大風區(qū)變電站內避雷針震動在線監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種大風區(qū)變電站內避雷針震動在線監(jiān)測系統(tǒng)，其能有效監(jiān)測變電站避雷針震動狀況；本實用新型包含用于檢測避雷針震動的震動檢測模塊，所述震動檢測模塊包含有震動傳感器；還包含與震動檢測模塊通訊連接的主機監(jiān)控模塊；所述震動檢測模塊安裝在避雷針上；所述主機監(jiān)控模塊包含震動數(shù)據(jù)監(jiān)控模塊，所述震動數(shù)據(jù)監(jiān)控模塊與報警控制器連接；所述震動數(shù)據(jù)監(jiān)控模塊還通過232通訊電路與計算機通訊連接。
【專利說明】
大風區(qū)變電站內避雷針震動在線監(jiān)測系統(tǒng)
技術領域
[0001]本實用新型涉及一種監(jiān)測系統(tǒng)，具體用于監(jiān)測避雷針的震動狀況。
【背景技術】
[0002]對于變電站內避雷針振動幅度及頻率的振動監(jiān)測，目前還處于空白階段，未檢測到相關研究文章及報道。隨著城網、農網改造的進行及變電站自動化技術的推廣，無人值班變電站越來越多，關于避雷針部分何時實施狀態(tài)檢修作業(yè)，如何正確監(jiān)測避雷針是否健康運行，目前也未見相關標準和方案。
【實用新型內容】
[0003]本實用新型所要解決的技術問題在于針對上述現(xiàn)有技術中的不足，公開了一種大風區(qū)變電站內避雷針震動在線監(jiān)測系統(tǒng)，其能有效監(jiān)測變電站避雷針震動狀況;能夠監(jiān)測其鋼構及法蘭連接螺栓的疲勞壽命，并為開展避雷針狀態(tài)檢修做出指導。
[0004]本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是:大風區(qū)變電站內避雷針震動在線監(jiān)測系統(tǒng)，包含用于檢測避雷針震動的震動檢測模塊，所述震動檢測模塊包含有震動傳感器;還包含與震動檢測模塊通訊連接的主機監(jiān)控模塊；
[0005]所述震動檢測模塊安裝在避雷針上;所述主機監(jiān)控模塊包含震動數(shù)據(jù)監(jiān)控模塊，所述震動數(shù)據(jù)監(jiān)控模塊與報警控制器連接;所述震動數(shù)據(jù)監(jiān)控模塊還通過232通訊電路與計算機通訊連接。
[0006]本實用新型的優(yōu)選實施方式和進一步的改進點如下:
[0007](I)所述震動檢測模塊通過485通訊電路與所述主機監(jiān)控模塊的震動數(shù)據(jù)監(jiān)控模塊連接;所述震動數(shù)據(jù)監(jiān)控模塊連接的報警控制器集成有聲光報警器。
[0008](2)還包含分析模塊;所述分析模塊包含通過計算機進行分析計算的參數(shù)配置和時域分析模塊;所述分析模塊還包含數(shù)字信號頻域分析模塊。
[0009]進一步的是:所述數(shù)字信號頻域分析模塊包含基于MATLAB的計算裝置。
[0010](3)所述震動檢測模塊安裝在避雷針的頂端法蘭處。
[0011](4)所述震動數(shù)據(jù)監(jiān)控模塊為MCU;所述MCU還連接有用于測量避雷針安裝位置的風速的風速傳感器。
[0012](5)所述震動傳感器為集成加速度計ADXL202E。
[0013]進一步的是:所述震動檢測模塊還包含單片機;所述單片機通過模擬信號處理器與所述震動傳感器連接;所述單片機通過485通訊電路與所述主機監(jiān)控模塊通訊連接。
[0014]更進一步的是:所述模擬信號處理器為帶通濾波器。
[0015]本實用新型與現(xiàn)有技術相比具有以下優(yōu)點:
[0016]本實用新型公開的大風區(qū)變電站內避雷針震動在線監(jiān)測系統(tǒng)，包含用于檢測避雷針震動的震動檢測模塊，所述震動檢測模塊包含有震動傳感器;還包含與震動檢測模塊通訊連接的主機監(jiān)控模塊;本實用新型通過震動傳感器檢測振動狀況，將信號傳遞至遠端的主機監(jiān)控模塊，實現(xiàn)遠程實時監(jiān)控；
[0017]本實用新型的所述震動檢測模塊安裝在避雷針上;所述主機監(jiān)控模塊包含震動數(shù)據(jù)監(jiān)控模塊，所述震動數(shù)據(jù)監(jiān)控模塊與報警控制器連接;所述震動數(shù)據(jù)監(jiān)控模塊還通過232通訊電路與計算機通訊連接。主機監(jiān)控模塊能夠實時接收震動傳感器傳來的數(shù)據(jù)，控制是否報警;本實用新型通過連接計算機能夠進行進一步的數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)顯示;還能夠進行數(shù)據(jù)存儲。
【附圖說明】
[0018]圖1為本實用新型的一種優(yōu)選實施方式的總體框圖；
[0019]圖2為本實用新型的一種【具體實施方式】的結構示意圖。
[0020]附圖標記說明:
[0021 ]100:震動檢測模塊，200:主機監(jiān)控模塊，300:分析模塊，400:避雷針；
[0022]101:震動傳感器，102:模擬信號處理器，103:單片機，104:485通訊電路；
[0023]201:報警控制器，202:震動數(shù)據(jù)監(jiān)控模塊，203: 232通訊電路，204: 485通訊電路；
[0024]301-數(shù)字信號頻域分析模塊，302-參數(shù)配置和時域分析模塊。
【具體實施方式】
[0025]下面結合附圖及實施例描述本實用新型【具體實施方式】:
[0026]需要說明的是，本說明書所附圖中示意的結構、比例、大小等，均僅用以配合說明書所揭示的內容，以供熟悉此技術的人士了解與閱讀，并非用以限定本實用新型可實施的限定條件，任何結構的修飾、比例關系的改變或大小的調整，在不影響本實用新型所能產生的功效及所能達成的目的下，均應仍落在本實用新型所揭示的技術內容得能涵蓋的范圍內。
[0027]同時，本說明書中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中間”及“一”等的用語，亦僅為便于敘述的明了，而非用以限定本實用新型可實施的范圍，其相對關系的改變或調整，在無實質變更技術內容下，當亦視為本實用新型可實施的范疇。
[0028]如圖所示，其示出了本實用新型的【具體實施方式】;如圖所示，本實用新型公開的大風區(qū)變電站內避雷針震動在線監(jiān)測系統(tǒng)，包含用于檢測避雷針震動的震動檢測模塊100，所述震動檢測模塊包含有震動傳感器101;還包含與震動檢測模塊通訊連接的主機監(jiān)控模塊200；
[0029]如圖所示，所述震動檢測模塊安裝在避雷針400上;所述主機監(jiān)控模塊包含震動數(shù)據(jù)監(jiān)控模塊202，所述震動數(shù)據(jù)監(jiān)控模塊與報警控制器201連接;所述震動數(shù)據(jù)監(jiān)控模塊還通過232通訊電路(203)與計算機通訊連接。
[0030]優(yōu)選的，如圖所示:所述震動檢測模塊通過485通訊電路(104，204)與所述主機監(jiān)控模塊的震動數(shù)據(jù)監(jiān)控模塊202連接;所述震動數(shù)據(jù)監(jiān)控模塊連接的報警控制器201集成有聲光報警器。
[0031 ]優(yōu)選的，如圖所示:還包含分析模塊300;所述分析模塊包含通過計算機進行分析計算的參數(shù)配置和時域分析模塊302;所述分析模塊還包含數(shù)字信號頻域分析模塊301。
[0032]優(yōu)選的，如圖所示:所述數(shù)字信號頻域分析模塊包含基于MATLAB的計算裝置。本實施例公開了在MATLAB環(huán)境下盡心分析計算的結構，具體能夠安裝MATLAB環(huán)境的硬件結構配合現(xiàn)有成熟算法都能夠達到本實施例的目的。
[0033]優(yōu)選的，如圖所示:所述震動檢測模塊安裝在避雷針的頂端法蘭處。
[0034]優(yōu)選的，如圖所示:所述震動數(shù)據(jù)監(jiān)控模塊為MCU;所述MCU還連接有用于測量避雷針安裝位置的風速的風速傳感器。本實施例通過連接風速傳感器來將風速作為對比參考因素之一，分析更全面。
[0035]優(yōu)選的，如圖所示:所述震動傳感器為集成加速度計ADXL202E。
[0036]優(yōu)選的，如圖所示:所述震動檢測模塊還包含單片機103;所述單片機通過模擬信號處理器102與所述震動傳感器101連接;所述單片機通過485通訊電路(104，204)與所述主機監(jiān)控模塊通訊連接。
[0037]優(yōu)選的，如圖所示:所述模擬信號處理器為帶通濾波器。
[0038]綜上所述，本實用新型在避雷針頂端法蘭處，安裝一個震動監(jiān)測傳感器，檢測避雷針的振動情況，并把振動數(shù)據(jù)傳輸給主機監(jiān)控模塊，主機監(jiān)控模塊對振動數(shù)據(jù)進行在線監(jiān)控，提出故障分析和預警算法，計算機則對振動數(shù)據(jù)進行分析，給出時域和頻域分析圖表。這些具體分析過程和結果顯示可以采用現(xiàn)有算法實現(xiàn)。
[0039]本實用新型能夠實時檢測反映避雷針振動情況特征的振動數(shù)據(jù)，并加以分析處理，以把握避雷針的運行狀態(tài)。監(jiān)控、分析避雷針的特征頻率段數(shù)據(jù)，并作為故障報警和避雷針狀態(tài)檢修的依據(jù)。
[0040]上述實施例公開本實用新型的優(yōu)選實施方式，其中，震動檢測模塊被安裝在避雷針頂部法蘭連接處，該模塊采用集成加速度計ADXL202E作為振動檢測傳感器，主要功能是數(shù)據(jù)采集和信號處理，給出被測對象全頻段、二維振動數(shù)據(jù)。檢測振動信號后，設計帶通濾波器將處于特征頻率范圍內的振動信號分解出來，分解出的數(shù)據(jù)將直接用于故障的監(jiān)測和控制。在大風天氣下，避雷針發(fā)生震動，震動監(jiān)測模塊將采集到的二維、特征頻段或全頻段振動數(shù)據(jù)按照通信協(xié)議傳輸給主機監(jiān)控模塊。根據(jù)設定要求，主機監(jiān)控模塊對特征頻段的振動信號進行計算和分析，提出故障分析和預警算法，對于避雷針運行中出現(xiàn)的異常振動，及時報警。離線分析數(shù)據(jù)上傳給計算機，用于振動數(shù)據(jù)的時、頻域分析。
[0041]本實用新型可以按照計算機和震動數(shù)據(jù)監(jiān)控模塊的通信協(xié)議，接收振動數(shù)據(jù)，并以圖形化界面實時顯示風機的二維時域振動波形圖；本實用新型的數(shù)字信號頻域分析模塊可以在MATLAB環(huán)境下對振動信號做快速傅里葉變換和FIR數(shù)字濾波等數(shù)字信號處理，以得到振動頻譜和功率譜，分析各種振動特征頻段的振幅變化趨勢，整體把握避雷針的振動情況。
[0042]上面結合附圖對本實用新型優(yōu)選實施方式作了詳細說明，但是本實用新型不限于上述實施方式，在本領域普通技術人員所具備的知識范圍內，還可以在不脫離本實用新型宗旨的如提下做出各種變化。
[0043]不脫離本實用新型的構思和范圍可以做出許多其他改變和改型。應當理解，本實用新型不限于特定的實施方式，本實用新型的范圍由所附權利要求限定。
【主權項】
1.大風區(qū)變電站內避雷針震動在線監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:包含用于檢測避雷針震動的震動檢測模塊，所述震動檢測模塊包含有震動傳感器;還包含與震動檢測模塊通訊連接的主機監(jiān)控模塊； 所述震動檢測模塊安裝在避雷針上;所述主機監(jiān)控模塊包含震動數(shù)據(jù)監(jiān)控模塊，所述震動數(shù)據(jù)監(jiān)控模塊與報警控制器連接;所述震動數(shù)據(jù)監(jiān)控模塊還通過232通訊電路與計算機通訊連接。2.如權利要求1所述的大風區(qū)變電站內避雷針震動在線監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:所述震動檢測模塊通過485通訊電路與所述主機監(jiān)控模塊的震動數(shù)據(jù)監(jiān)控模塊連接;所述震動數(shù)據(jù)監(jiān)控模塊連接的報警控制器集成有聲光報警器。3.如權利要求1所述的大風區(qū)變電站內避雷針震動在線監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:還包含分析模塊;所述分析模塊包含通過計算機進行分析計算的參數(shù)配置和時域分析模塊;所述分析模塊還包含數(shù)字信號頻域分析模塊。4.如權利要求3所述的大風區(qū)變電站內避雷針震動在線監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:所述數(shù)字信號頻域分析模塊包含基于MATLAB的計算裝置。5.如權利要求1所述的大風區(qū)變電站內避雷針震動在線監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:所述震動檢測模塊安裝在避雷針的頂端法蘭處。6.如權利要求1所述的大風區(qū)變電站內避雷針震動在線監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:所述震動數(shù)據(jù)監(jiān)控模塊為MCU;所述MCU還連接有用于測量避雷針安裝位置的風速的風速傳感器。7.如權利要求1所述的大風區(qū)變電站內避雷針震動在線監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:所述震動傳感器為集成加速度計ADXL202E。8.如權利要求1?7任一所述的大風區(qū)變電站內避雷針震動在線監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:所述震動檢測模塊還包含單片機;所述單片機通過模擬信號處理器與所述震動傳感器連接;所述單片機通過485通訊電路與所述主機監(jiān)控模塊通訊連接。9.如權利要求8所述的大風區(qū)變電站內避雷針震動在線監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:所述模擬信號處理器為帶通濾波器。
【文檔編號】G01H1/00GK205580588SQ201620356440
【公開日】2016年9月14日
【申請日】2016年4月25日
【發(fā)明人】朱金康, 石海珍, 殷紅霞, 王得龍, 王娟, 畢四華, 黃登攀
【申請人】國網新疆電力公司檢修公司, 國家電網公司