CN207947652U - 一种电力设备振动在线监测系统 - Google Patents

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李建军
谢玉彦
邱好奇
王亚民
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Abstract

本实用新型公开了一种电力设备振动在线监测系统,包括前端采集装置、通信装置及服务器,前端采集装置包括振动传感器、无线节点及sink节点,振动传感器及无线节点均有多个,各个振动传感器分别设置于电力设备的各个监测位置上,各个振动传感器分别经各个无线节点与sink节点相连,sink节点经通信装置与服务器相连。前端采集装置实时采集电力设备的振动数据并进行处理,处理后的数据经通信装置传输至服务器,由服务器对电力设备的振动数据进行储存和显示。本实用新型结构简单,操作方便,成本低廉,不仅能够实时对电力设备的振动数据进行监测,监测精度高而且能够实现电力设备振动数据的远程查询和管理,从而保证电流设备安全稳定地运行。

Description

一种电力设备振动在线监测系统
技术领域
[0001]本实用新型涉及电力设备监测技术领域,尤其涉及一种电力设备振动在线监测系 统。
背景技术
[0002] 电力设备在长期运行过程中,受到外界环境的影像,不可避免的会出现老化和磨 损,导致电力设备的机械性能下降,使得这些设备的振动加剧,进而危及系统的安全运行, 因此必须对电力设备的振动状态进行监测。
[0003] 现有的振动监测装置都是通过有线传输的方式实现数据的通信,然而在实际环境 中由于现场环境的因素使得现场布线十分困难,大大增加了布线和维护成本,极大地影响 了在线监测的性能;此外,现有的振动监测装置的输出信号中含有较多的千扰信号,从而降 低了监测装置的检测精度。 实用新型内容
[0004] 本实用新型的目的在于提供一种电力设备振动在线监测系统,能够实时对电力设 备的振动信号进行监测,且通过无线方式将监测到的信号发送出去,不仅成本低,而且监测 精度高,能够保证电力设备安全稳定地运行。
[0005] 为实现上述目的,本实用新型采用如下技术方案:
[0006] —种电力设备振动在线监测系统,包括前端采集装置、通信装置及服务器,所述前 端采集装置包括振动传感器、无线节点及sink节点,所述振动传感器及无线节点均有多个, 各个振动传感器分别设置于电力设备的各个监测位置上,各个振动传感器分别经各个无线 节点与s ink节点通信,所述s ink节点经通信装置与服务器通信。
[0007]优选地,所述振动传感器采用振动加速度传感器。
[0008]优选地,所述前端采集装置还包括依次与振动传感器相连的隔离滤波器、A/D转换 器及控制器,控制器的输出端与无线节点相连,所述隔离滤波器包括光电耦合器、第一运算 放大器及第二运算放大器,第一运算放大器的正相输入端与振动传感器的输出端相连,第 一运算放大器的反相输入端经第一电阻R1连接电源负极,第一运算放大器的反相输入端还 与光电耦合器的PD1阳极相连,光电耦合器的LED阴极经第二电阻R2连接电源负极,光电耦 合器的LED阳极与第一运算放大器的输出端相连,光电耦合器的^)2阳极经第一电容接地, 第一电容两端并联有第三电阻,光电耦合器的PD2阳极还与第二运算放大器的正相输入端 相连,第二运算放大器的反相输入端经第四电阻接地,第二运算放大器的反相输入端还经 第五电阻与第二运算放大器的输出端相连,第二运算放大器的输出端经第六电阻与A/D转 换器的输入端相连。
[0009]优选地,所述通信装置采用中继,sink节点经簇头与中继进行信息交互,所述中继 有多级,多级中继依次相连,最后一级中继与服务器相连。
[0010]优选地,所述前端采集装置及通信装置分别连接有供电装置,供电装置采用电磁 感应取电,包括取电模块及电能转换模块,所述取电模块包括取电磁芯及缠绕在取电磁芯 上的取电线圈,电力线路从取电磁芯中穿过,取电线圈的两端与电能转换模块相连,电能转 换模块包括依次相连的整流滤波电路、DC-DC电路、功率调节电路及稳压输出电路,稳压输 出电路分别与中继控制器及前端采集装置相连,所述整流滤波电路的输出端并联有蓄电 池,蓄电池分别与中继控制器及前端采集装置相连。
[0011] 优选地,所述光电耦合器采用HCNR201高线性模拟光电耦合器。
[0012] 优选地,所述服务器的输出端连接有声光报警器。
[0013] 本实用新型通过在电力设备的各个监测部位设置振动传感器,来实时对电力设备 的振动数据进行监测,从而能够保证电力设备安全稳定地运行;振动传感器采集到的振动 数据经处理后,通过无线节点和sink节点发送至服务器,能够降低铺设线路的成本,且无线 传输的传输距离远,数据传输安全可靠,处理后的振动数据储存在服务器中,工作人员可事 实查看电力设备的振动数据,及时全面地掌握电力设备的运行状况。此外,服务器还连接有 声光报警器,当振动传感器采集到电力设备的振动数据出现异常或者达到设置的报警阈值 时,声光报警器发出报警信息,提醒工作人员及时对电力设备进行检修。本实用新型结构简 单,操作方便,成本低廉,不仅能够实时对电力设备的振动数据进行监测,监测精度高而且 能够实现电力设备振动数据的远程查询和管理,从而保证电流设备安全稳定地运行。
附图说明
[0014] 图1为本实用新型的原理框图;
[0015] 图2为本实用新型所述隔离滤波器的电路原理图。
具体实施方式
[0016]以下结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实 施例仅仅是本实用新型的部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例, 本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的其他所有实施例,都属于本 实用新型的保护范围。
[^17]如图1及图2所示,本实用新型所述的一种电力设备振动在线监测系统,包括前端 采集装置、通信装置及服务器,前端采集装置用于采集电力设备的振动数据并进行处理,通 信装置用于将处理后的振动数据传输至服务器,服务器用于对电力设备的振动数据进行储 存和显示,方便工作人员实时查看。
[M18]前端采集装置包括依次相连的振动传感器、隔离滤波器、A/D转换器、控制器、无线 节点及sink节点,在本实施例中,振动传感器采用振动加速度传感器,振动传感器、隔离滤 波器、A/D转换器、控制器及无线节点均有多个,各个振动传感器分别设置于电力设备的各 个监测位置上,各个振动传感器采集到的信号经隔离滤波器和A/D转换器处理后输入控制 器,并经各个无线节点与sink节点相连,sink节点经通信装置与服务器相连,通信装置采用 中继,sink节点经簇头与中继进行信息交互,中继有多级,多级中继依次相连,最后一级中 继与数据库服务器相连,服务器的输出端连接有声光报警器,当电力设备的振动数据持续 高于设定值时,服务器控制声光报警器报警,提醒工作人员对相应的电力设备进行检修。 [0019]隔离滤波器包括光电耦合器IC2、第一运算放大器^1及第二运算放大器IC3,在本 实施例中,光电耦合器IC2采用HCNR201高线性模拟光电耦合器,第一运算放大器IC1的正相 输入端与振动传感器的输出端相连,第一运算放大器IC1的反相输入端经第一电阻R1连接 电源负极-VCC,第一运算放大器IC1的反相输入端还与光电耦合器IC2的PD1阳极(4引脚)相 连,光电耦合器IC2的LED阴极(1引脚)经第二电阻R2连接电源负极-VCC,光电耦合器IC2的 LED阳极(2引脚)与第一运算放大器IC1的输出端相连,光电耦合器的PD2阳极(5引脚)经第 一电容C1接地,第一电容C1两端并联有第三电阻R3,光电耦合器IC2的H)2阳极(5引脚)还与 第二运算放大器IC3的正相输入端相连,第二运算放大器IC3的反相输入端经第四电阻R4接 地,第二运算放大器IC3的反相输入端还经第五电阻R5与第二运算放大器IC3的输出端相 连,第二运算放大器IC3的输出端经第六电阻R6与A/D转换器的输入端相连。
[0020] 前端采集装置及通信装置分别连接有供电装置,供电装置采用电磁感应取电,包 括取电模块及电能转换模块,取电模块包括取电磁芯及缠绕在取电磁芯上的取电线圈,电 力线路从取电磁芯中穿过,取电线圈的两端与电能转换模块相连,电能转换模块包括依次 相连的整流滤波电路、DC-DC电路、功率调节电路及稳压输出电路,稳压输出电路分别与前 端采集装置及通信装置相连,整流滤波电路的输出端并联有蓄电池,蓄电池分别与前端采 集装置及通信装置相连。
[0021] 本实用新型在工作时,利用振动传感器检测电力设备各个部位的振动值,经隔离 滤波器和A/D转换器预调理后,输入控制器进行处理,控制器处理后的振动数据依次经无线 节点和sink节点发送至服务器,利用服务器对电力设备的振动数据进行储存和显示,方便 工作人员实时查看。
[0022]本实用新型结构简单,操作方便,成本低廉,不仅能够实时对电力设备的振动数据 进行监测,监测精度高而且能够实现电力设备振动数据的远程查询和管理,从而保证电流 设备安全稳定地运行。

Claims (7)

1.一种电j设备振动在线监测系统,其特征在于:包括前端采集装置、通信装置及服务 器,所述前端采集装置包括振动传感器、无线节点及sink节点,所述振动传感器及无线节点 均有多个,各个振动传感器分别设置于电力设备的各个监测位置上,各个振动传感器分别 经各个无线节点与sink节点通信,所述sink节点经通信装置与服务器通信。 __ 2•如权利要求1所述的一种电力设备振动在线监测系统,其特征在于:所述振动传感器 采用振动加速度传感器。
3. 如权利要求1所述的一种电力设备振动在线监测系统,其特征在于:所述前端采集装 置还包括依次与振动传感器相连的隔离滤波器、A/D转换器及控制器,控制器的输出端与无 线节点相连,所述隔离滤波器包括光电耦合器、第一运算放大器及第二运算放大器,第一运 算放大器的正相输入端与振动传感器的输出端相连,第一运算放大器的反相输入端经第一 电阻R1连接电源负极,第一运算放大器的反相输入端还与光电耦合器的PD1阳极相连,光电 耦合器的Lm)阴极经第二电阻R2连接电源负极,光电耦合器的LED阳极与第一运算放大器的 输出端相连,光电耦合器的TO2阳极经第一电容接地,第一电容两端并联有第三电阻,光电 耦合器的PD2阳极还与第二运算放大器的正相输入端相连,第二运算放大器的反相输入端 经第四电阻接地,第二运算放大器的反相输入端还经第五电阻与第二运算放大器的输出端 相连,第二运算放大器的输出端经第六电阻与A/D转换器的输入端相连。
4. 如权利要求1或3所述的一种电力设备振动在线监测系统,其特征在于:所述通信装 置采用中继,sink节点经簇头与中继进行信息交互,所述中继有多级,多级中继依次相连, 最后一级中继与服务器相连。
5. 如权利要求4所述的一种电力设备振动在线监测系统,其特征在于:所述前端采集装 置及通信装置分别连接有供电装置,供电装置采用电磁感应取电,包括取电模块及电能转 换模块,所述取电模块包括取电磁芯及缠绕在取电磁芯上的取电线圈,电力线路从取电磁 芯中穿过,取电线圈的两端与电能转换模块相连,电能转换模块包括依次相连的整流滤波 电路、DC-DC电路、功率调节电路及稳压输出电路,稳压输出电路分别与中继控制器及前端 采集装置相连,所述整流滤波电路的输出端并联有蓄电池,蓄电池分别与中继控制器及前 端采集装置相连。
6. 如权利要求3所述的一种电力设备振动在线监测系统,其特征在于:所述光电親合器 采用HCNR201高线性模拟光电耦合器。
7. 如权利要求6所述的一种电力设备振动在线监测系统,其特征在于:所述服务器的输 出端连接有声光报警器。
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