式：临时变压器租赁模式。变压器在临时租用的过程中存在以下较为明显的不足：变压器和电力设备在野外使用过程中，由于无人看管，很容易出现非法搬运和偷盗现象；同时，变压器和电力设备在现场运行过程没有监测装置，无法保证其安全稳定的运行。
发明内容：
为克服现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种变压器电力设备监测预警系统，保证电力设备安全稳定运行。
本发明解决技术问题采用如下技术方案：
一种变压器电力设备监测预警系统，其包括
设置在电力设备上的监测终端；
与监测终端无线通信连接的云平台；
以及与云平台无线通信连接的移动终端；
其中：所述监测终端包括
微处理器，其通过GPRS处理模块与云平台无线通信连接；以及分别与微处理器电性连接的电池组模块、移动监测模块、温湿度采集模块和看门狗模块；
其中：所述电池组模块用于给监测终端提供电源，所述移动监测模块用于监测电力设备的位移和位置，所述温湿度采集模块用于监测电力设备及周边环境温度和湿度，所述看门狗模块用于监测电力设备运行状况。
作为优选，所述微处理器包括单片机处理器。
作为优选，所述移动监测模块包括加速度采集模块和位置采集模块，所述加速度采集模块通过三维加速度传感器监测电力设备的加速度，所述位置采集模块通过内置的GPS模块监测电力设备的位置。
作为优选，所述看门狗模块包括声纹监测和电磁监测，所述声纹监测通过设置声学传感器检测电力设备声学，监测电力设备运行状况，所述电磁监测通过监测电力设备漏磁量，监测电力设备运行状况。
作为优选，所述监测终端还包括与微处理器电性连接的低功耗管理模块，所述低功耗管理模块用于保持监测终端处于深度睡眠状态，节约电源。
一种变压器电力设备监测预警方法，其包括以下步骤：
S1、在所述变压器电力设备上固定设置监测终端，所述监测终端与云平台无线通信连接；并设置与所述云平台无线通信连接的移动终端；
所述监测终端包括
微处理器，其通过GPRS处理模块与云平台无线通信连接；以及分别与微处理器电性连接的电池组模块、移动监测模块、温湿度采集模块和看门狗模块；
其中：所述电池组模块用于给监测终端提供电源，所述移动监测模块用于监测电力设备的位移和位置，所述温湿度采集模块用于监测电力设备及周边环境温度和湿度，所述看门狗模块用于监测电力设备运行状况。
S2、给所述每一个设备的监测终端分配一个唯一的ID号，且该ID号在所述云平台管理系统内都匹配一个地址；
S3、所述移动监测模块包括加速度模块和位置采集模块，变压器电力设备初次安装时将所述监测终端固定在其上，位置采集模块通过内置的GPS模块定位电力设备的位置，并上传存储于云平台；
S4、通过位置采集模板的定位，若电力设备的位移量大于设定值，则通过移动终端发出报警信号；或者通过加速度模块，若电力设备的位移速度大于设定值，则通过移动终端发出报警信号。
所述S2步骤中，在正常移动设备之前，管理人员需要通过访问移动终端的PC客户端或者微信公众号屏蔽对应监测设备的报警功能，访问的方式是通过ID号分配的登录名和密码，后台管理系统把管理人员登录的记录和操作时间记录备案。
一种变压器电力设备监测预警方法，其包括以下步骤：
S1、在所述变压器电力设备上固定设置监测终端，所述监测终端与云平台无线通信连接；并设置与所述云平台无线通信连接的移动终端；
所述监测终端包括
微处理器，其通过GPRS处理模块与云平台无线通信连接；以及分别与微处理器电性连接的电池组模块、移动监测模块、温湿度采集模块和看门狗模块；
其中：所述电池组模块用于给监测终端提供电源，所述移动监测模块用于监测电力设备的位移和位置，所述温湿度采集模块用于监测电力设备及周边环境温度和湿度，所述看门狗模块用于监测电力设备运行状况。
S2、给所述每一个设备的监测终端分配一个唯一的ID号，且该ID号在所述云平台管理系统内都匹配一个地址；
S3、所述温湿度采集模块型号为CHT8530温湿度综合传感器，用于周期性的采集电力设备以及周边设备的表面湿度和温度，微处理器把采集的温度值生成温升曲线，并上传存储于云平台；
S4、若温湿度数值超过设定的阈值，监测模块就会把报警信息上传到云平台，并通过微信、短信和电话的方式把报警信息推送给负责人员，即通过移动终端发出报警信号。
与已有技术相比，本发明的有益效果体现在：
本发明通过在电力设备上设置监测模块，监测模块能够有效的监测电力设备的位置信息，当电力设备被非法移动时，监测装置能够将电力设备的位置信息通过云平台发送给用户终端，提醒用户，避免电力设备被非法移动；同时，监测模块能够有效的监测电力设备运行状态，当电力设备运行出现异常时，监测模块发出预警或报警信息，保证电力设备安全稳定运行。
附图说明：
图1为本发明的系统构成示意图；
图2为本发明的监测终端系统构成示意图。
以下通过具体实施方式，并结合附图对本发明作进一步说明。
具体实施方式：
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参见附图1-2，一种变压器电力设备监测预警系统，包括：
设置在电力设备上的监测终端，监测终端可以通过强磁、3M胶和螺丝等固定方式安装在电力设备上；与监测终端无线通信连接的云平台；
以及与云平台无线通信连接的移动终端，移动终端包括PC端和手机；
其中：监测终端包括：
微处理器，其通过GPRS处理模块与云平台无线通信连接，GPRS处理模块型号为M26模块，微处理器包括STM8L系列单片机处理器；以及分别与微处理器电性连接的电池组模块、移动监测模块、温湿度采集模块和看门狗模块；其中：电池组模块用于给监测终端提供电源，不采用外接电源，电池组模块采用ER26500+RHC1520电池组，瞬间输出电流可以达到3个安培，电池组续航时间不少于3年；
移动监测模块用于监测电力设备的位移和位置，移动监测模块包括加速度采集模块和位置采集模块；
加速度采集模块通过内置LIS3D加速度芯片三维加速度传感器监测电力设备的加速度，监测模块每次唤醒的时候都连续多次加读取速度传感器的值，测算出电力设备的瞬间位移量，这个位移量给后面的报警功能提供数据基础；
位置采集模块型号为L76模块，位置采集模块通过内置的GPS模块监测电力设备的位置，根据参数设置，位置采集模块在以下情况下采集位置信息：
1、监测模块初次安装成功的时候；
2、电力设备的位移量超过设定值的时候；
3、周期性的位置信息采集，周期的长短可以设置。
温湿度采集模块型号为CHT8530温湿度综合传感器，温湿度采集模块用于周期性的采集电力设备以及周边设备的表面湿度和温度，微处理器把采集的温度值生成温升曲线，一旦温湿度数值超过设定的阈值，监测模块就会把报警信息上传到云平台，并通过微信、短信和电话的方式把报警信息推送给负责人员；
看门狗模块用于监测电力设备运行状况，看门狗模块包括声纹监测和电磁监测；
通过现场布置声学传感器获取大量变压器正常运行声学样本，同时制作电力设备缺陷模型获取结构件松动、内部放电等缺陷声纹样本，建立声纹数据库，利用边缘计算、深度学习等音频分析算法，提取功率密度、频谱分布等缺陷特征参量，采用人工智能进行算法训练、迭代、优化，设置缺陷告警阈值和类型识别，建立变压器声纹监测新体系；
电磁监测通过磁场检测技术来检测变压器漏磁量，从而判断变压器的老化水平，从而提前做出预警，监测电力设备运行状况；
监测终端还包括与微处理器电性连接的低功耗管理模块，低功耗管理模块采用NPN三极管电路控制MOS管的模式，低功耗管理模块用于保持监测终端处于深度睡眠状态，整体功耗电流为微安级别，低功耗管理模块有两种唤醒方式：外界移动唤醒和RTC唤醒。
当监测终端出现以下情况的时候，会发送报警信息给云平台：
1、终端位移量超过设定值；
2、温升曲线出现异常；
3、终端位置信息偏差超过设定值；
4、终端电压过低。
报警过程描述：当有非允许的人员移动电力设备的时候，监测终端就会把报警信息发射到云平台管理系统。云平台管理系统接收到上报的报警信息以后，在PC端界面上滚动显示报警设备的位置信息，同时把报警信息推送到主管部门和项目管理人员的微信端。
正常移动设备过程描述：每一个设备监测终端都有唯一的一个ID号，这个ID号在云平台管理系统内都匹配一个地址。在正常移动设备之前，管理人员需要通过访问PC客户端或者微信公众号屏蔽对应监测设备的报警功能。访问的方式是通过登录名和密码，登录名和密码是后台管理人员实名制分配的。这样管理人员在移动设备的时候就不会产生报警信息，但后台管理系统会把操作人员的名称和操作时间记录备案。当管理人员操作完成移动设备以后，需要在PC端或者微信公众号上解除屏蔽，开启监测功能。
需要说明的是，本发明中未详细阐述部分属于本领域公知技术，或可直接从市场上采购获得，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可获得，其具体的连接方式在本领域或日常生活中有着极其广泛的应用，此处不再详述。
此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (5)
1.一种变压器电力设备监测预警系统，其特征在于：包括
设置在电力设备上的监测终端；
与监测终端无线通信连接的云平台；
以及与云平台无线通信连接的移动终端；
其中：所述监测终端包括
微处理器，其通过GPRS处理模块与云平台无线通信连接；以及分别与微处理器电性连接的电池组模块、移动监测模块、温湿度采集模块和看门狗模块；
其中：所述电池组模块用于给监测终端提供电源，所述移动监测模块用于监测电力设备的位移和位置，所述温湿度采集模块用于监测电力设备及周边环境温度和湿度，所述看门狗模块用于监测电力设备运行状况。
2.根据权利要求1所述的一种变压器电力设备监测预警系统，其特征在于：微处理器包括单片机处理器。
3.根据权利要求1所述的一种变压器电力设备监测预警系统，其特征在于：所述移动监测模块包括加速度采集模块和位置采集模块，所述加速度采集模块通过三维加速度传感器监测电力设备的加速度，所述位置采集模块通过内置的GPS模块监测电力设备的位置。
4.根据权利要求1所述的一种变压器电力设备监测预警系统，其特征在于：所述看门狗模块包括声纹监测和电磁监测，所述声纹监测通过设置声学传感器检测电力设备声学，监测电力设备运行状况，所述电磁监测通过监测电力设备漏磁量，监测电力设备运行状况。
5.根据权利要求1所述的一种变压器电力设备监测预警系统，其特征在于：所述监测终端还包括与微处理器电性连接的低功耗管理模块，所述低功耗管理模块用于保持监测终端处于深度睡眠状态，节约电源。
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|---|---|---|---|---|
| CN112150744A (zh) * | 2020-09-24 | 2020-12-29 | 国网山东省电力公司临沂供电公司 | 一种变压器振动噪声异常分析预警系统 |
| CN113660332A (zh) * | 2021-08-17 | 2021-11-16 | 国网河北省电力有限公司 | 一种基于电力云平台的用电信息采集系统 |
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