[发明专利]一种矿用变压器噪声识别及故障预警装置

说明书

本发明涉及一种矿用变压器噪声识别及故障预警装置，所述装置由微处理器、噪声传感器、信号放大器、噪声分析模块、报警器、电源模块、网络通信模块、上位机监测中心和移动终端组成。该装置利用噪声传感器采集矿用变压器噪声，经过信号放大器、噪声分析模块对噪声进行处理后，通过网络通信模块将数字量信号经由工业以太网发送到上位机监测中心，上位机监测中心在接收到信号的同时通过Wi‑Fi无线网络将其发送到移动终端。上位机监测中心和移动终端进行矿用变压器的噪声识别，若发现异常，上位机监测中心或移动终端立即进行故障预警，发出报警信号，由报警器报警。所述装置实现了对矿用变压器的噪声识别及故障预警，保证了矿用变压器的安全稳定运行。

技术领域

本发明涉及物联网技术应用领域，具体是一种矿用变压器噪声识别及故障预警装置。

背景技术

矿用变压器是煤矿井下电力系统中最主要的设备之一，同时也是煤矿输变电系统中最为关键的环节，它不仅承担着电压等级变换的功能，而且还负责井下电网内电能的传输与分配，矿用变压器自身健康水平和运行状况的好坏直接影响到整个煤矿电力系统的安全运行。因而，在电网正常运行中，需要一种装置来实时对变压器故障进行预警，以维护煤矿电网的安全稳定运行。

目前矿用变压器故障的检测，普遍采用的方法是巡检人员靠近变压器本体，用耳朵测听变压器内部异常噪声来判断变压器运行状况，但是这种办法只能到现场测听，不能做到实时监测，并且这一依靠人耳听声的方式受巡检人员自身经验水平影响很大。然而这一现象充分说明了通过噪声辨识变压器异常状态的可能性，通过借助噪声传感器和现代数字信号处理技术，必将实现比人耳经验式听声辨声更为可靠准确的检测手段。

异常噪声是故障的表征，在通常情况下，矿用变压器的噪声信号是一种具有随机过程特性的复合信号，矿用变压器在正常运行时的噪声信号是稳定的。当矿用变压器发生故障时，其噪声信号会发生显著变化，主要表现在信号能量、频谱特性的变化上。因而通过对矿用变压器产生的噪声进行矿用变压器故障的识别、监测、预警具有非常重要的现实意义。

为此，本发明提出了一种矿用变压器噪声识别及故障预警装置来解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种矿用变压器噪声识别及故障预警装置，通过该装置对矿用变压器发出的噪声进行识别，进而能够实时监测矿用变压器的运行状态。因此该装置能够有效预警矿用变压器故障的发生。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种矿用变压器噪声识别及故障预警装置，具体由微处理器、噪声传感器、信号放大器、噪声分析模块、报警器、电源模块、网络通信模块、上位机监测中心和移动终端组成。

本发明提供的一种矿用变压器噪声识别及故障预警装置，在微处理器的控制下，通过噪声传感器实时采集矿用变压器的噪声，经信号放大器对信号放大后，由噪声分析模块对采集到的噪声模拟量进行采样、量化、编码等过程转化为数字量，再由微处理器对数据打包后，通过网络通信模块经由工业以太网发送给上位机监测中心，上位机监测中心接收到数据的同时，将数据通过Wi-Fi无线网络发送到移动终端。若在上位机监测中心或移动终端上发现矿用变压器噪声数据异常，可通过上位机监测中心或移动终端发出报警信号，报警信号经由网络通信模块发送到微处理器，微处理器控制报警器报警，进而提醒相关工作人员警惕矿用变压器故障。

作为优选，本发明提供的一种矿用变压器噪声识别及故障预警装置，其噪声传感器、信号放大器、噪声分析模块、报警器、电源模块和网络通信模块通过导线与微处理器的I/O脚相连。电源模块通过导线分别为微处理器、噪声传感器、信号放大器、噪声分析模块、报警器和网络通信模块提供工作电能。

作为优选，本发明提供的一种矿用变压器噪声识别及故障预警装置，其微处理器与上位机监测中心之间采用工业以太网作为介质进行通信，而移动终端则通过Wi-Fi无线网络依托上位机监测中心间接与微处理器进行通信，这种复合通信方式具有抗干扰能力强、传输速度快等优点。