[發(fā)明專利]一種基于物聯(lián)網(wǎng)與云計算的電力變壓器故障診斷系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610906899.2
• 申請日: 2016-10-18
• 公開（公告）號: CN106909133A
• 公開（公告）日: 2017-06-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 徐晶
• 申請（專利權(quán)）人: 徐晶
• 主分類號: G05B23/02
• 分類號: G05B23/02;G01D21/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力領(lǐng)域，尤其涉及一種基于物聯(lián)網(wǎng)與云計算的電力變壓器故障診斷系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，電力事業(yè)迅速增長，裝機容量和電網(wǎng)規(guī)模在日益增大，一個大型的設(shè)備系統(tǒng)往往由大量的工作部件組成，不同的部件之間互相關(guān)聯(lián)，緊密藕合，這一方面提高了系統(tǒng)的自動化水平，為生產(chǎn)帶來了可觀的經(jīng)濟(jì)效益，另一方面，由于影響系統(tǒng)運行的因數(shù)劇增，使其產(chǎn)生故障或失效的潛在可能性越來越大。一個部件的故障常常會引起鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，導(dǎo)致整個系統(tǒng)甚至整個生產(chǎn)過程不能正常運行乃至癱瘓。因此需要進(jìn)行實施監(jiān)測。然而，如果固定在某一位置顯然不可能監(jiān)測到全部整部情況。因此本發(fā)明人考慮設(shè)置到車輛中進(jìn)行巡檢，并且對于引入大量電子設(shè)備的車輛的安全防護(hù)問題進(jìn)行了研究。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種基于物聯(lián)網(wǎng)與云計算的電力變壓器故障診斷系統(tǒng)，包括：監(jiān)測模塊、信號處理模塊、DSP處理器、物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)模塊與計算機，所述信號處理模塊包括信號放大電路與AD轉(zhuǎn)換器，所述監(jiān)測模塊與信號放大電路相連接，所述信號放大電路與AD轉(zhuǎn)換器相連接，所述AD轉(zhuǎn)換器與DSP處理器相連接，所述DSP處理器與物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)模塊相連接，所述物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)模塊與計算機相連接，所述監(jiān)測模塊設(shè)置在車輛上，所述車輛包括控制設(shè)備緊急保護(hù)平臺。

所述平臺包括DSP處理芯片和電路隔離設(shè)備，電路隔離設(shè)備，位于DSP處理芯片附近，包括降溫設(shè)備、可伸縮式封閉外殼、備用電源和微控制器，用于在車輛異常時對DSP處理芯片進(jìn)行應(yīng)急保護(hù)。

更具體地，在所述控制設(shè)備緊急保護(hù)平臺中，包括：剎車控制設(shè)備，設(shè)置在驅(qū)動車輪上方，與DSP處理芯片連接，用于接收車輛異常信號或車輛正常信號，并在接收到車輛異常信號時發(fā)出異常剎車控制信號；剎車片，設(shè)置在驅(qū)動車輪上方，與剎車控制設(shè)備連接，用于在接收到異常剎車控制信號時對驅(qū)動車輪執(zhí)行緊急剎車操作；安全錘提示設(shè)備，設(shè)置在安全錘的下方，與DSP處理芯片連接，用于在接收到車輛異常信號時，高亮顯示文字提示信息；車內(nèi)開啟設(shè)備，設(shè)置在車體內(nèi)側(cè)并位于安全門附近，距離地板的上表面為1.5米，到對應(yīng)安全門的水平距離小于0.5米；車外開啟設(shè)備，設(shè)置在車體外側(cè)并位于安全門附近，距離地面為1.8米，到對應(yīng)安全門的水平距離小于0.5米；二氧化碳濃度檢測設(shè)備，位于車頂位置，對車內(nèi)的二氧化碳濃度進(jìn)行檢測，輸出實時二氧化碳濃度；二氧化碳濃度報警設(shè)備，位于車頂位置，與二氧化碳濃度檢測設(shè)備連接，用于接收實時二氧化碳濃度，并在實時二氧化碳濃度大于等于預(yù)設(shè)二氧化碳濃度閾值時，發(fā)出二氧化碳濃度報警信號，在實時二氧化碳濃度小于預(yù)設(shè)二氧化碳濃度閾值時，發(fā)出二氧化碳濃度正常信號；一氧化氮濃度檢測設(shè)備，位于車頂位置，對車內(nèi)的一氧化氮濃度進(jìn)行檢測，輸出實時一氧化氮濃度；一氧化氮濃度報警設(shè)備，位于車頂位置，與一氧化氮濃度檢測設(shè)備連接，用于接收實時一氧化氮濃度，并在實時一氧化氮濃度大于等于預(yù)設(shè)一氧化氮濃度閾值時，發(fā)出一氧化氮濃度報警信號，在實時一氧化氮濃度小于預(yù)設(shè)一氧化氮濃度閾值時，發(fā)出一氧化氮濃度正常信號；溫度檢測設(shè)備，設(shè)置在發(fā)動機位置附近，包括雙金屬片、曲率檢測器和信號轉(zhuǎn)換器，雙金屬由兩片膨脹系數(shù)不同的金屬貼在一起而組成，曲率檢測器與雙金屬片連接，用于檢測雙金屬片的彎曲程度以作為實時曲率輸出，信號轉(zhuǎn)換器與曲率檢測器連接，用于基于實時曲率確定并輸出實時溫度；溫度報警設(shè)備，與溫度檢測設(shè)備連接，用于接收實時溫度，并在實時溫度大于等于預(yù)設(shè)溫度閾值時，發(fā)出溫度異常信號，在實時溫度小于預(yù)設(shè)溫度閾值時，發(fā)出溫度正常信號；CMOS圖像檢測設(shè)備，設(shè)置在安全門附近，包括CMOS傳感器、支架、云臺、防護(hù)罩、閃光燈、閃光燈控制器和環(huán)境亮度檢測器，CMOS傳感器設(shè)置在云臺上以在云臺上進(jìn)行可移動式拍攝，獲得高清視頻，云臺和防護(hù)罩固定在支架上，環(huán)境亮度檢測器用于檢測周圍環(huán)境的亮度，環(huán)境亮度檢測器對周圍環(huán)境進(jìn)行亮度檢測以獲得實時環(huán)境亮度，閃光燈控制器分別與環(huán)境亮度檢測器和閃光燈連接，用于基于實時環(huán)境亮度控制閃光燈的開閉；位移檢測設(shè)備，設(shè)置在CMOS圖像檢測設(shè)備的云臺上，用于當(dāng)CMOS傳感器在云臺上進(jìn)行可移動式拍攝時累計CMOS傳感器的移動量，當(dāng)CMOS傳感器的移動量大于預(yù)設(shè)位移閾值時，發(fā)出掃描拍攝信號，當(dāng)CMOS傳感器的移動量小于等于預(yù)設(shè)位移閾值時，發(fā)出固定拍攝信號；濾波參考幀提取設(shè)備，分別與CMOS圖像檢測設(shè)備和位移檢測設(shè)備連接，用于當(dāng)接收到固定拍攝信號時，從正常工作模式進(jìn)入到節(jié)電模式，當(dāng)接收到掃描拍攝信號時，從節(jié)電模式中恢復(fù)到正常工作模式，并將高清視頻中當(dāng)前圖像之前的所有圖像進(jìn)行均值濾波處理，將均值濾波處理后得到的圖像作為當(dāng)前圖像的參考圖像；其中，將高清視頻中當(dāng)前圖像之前的所有圖像進(jìn)行均值濾波處理具體包括：以像素點為單位，對當(dāng)前圖像之前的所有圖像內(nèi)的相同位置像素點的像素值進(jìn)行相加后除以當(dāng)前圖像之前的所有圖像的數(shù)量而獲得對應(yīng)像素點的像素平均值，基于所有位置的像素點的像素平均值組成均值濾波處理后得到的圖像；固定參考幀提取設(shè)備，分別與CMOS圖像檢測設(shè)備和位移檢測設(shè)備連接，用于當(dāng)接收到固定拍攝信號時，從節(jié)電模式中恢復(fù)到正常工作模式，并從高清視頻中選擇固定一幀圖像作為所有后續(xù)圖像的參考圖像，當(dāng)接收到掃描拍攝信號時，從正常工作模式進(jìn)入到節(jié)電模式；運動分析設(shè)備，分別與固定參考幀提取設(shè)備和濾波參考幀提取設(shè)備連接以獲取當(dāng)前圖像的參考圖像，將參考圖像和當(dāng)前圖像都分為32×32的子圖像塊，計算參考圖像中每一個子圖像塊的像素值均方差，選取像素值均方差最小的五個子圖像塊作為參考子圖像塊，針對每一個參考子圖像塊，從當(dāng)前圖像中搜索到與該參考子圖像塊匹配的子圖像塊作為目標(biāo)子圖像塊，基于該參考子圖像塊和對應(yīng)的目標(biāo)子圖像塊計算二者之間的運動矢量并作為該參考子圖像塊的運動矢量，基于五個參考子圖像塊的運動矢量確定整體運動矢量；圖像穩(wěn)定設(shè)備，與運動分析設(shè)備連接，用于基于整體運動矢量對當(dāng)前圖像進(jìn)行穩(wěn)像處理以獲得當(dāng)前穩(wěn)定圖像；基于整體運動矢量對當(dāng)前圖像進(jìn)行穩(wěn)像處理以獲得當(dāng)前穩(wěn)定圖像包括：將當(dāng)前圖像沿整體運動矢量反向移動等量的像素以獲得當(dāng)前穩(wěn)定圖像；失真糾正設(shè)備，分別與CMOS圖像檢測設(shè)備和圖像穩(wěn)定設(shè)備連接，用于檢測CMOS傳感器光軸與水平方向的夾角以作為糾正角度，基于糾正角度對當(dāng)前穩(wěn)定圖像進(jìn)行梯形失真糾正以獲得當(dāng)前糾正圖像；人數(shù)檢測設(shè)備，與失真糾正設(shè)備連接，用于對當(dāng)前糾正圖像依次進(jìn)行對比度增強處理、自適應(yīng)遞歸濾波處理和灰度化處理以獲得灰度化圖像，將灰度化圖像與預(yù)設(shè)人形基準(zhǔn)圖像進(jìn)行匹配以確定灰度化圖像中的人形數(shù)量并作為實時車門人數(shù)輸出；DSP處理芯片，分別與人數(shù)檢測設(shè)備、二氧化碳濃度報警設(shè)備、一氧化氮濃度報警設(shè)備和溫度報警設(shè)備連接，用于接收實時車門人數(shù)，并在實時車門人數(shù)大于等于預(yù)設(shè)人數(shù)閾值的同時還接收到二氧化碳濃度報警信號、一氧化氮濃度報警信號或溫度異常信號時，發(fā)出車輛異常信號，否則，發(fā)出車輛正常信號；緊急語音播放設(shè)備，設(shè)置在車頂，與DSP處理芯片連接，用于在接收到車輛異常信號時，播放緊急語音文件；門泵控制設(shè)備，位于安全門的門泵附近，與DSP處理芯片連接，用于在接收到車輛異常信號時，控制安全門的門泵以自動打開安全門；電路隔離設(shè)備，包括降溫設(shè)備、可伸縮式封閉外殼、備用電源和微控制器，位于DSP處理芯片附近，微控制器分別與DSP處理芯片、降溫設(shè)備、備用電源開啟設(shè)備和外殼驅(qū)動設(shè)備連接，用于在接收到車輛異常信號時，控制外殼驅(qū)動設(shè)備將可伸縮式封閉外殼縮起以將DSP處理芯片保護(hù)在可伸縮式封閉外殼內(nèi)，控制降溫設(shè)備進(jìn)行可伸縮式封閉外殼內(nèi)空間的降溫，控制備用電源開啟設(shè)備以開啟備用電源為DSP處理芯片提供緊急供電；其中，可伸縮式封閉外殼由防火材料制成。