CN203014215U - 变压器运行声音监听装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型变电设备安全领域，具体涉及一种变压器运行声音监听装置，包括声音采集器和主机。本实用新型的作用是：操作安全，监听工作强度低，抗干扰性强，监听清晰、准确也非常完整，观察简单直接，结构也非常简单，方便检修。

Description

变压器运行声音监听装置

技术领域

本实用新型涉及变电设备安全领域，具体涉及一种变压器运行声音监听装置。

背景技术

在变电运行工作中，设备巡视是最主要的工作之一。当变电运行人员进行现场巡视的时候，变压器巡视又属于重点工作，一般变压器基本巡视周期为每日一次，如若遇到高负荷、高温、雷雨天气还应该增加巡视次数。因为于变压器绝大多数属于户外设备，遇到高负荷、高温、雷雨恶劣天气时，往往会出现人员调动不足，现场环境不适合巡视等阻碍因素，但在恶劣的天气情况下，又往往是最应该监视变压器的运行状况的。目前变压器的巡视依然存在以下不足之处：

1、巡视时间方面，由于巡视属于人工行为，无法实现对所有时段变压器声音的监听；

2、在恶劣天气情况下，对变压器运行的监听增加了难度和阻碍；

3、变压器声音异常往往在某一时段，如果未能及时在巡视中发现，就无法预防事故；

4、由于现在的变压器巡视时，对声音的监听全凭人耳去判断，因此无法达到最佳效果。往往为了改善监听效果，需采取用木棍之类的绝缘物品的一端接触变压器外壁，通过木棍的传导，在木棍另一端用耳朵更准确地监听，因不方便、也极少采用。因此不能准确、有效监听变压器的异常。

户外配电变压器在正常运行或出现故障时会发出不同的声响，因为变压器的声音与变压器故障是有密切关系的，声响分正常声响和非正常声响两种。其中，正常的声响是当变压器受电后，电流通过铁心产生交变磁通而发出“嗡嗡”的均匀电磁声，声响的强弱正比于负荷电流的大小，而非正常声响则是指变压器出现故障时所发出的各种不同的异常声响，通过变压器不同的声音直接能够判断变压器正在处于哪种运行状态，是否存在故障或者故障隐患。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种变压器运行声音监听装置，解决了现有技术中用于对户外配电变压器的监听方式困难、不准确以及效率不高的问题。

为解决上述的技术问题，本实用新型采用以下技术方案：一种变压器运行声音监听装置，包括声音采集器和主机，

所述声音采集器主要是由安装在外壳内的话筒、放大器电路板构成，外壳上设有信号输出插口和电源输入插口，所述信号输出插口和放大器电路板相连接，所述电源输入插口分别与话筒和放大器电路板相连接；

所述主机主要是由安装在外壳内的CPU主控电路板、电源电路板、音频功率放大电路板和喇叭构成，外壳上设有主机工作电源输入插口和信号输入接口，所述信号输入接口与音频功率放大电路板相连，并且CPU主控电板通过音频功率放大电路板与喇叭相连，所述主机工作电源输入插口与电源电路板相连，电源电路板分别与CPU主控电板、音频功率放大电路板和喇叭相连，所述主机的信号输入接口通过电线与声音采集器的信号输出插口相连。

更进一步的技术方案是上述话筒是包裹在话筒隔音管内，并且话筒与后部的外壳内壁之间设有弹簧。

更进一步的技术方案是上述主机的外壳内还安装有和CPU主控电板相连接的数字录音电路板、数字录音电路板连接有音频文件存储设备。

更进一步的技术方案是上述主机的外壳上设有与音频文件存储设备相接的USB接口。

更进一步的技术方案是上述主机还包括均与CPU主控电路板相连接的喇叭和音量调节器。

更进一步的技术方案是上述主机上设有提供声音采集器电源的电源输出插口16，所述电源输出插口16通过电线与所述声音采集器的电源输入插口7相连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、操作安全，如遇高负荷、高温、雷雨、大风等恶劣天气，监控人员可以直接通过监听装置监测变压器的运行状况，避免了去现场巡视的危险；

2、监听工作强度低，变压器声音监听装置更为监控人员提供了便利，可以在任意时刻任意天气状况下根据声音初步判断变压器运行状况；

3、抗干扰性强，监听清晰、准确也非常完整； 

4、观察简单直接，其中存储装置可以将变压器一段时间内的声音存储，可以提供声音波形，方便日后对变压器声音波形的分析与判断；

5、结构也非常简单，方便检修。

附图说明

图1为本实用新型变压器运行声音监听装置一个实施例的声音采集器结构后视图。

图2为图1的侧面剖视图。

图3为本实用新型变压器运行声音监听装置一个实施例的主机结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

图1、图2和图3示出了本实用新型变压器运行声音监听装置的一个实施例：一种变压器运行声音监听装置，包括声音采集器和主机，

所述声音采集器主要是由安装在外壳内的话筒4、放大器电路板2构成，外壳上设有信号输出插口6和电源输入插口7，所述信号输出插口6和放大器电路板2相连接，所述电源输入插口7分别与话筒4和放大器电路板2相连接；

所述主机主要是由安装在外壳内的CPU主控电路板、电源电路板、音频功率放大电路板和喇叭12构成，外壳上设有主机工作电源输入插口10和信号输入接口11，所述信号输入接口11与音频功率放大电路板相连，并且CPU主控电板通过音频功率放大电路板与喇叭12相连，所述主机工作电源输入插口10与电源电路板相连，电源电路板分别与CPU主控电板、音频功率放大电路板和喇叭12相连，所述主机的信号输入接口11通过电线与声音采集器的信号输出插口6相连。

根据本实用新型变压器运行声音监听装置的另一个实施例，话筒4是包裹在话筒隔音管3内，并且话筒4与后部的外壳内壁之间设有弹簧5。这样可以更好地防止外界噪音，更准确地采集到变压器声音信号，同时也起到了该筒隔音管3起防潮和保真的作用，也可以再进一步的将声音采集器的外壳的壁厚不小于5mm。根据本实用新型变压器运行声音监听装置的一个优选实施例，该话筒隔音管3的内径应比话筒4外径大0.5 mm，可以有效防止话筒隔音管3直接通过固体方式将声音传递到话筒4上。根据本实用新型变压器运行声音监听装置的另一个优选实施例，声音采集器的外壳与被测变压器相贴合的面的宽度在6-8mm，并用玻璃胶充分与变压器表面粘接，以防水、防潮。

根据本实用新型变压器运行声音监听装置的另一个实施例，主机的外壳内还安装有和CPU主控电板相连接的数字录音电路板、数字录音电路板连接有音频文件存储设备。根据本实用新型变压器运行声音监听装置的另一个实施例，主机的外壳上设有与音频文件存储设备相接的USB接口13。音频文件存储设备将之前一段时间的的声音都记录下来，工作人员可以通过USB接口13导出后在PC机上重复再现之前的声音变化情况，避免了需要工作人员一直守在主机旁边的问题。

根据本实用新型变压器运行声音监听装置的另一个实施例，主机还包括均与CPU主控电路板相连接的喇叭12和音量调节器15，以便工作者可以在主机上直接实时听取声音的变化情况。

根据本实用新型变压器运行声音监听装置的另一个实施例，主机上设有提供声音采集器电源的电源输出插口16，所述电源输出插口16通过电线与所述声音采集器的电源输入插口7相连接。

根据本实用新型变压器运行声音监听装置的另一个实施例，声音采集器的外壳是采用防水、防锈蚀的高分子复合材料制成，其一个较佳尺寸是长100 mm，宽60 mm，高50 mm；主机的一个较佳尺寸为：长200 mm，宽130 mm，厚50 mm，壁厚2 mm。根据本实用新型变压器运行声音监听装置的另一优选个实施例，电源输入插口7和电源输出插口16的接口采用TJAC-001P的母座插口。信号输入插口11和信号输出插口6的接口采用SP-0020母座插口。

根据本实用新型变压器运行声音监听装置的另一优选个实施例，为了防止插口、内部潮湿积水等现象，在外壳底部留一个防水腔9，在安装时防水腔9必须朝下，在调试完后用玻璃胶充分封闭。

声音采集器与主机之间的连接线，可以全部采用PVVP-2*0.5mm2的线，连接线两端分别做相应连接公头，为了更好的防干扰、防水、防潮，还应用蛇形金属软管将整个连接线包裹完整。

在上述各实施例中可以：CPU主控电板选用的AT91RM9200，AT91RM9200是ATMEL公司针对系统控制以及通信领域推出的基于ARM920T内核的新型微处理器，在高性能和低功耗特性方面具有极大的优势，而且具有很高的主频，最高可达到180MHz。该处理器具有独立的16K指令和16K数据cache，全功能的MMU虚拟内存管理单元，以及内部的16KBSRAM和128KBROM，EBI接口控制器。片上集成了丰富的外围接口，包括网络MAC、USB控制器、SDRAM控制器、CF接口、NANDflash接口、IIC接口、IIS音频接口、JTAG调试器以及支持256MB的地址空间。而且处理器还提供自举模式，供用户写入引导代码，方便操作系统的移植。

话筒4选用高灵敏度的动圈式麦克风，输入灵敏度高，频响范围宽，指向性好，它安装在话筒隔音管3可以将一定方向上的声音接收下来，而其他方向的声音被抑制，送入放大器电路板2放大。放大器电路板2上的电路由两级组成，第一级由LM324四运放中的一运放构成，有110倍增益的放大量，第二级由另一运放构成，有500倍增益的放大量，这样高的放大能力，足以将极微弱的声音信号放大，利于远距离有线传输。

音频功率放大电路板可以采用LM1875T，LM1875T是美国国家半导体公司九十年代初推出的一款音频功放电集成电路，采用TO-220封装，外围元件少，但是性能优异，具有频率响应宽和速度快等特点,从九十年代初一直到现在还被广大音响爱好者推荐。该IC最大的优点是在小功率输出时的音质能直逼中高档音响的听音效果，用NE5532做前级音调电路推动该集成功放，NE5532为双运放，一个运放担任负反馈音调，另一个为线性缓冲放大。

数字录音电路板可以选用UDA1341TS，PHILIPS公司的UDA1341TS是一块功能强大的专用语音处理芯片。该芯片集语音放大、滤波、采样、A/D和D/A转换等功能于一体，并且能进行数字语音处理。本设计使用的AT91RM9200处理器具有一个IIS音频接口，此接口采用DMA方式传输数据。在该方式下，由DMA控制器取代CPU，获得总线控制权，从而实现内存与外设或者内存之间的不同区域之间大量数据的快速传输。用DMA接口传输数据，不仅可以降低CPU负担，还可以节省系统的软件设计时间，降低编程难度。而UDA1341TS支持IIS总线格式，并且具有数字语音处理特性，由此决定了UDA1341TS与AT91RM9200处理器的电路连接比较简单，并且能实现语音的A/D和D/A等预处理，而不需要再额外增加专门的A/D和D/A器件。

数字录音电路与CPU主控电板之间可以采用IIS总线连接，IIS总线是由SONY和PHILIPS公司等电子巨头共同提出的数字音频总线协议，全称是内部集成电路声音总线(InterICSoundBus)，它是一种串行的数字音频总线协议，该总线专门用于音频设备之间的数据传输，为数字立体声提供一个序列连接至标准编程设备。

音频文件存储设备可以选用AT91RM9200，AT91RM9200支持USB主设备工作模式，所以音频文件的存储直接采用大容量U盘存储；目前U盘容量大的可以到32G及以上，这个容量完全能够存储30部高清视频文件，所以，应用于本设备作为音频文件存储设备，容量足够使用，在需要回放声音文件的时候，可以插入到任何一台支持USB设备的电脑上重放，使用极其方便。U盘中声音文件设定为每72为一个周期，自动删除72小时以前的声音信号，就是说在回放的时候,可以回放最近72小时的音频，并且每个声音文件由监听装置自动加入时间标志，方便管理。录音格式默认采用高品质无损WAV格式,同时支持MP3/WMA/APE等,用户可以自己选择录音格式。

尽管这里参照本实用新型的多个解释性实施例对本实用新型进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本申请公开、附图和权利要求的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变型和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。

Claims (7)

1.一种变压器运行声音监听装置，其特征在于：包括声音采集器和主机，

所述声音采集器主要是由安装在外壳内的话筒（4）、放大器电路板（2）构成，外壳上设有信号输出插口（6）和电源输入插口（7），所述信号输出插口（6）和放大器电路板（2）相连接，所述电源输入插口（7）分别与话筒（4）和放大器电路板（2）相连接；

所述主机主要是由安装在外壳内的CPU主控电路板、电源电路板、音频功率放大电路板和喇叭（12）构成，外壳上设有主机工作电源输入插口（10）和信号输入接口（11），所述信号输入接口（11）与音频功率放大电路板相连，并且CPU主控电板通过音频功率放大电路板与喇叭（12）相连，所述主机工作电源输入插口（10）与电源电路板相连，电源电路板分别与CPU主控电板、音频功率放大电路板和喇叭（12）相连，所述主机的信号输入接口（11）通过电线与声音采集器的信号输出插口（6）相连。

2.根据权利要求1所述的变压器运行声音监听装置，其特征在于：所述话筒（4）是包裹在话筒隔音管（3）内，并且话筒（4）与后部的外壳内壁之间设有弹簧（5）。

3.根据权利要求1所述的变压器运行声音监听装置，其特征在于：所述主机的外壳内还安装有和CPU主控电板相连接的数字录音电路板、数字录音电路板连接有音频文件存储设备。

4.根据权利要求3所述的变压器运行声音监听装置，其特征在于：所述主机的外壳上设有与音频文件存储设备相接的USB接口（13）。

5.根据权利要求1所述的变压器运行声音监听装置，其特征在于：所述主机还包括均与CPU主控电路板相连接的喇叭（12）和音量调节器（15）。

6.根据权利要求1所述的变压器运行声音监听装置，其特征在于：所述主机上设有提供声音采集器电源的电源输出插口（16），所述电源输出插口（16）通过电线与所述声音采集器的电源输入插口（7）相连接。

7.根据权利要求1所述的变压器运行声音监听装置，其特征在于：所述声音采集器的外壳底部设有防水腔（9）。

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