一种配变智能防盗自诊终端
阅读说明：本技术 一种配变智能防盗自诊终端 (Join in marriage and become intelligent theftproof self-diagnosis terminal ) 是由 孙钊 张晓坤 石迎男 许鹏浩 袁康乐 冯永鑫 王星达 于 2021-07-15 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种配变智能防盗自诊终端,包括设置在配变本体上的信息采集装置,与所述信息采集装置的输出端电连接的控制模块,与所述控制模块的输出端电连接的报警模块；所述配变本体上还设置有RFID模块。本发明实现对配变运行情况的更全方位的监控,能够及时发现配变的异常情况。(The invention relates to an intelligent anti-theft self-diagnosis terminal for a distribution transformer, which comprises an information acquisition device arranged on a distribution transformer body, a control module electrically connected with the output end of the information acquisition device, and an alarm module electrically connected with the output end of the control module; and the distribution transformer body is also provided with an RFID module. The invention realizes more comprehensive monitoring of the operation condition of the distribution transformer and can find the abnormal condition of the distribution transformer in time.)
技术领域
本发明涉及电气设备技术领域，具体地说，涉及一种本发明涉及电气设备技术领域。
背景技术
目前的配变，即配电变压器及电力线、电表等经常发生被盗现象，极大地影响供电可靠性，并造成很大的经济损失，严重地干扰了人民群众正常的生产和生活。
电力变压器作为电网系统的关键设备，由于长期室外复杂环境下运行，处于较偏远地区的配变时常面临偷盗风险和不良运行工况冲击，一旦发生故障，极有可能造成突发大面积停电，带来直接和间接经济损失。
目前配变缺乏智能化管理，检查检测手段还停留在人工巡视、反馈上报的阶段，对偷盗变压器缺乏有效的反制措施。尤其是户外较偏远地区的农排配变，经常是变压器被偷盗之后在进行巡视才可以发现配变丢失，造成配变丢失查找较难。
当前农排配变因长时间在户外环境下运行，同时由于农业排灌负荷较集中且负荷变化剧烈，极易造成内部绝缘损坏，造成配变负荷徒增后引起配变烧毁，急需对当前的情况进行改进。
电力变压器作为最重要的电力系统输变电设备之一,对于其运行状态和故障情况应精确监控,并及时采取相应的处理措施,对于提高电力系统运行的安全性、可靠性和经济性具有重要的意义。
变压器的温度是影响其性能的关键参数，为保证变压器的实用寿命甚至延长使用寿命，使变压器能够安全正常的运行，减少温度对变压器绝缘材料的影响，国家相关标准规定了变压器绕组、铁心以及电力变压器油的温升极限，变压器制造厂也给出设备运行的温度负载曲线以指导用户的运行。但是在变压器的实际使用过程中，有很多的内部外部因素影响变压器的正常安全运行，比如变压器设计上的缺陷、工艺制作的质量、变压器本身散热能力等，这些自身的因素都会影响变压器的运行。另外一些外部不可抗力因素同样会影响变压器的安全运行，比如运输、安装，外部气象环境， 变压器运行环境，受用电环境和电网设备限制等，甚至有些时候会出现变压器过负荷运行等状况都会影响变压器的安全运行。在诸多影响因素中，变压器运行温度过高所造成的安全隐患及安全故障占很大比例，传统的人工定期巡检费时费力，且通常有时间间隔，难以及时发现电力变压器的异常。
发明内容
本发明旨在提供一种配变智能防盗自诊终端，实现对配变运行情况的更全方位的监控，能够及时发现配变的异常情况。
为了实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：
本发明提供了一种配变智能防盗自诊终端，包括设置在配变本体上的信息采集装置，与所述信息采集装置的输出端电连接的控制模块，与所述控制模块的输出端电连接的报警模块，以及，
设置于所述配变本体上的RFID模块。
进一步地，所述信息采集装置包括温度传感器，所述温度传感器的数量为一个以上，分布于配变本体的不同位点；所述温度传感器的输出端与所述控制模块电连接。
进一步地，所述信息采集装置包括声音传感器，所述声音传感器的输出端与所述控制模块电连接。
进一步地，所述信息采集装置包括位移传感器和姿态传感器中的一种。
进一步地，所述姿态传感器为六轴陀螺仪感应器。
进一步地，所述控制模块为PLC可编程控制器。
进一步地，所述报警模块为声光报警器。
进一步地，所述RFID模块包括记录有配变本体物理信息的RFID电子标签、用于从所述RFID电子标签读取所述配变本体物理信息的RFID读写器和用于向外部服务器传输所述RFID读写器读取的所述配变本体物理信息的RFID电子标签通信接口；
所述RFID模块还包括读写器供电模块，所述读写器供电模块为RFID读写器供电，所述读写器供电模块与控制模块电连接；
所述RFID电子标签通信接口向所述外部服务器传输的配变本体物理信息用于所述外部服务器向其通信终端转发。
进一步地，还包括供电模块，所述供电模块分别为信息采集装置、控制模块和报警模块供电。
进一步地，其工作过程为：
信息采集装置采集配变本体的信息后，传输给控制模块，当采集的信息超出控制模块预设的限值后，报警模块进行报警，同时控制模块启动读写器供电模块；
读写器供电模块启动后，RFID读写器读取RFID电子标签，获取该RFID电子标签内记录的配变本体物理信息，RFID读写器将读取的配变本体物理信息传输给RFID电子标签通信接口，RFID电子标签通信接口通过无线的方式与外部服务器连接，外部服务器的通信终端最终接受到该配变本体物理信息。
与现有技术相比，本发明所取得的有益效果如下：
（1）本发明实现温度异常报警功能，将温度传感器设置在配变本体上实时监测配变运行温度，控制模块上设置了温度的限制，当温度传感器获取的温度超过限制后，触发报警模块，对温度出现异常的及时进行报警。
（2）本发明实现配变异常声响报警，声音传感器捕捉配变本体处的声音，当声音异常时，触发报警模块，对出现异常的及时进行报警。
（3）本发明设置了位移传感器或姿态传感器，能够及时发现配变本体被偷盗和搬动等异常情况。本发明实现配变位移报警，通过对配变位置移动立即进行报警，提醒现场核实配变是否丢失。
（4）本发明出现任意一种异常情况后，一方面触发报警，另一方面通过读取RFID电子标签物理信息，将出现异常的配变的相关信息及时发送给通信终端，地面电力检修或者监管人员收到信息后能够及时安排相关设备的检修工作。
附图说明
图1本发明实施例1智能终端的结构示意图；
图2为本发明实施例1信息采集装置的结构示意图；
图3为本发明实施例2信息采集装置的结构示意图；
图4为本发明实施例1RFID模块的结构示意图。
具体实施方式
以下通过实施例对本发明进行进一步详细的叙述。
下面将结合实施例对本申请实施例中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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本申请及其应用或使用的任何限制。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
实施例1
本实施例提供了一种配变智能防盗自诊终端，应用于配电变压器。
本实施例中的配变本体为配电变压器本体。
本发明包括设置在配变本体上的信息采集装置，与所述信息采集装置的输出端电连接的控制模块，与所述控制模块的输出端电连接的报警模块，以及，
设置于所述配变本体上的RFID模块。
进一步地，所述信息采集装置包括温度传感器，所述温度传感器的数量为一个以上，分布于配变本体的不同位点；所述温度传感器的输出端与所述控制模块电连接。
本实施例中温度传感器的数量为一个，设置在配电变压器本体的侧壁上。
本实施例中温度传感器的型号为TMP102AIDRLR。
进一步地，所述信息采集装置包括声音传感器，所述声音传感器的输出端与所述控制模块电连接。
本实施例中声音传感器为型号为BYZ08。
根据已有分析表明，声音的判断对变压器有重要意义。可以通过采集配变运行的声音数据利用大数据分析功能，逐步建立配变运行声音数据库，及时分析出配变运行的异响。
分析研究表明，变压器声音异常判断有以下几点：1、 变压器正常运行，由于变压器交变磁场的作用，变压器会发出嗡嗡的声音，这种声音低沉、而且比较有规律。 2、 由于变压器安装、制造过程中造成紧固件螺栓等连接不牢或松动引起的变压器声音异常，它的声音比较清脆，而且不均匀，通常发生在变压器某一部位，而不是整体，这种异常变化一般不会对变压器产生危害。 3、 由于变压器硅钢松动引起的变压器声音异常，声音尖锐、均匀，而且通常由于硅钢片振动，硅钢片绝缘磨损后，会引起局部涡流发热增加，局部过热。4、 变压器局部绝缘击穿小电流放电会发出嗞嗞的声音，声音细小沙哑。 5、 变压器内部故障：如果发现变压器内部有汩汩的油沸腾的声音，并且伴随变压器油温快速升高，判断为变压器内部严重短路故障而变压器保护未动时，立即停用变压器。 6、 变压器过负荷：变压器过负荷后由于变压器电流增大，受变压器铁芯饱和影响，变压器激磁电流增大更加明显，引起变压器声音异常升高。
进一步地，所述信息采集装置包括位移传感器和姿态传感器中的一种。
本实施例中，选用姿态传感器，姿态传感器（E.T-ahrs）是基于MEMS技术的高性能三维运动姿态测量系统。它包含三轴陀螺仪、三轴加速度计（即IMU），三轴电子罗盘等辅助运动传感器，通过内嵌的低功耗ARM处理器输出校准过的角速度，加速度，磁数据等，通过基于四元数的传感器数据算法进行运动姿态测量，实时输出以四元数、欧拉角等表示的零漂移三维姿态数据。
姿态传感器 （E.T-ahrs）可广泛应用于航模无人机，机器人，天线云台，聚光太阳能，地面及水下设备，虚拟现实，人体运动分析等需要低成本、高动态三维姿态测量的产品设备中。
所述姿态传感器为六轴陀螺仪感应器。六轴陀螺仪叫六轴动作感应器比较合适是三轴陀螺仪和加速计的合称，如果有三轴陀螺仪也有加速计那就具有六轴动作感应。
三轴陀螺仪是分别感应Roll（左右倾斜）、Pitch（前后倾斜）、Yaw（左右摇摆）的全方位动态信息，6轴陀螺仪是指三轴加速器（三轴加速器就是感应XYZ（立体空间三个方向，前后左右上下）轴向上的加速）和三轴陀螺仪合在一起的称呼。
简单的说，6轴具备3轴的功能，而且六轴相对来说还要高级一点，三轴加速器是检测横向加速的，三轴陀螺仪是检测角度旋转和平衡的，合在一起称为六轴传感器。
陀螺仪是用高速回转体的动量矩敏感壳体相对惯性空间绕正交于自转轴的一个或二个轴的角运动检测装置。利用其他原理制成的角运动检测装置起同样功能的也称陀螺仪。
陀螺仪有两个非常重要的基本特性：一为定轴性，另一是进动性，这两种特性都是建立在角动量守恒的原则下。
陀螺仪是用来测量角速度、角度的传感器。可以知道物体的三轴的位移，这样就可以用来导航，测出物体的轨迹。
进一步地，所述控制模块为PLC可编程控制器。
本实施例中，PLC可编程控制器型号为XC3-48R-E。
进一步地，所述报警模块为声光报警器。
本实施例中，声光报警器型号为STSG-01。
所述RFID模块包括记录有配变本体物理信息的RFID电子标签、用于从所述RFID电子标签读取所述配变本体物理信息的RFID读写器和用于向外部服务器传输所述RFID读写器读取的所述配变本体物理信息的RFID电子标签通信接口；
所述RFID模块还包括读写器供电模块，所述读写器供电模块为RFID读写器供电，所述读写器供电模块与控制模块电连接；
所述RFID电子标签通信接口向所述外部服务器传输的配变本体物理信息用于所述外部服务器向其通信终端转发。
进一步地，还包括供电模块，所述供电模块分别为信息采集装置、控制模块和报警模块供电。
所述供电模块为充电电池。
进一步地，本发明的工作过程为，其工作过程为：
信息采集装置采集配变本体的信息后，传输给控制模块，当采集的信息超出控制模块预设的限值后，报警模块进行报警，同时控制模块启动读写器供电模块；
读写器供电模块启动后，RFID读写器读取RFID电子标签，获取该RFID电子标签内记录的配变本体物理信息，RFID读写器将读取的配变本体物理信息传输给RFID电子标签通信接口，RFID电子标签通信接口通过无线的方式与外部服务器连接，外部服务器的通信终端最终接受到该配变本体物理信息。
所述读写器供电模块只有在控制模块发出启动指令时，才开始对RFID读写器供电从而RFID电子标签才得以读取。
RFID电子标签内记录的物理信息包括但不限于变压器安装位置、型号、铁芯材料、匝数比和容量。
RFID读写器读取RFID电子标签，获取该RFID电子标签内记录的物理信息，RFID读写器与RFID电子标签通信接口电连接，RFID读写器将读取的物理信息传输给RFID电子标签通信接口，RFID电子标签通信接口通过无线的方式与服务器连接，所述服务器与通信终端连接，通信终端最终接受到发出报警的配变本体的物理信息。
当本发明出现任意一种异常情况后，比如温度异常、声音异常或者存在异常位移等，一方面触发报警，另一方面通过读取RFID电子标签物理信息，将出现异常的配变的相关信息及时发送给通信终端，地面电力检修或者监管人员通过通信终端收到信息后能够及时安排相关设备的检修工作。
实施例2
本实施例提供了一种配变智能防盗自诊终端，应用于配电变压器。
本实施例中的配变本体为配电变压器本体。
本发明包括设置在配变本体上的信息采集装置，与所述信息采集装置的输出端电连接的控制模块，与所述控制模块的输出端电连接的报警模块，以及，
设置于所述配变本体上的RFID模块。
进一步地，所述信息采集装置包括温度传感器，所述温度传感器的数量为一个以上，分布于配变本体的不同位点；所述温度传感器的输出端与所述控制模块电连接。
本实施例中温度传感器的数量为两个，分别设置在配电变压器本体的两个侧壁上。
本实施例中温度传感器的型号为TMP421AIDCNR。
进一步地，所述信息采集装置包括声音传感器，所述声音传感器的输出端与所述控制模块电连接。
本实施例中声音传感器规格型号为Physical Acoustics。
根据已有分析表明，声音的判断对变压器有重要意义。可以通过采集配变运行的声音数据利用大数据分析功能，逐步建立配变运行声音数据库，及时分析出配变运行的异响。
进一步地，所述信息采集装置包括位移传感器和姿态传感器中的一种。
本实施例中，选用位移传感器。
位移传感器又称为线性传感器，是一种属于金属感应的线性器件，传感器的作用是把各种被测物理量转换为电量。在生产过程中，位移的测量一般分为测量实物尺寸和机械位移两种。按被测变量变换的形式不同，位移传感器可分为模拟式和数字式两种。模拟式又可分为物性型和结构型两种。常用位移传感器以模拟式结构型居多，包括电位器式位移传感器、电感式位移传感器、自整角机、电容式位移传感器、电涡流式位移传感器、霍尔式位移传感器等。数字式位移传感器的一个重要优点是便于将信号直接送入计算机系统。这种传感器发展迅速，应用日益广泛。
本实施例中，位移传感器为型号LIS3DSHTR。
进一步地，所述控制模块为PLC可编程控制器。
本实施例中，PLC可编程控制器型号为CP1H-X40DT1-D。
进一步地，所述报警模块为声光报警器。
本实施例中，声光报警器型号为BJQ。
进一步地，所述RFID模块包括记录有配变本体物理信息的RFID电子标签、用于从所述RFID电子标签读取所述配变本体物理信息的RFID读写器和用于向外部服务器传输所述RFID读写器读取的所述配变本体物理信息的RFID电子标签通信接口；
所述RFID模块还包括读写器供电模块，所述读写器供电模块为RFID读写器供电，所述读写器供电模块与控制模块电连接；
所述RFID电子标签通信接口向所述外部服务器传输的配变本体物理信息用于所述外部服务器向其通信终端转发。
进一步地，还包括供电模块，所述供电模块分别为信息采集装置、控制模块和报警模块供电。所述供电模块为充电电池。
进一步地，其工作过程为：
信息采集装置采集配变本体的信息后，传输给控制模块，当采集的信息超出控制模块预设的限值后，报警模块进行报警，同时控制模块启动读写器供电模块；
读写器供电模块启动后，RFID读写器读取RFID电子标签，获取该RFID电子标签内记录的配变本体物理信息，RFID读写器将读取的配变本体物理信息传输给RFID电子标签通信接口，RFID电子标签通信接口通过无线的方式与外部服务器连接，外部服务器的通信终端最终接受到该配变本体物理信息。
所述读写器供电模块只有在控制模块发出启动指令时，才开始对RFID读写器供电从而RFID电子标签才得以读取。
RFID电子标签内记录的物理信息包括但不限于变压器安装位置、型号、铁芯材料、匝数比和容量。
RFID读写器读取RFID电子标签，获取该RFID电子标签内记录的物理信息，RFID读写器与RFID电子标签通信接口电连接，RFID读写器将读取的物理信息传输给RFID电子标签通信接口，RFID电子标签通信接口通过无线的方式与服务器连接，所述服务器与通信终端连接，通信终端最终接受到发出报警的配变本体的物理信息。
当本发明出现任意一种异常情况后，比如温度异常、声音异常或者存在异常位移等，一方面触发报警，另一方面通过读取RFID电子标签物理信息，将出现异常的配变的相关信息及时发送给通信终端，地面电力检修或者监管人员通过通信终端收到信息后能够及时安排相关设备的检修工作。
实施例3
本实施例提供了一种配变智能防盗自诊终端，应用于配电变压器。
本实施例中的配变本体为配电变压器本体。
本发明包括设置在配变本体上的信息采集装置，与所述信息采集装置的输出端电连接的控制模块，与所述控制模块的输出端电连接的报警模块，以及，
设置于所述配变本体上的RFID模块。
进一步地，所述信息采集装置包括温度传感器，所述温度传感器的数量为一个以上，分布于配变本体的不同位点；所述温度传感器的输出端与所述控制模块电连接。
本实施例中温度传感器的数量为四个，平均设置在配电变压器本体的前后左右四个侧壁上。
本实施例中温度传感器的型号为TC1047AVNBTR。
进一步地，所述信息采集装置包括声音传感器，所述声音传感器的输出端与所述控制模块电连接。
本实施例中声音传感器规格型号为BYZ08。
根据已有分析表明，声音的判断对变压器有重要意义。可以通过采集配变运行的声音数据利用大数据分析功能，逐步建立配变运行声音数据库，及时分析出配变运行的异响。
进一步地，所述信息采集装置包括位移传感器和姿态传感器中的一种。
本实施例中，选用位移传感器。
位移传感器又称为线性传感器，是一种属于金属感应的线性器件，传感器的作用是把各种被测物理量转换为电量。在生产过程中，位移的测量一般分为测量实物尺寸和机械位移两种。
位移传感器用来获知是否变压器被移动或者偷盗，实现配变位移报警，通过对配变位置移动立即进行报警，提醒现场核实配变是否丢失。
本实施例中，位移传感器为型号ADXL343BCCZ-RL7。
进一步地，所述控制模块为PLC可编程控制器。
本实施例中，PLC可编程控制器型号为CP1H-X40DT1-D。
进一步地，所述报警模块为声光报警器。
本实施例中，声光报警器型号为YX2071灯式声光报警器。
进一步地，所述RFID模块包括记录有配变本体物理信息的RFID电子标签、用于从所述RFID电子标签读取所述配变本体物理信息的RFID读写器和用于向外部服务器传输所述RFID读写器读取的所述配变本体物理信息的RFID电子标签通信接口；
所述RFID模块还包括读写器供电模块，所述读写器供电模块为RFID读写器供电，所述读写器供电模块与控制模块电连接；
所述RFID电子标签通信接口向所述外部服务器传输的配变本体物理信息用于所述外部服务器向其通信终端转发。
进一步地，还包括供电模块，所述供电模块分别为信息采集装置、控制模块和报警模块供电。所述供电模块为充电电池。
进一步地，本发明的工作过程为，其工作过程为：
信息采集装置采集配变本体的信息后，传输给控制模块，当采集的信息超出控制模块预设的限值后，报警模块进行报警，同时控制模块启动读写器供电模块；
读写器供电模块启动后，RFID读写器读取RFID电子标签，获取该RFID电子标签内记录的配变本体物理信息，RFID读写器将读取的配变本体物理信息传输给RFID电子标签通信接口，RFID电子标签通信接口通过无线的方式与外部服务器连接，外部服务器的通信终端最终接受到该配变本体物理信息。
所述读写器供电模块只有在控制模块发出启动指令时，才开始对RFID读写器供电从而RFID电子标签才得以读取。
RFID电子标签内记录的物理信息包括但不限于变压器安装位置、型号、铁芯材料、匝数比和容量。
RFID读写器读取RFID电子标签，获取该RFID电子标签内记录的物理信息，RFID读写器与RFID电子标签通信接口电连接，RFID读写器将读取的物理信息传输给RFID电子标签通信接口，RFID电子标签通信接口通过无线的方式与服务器连接，所述服务器与通信终端连接，通信终端最终接受到发出报警的配变本体的物理信息。
当本发明出现任意一种异常情况后，比如温度异常、声音异常或者存在异常位移等，一方面触发报警，另一方面通过读取RFID电子标签物理信息，将出现异常的配变的相关信息及时发送给通信终端，地面电力检修或者监管人员收到信息后通过通信终端能够及时安排相关设备的检修工作。
本发明的效果为：
（1）本发明实现温度异常报警功能，将温度传感器设置在配变本体上实时监测配变运行温度，控制模块上设置了温度的限制，当温度传感器获取的温度超过限制后，触发报警模块，对温度出现异常的及时进行报警。
（2）本发明实现配变异常声响报警，声音传感器捕捉配变本体处的声音，当声音异常时，触发报警模块，对出现异常的及时进行报警。
（3）本发明设置了位移传感器或姿态传感器，能够及时发现配变本体被偷盗和搬动等异常情况。本发明实现配变位移报警，通过对配变位置移动立即进行报警，提醒现场核实配变是否丢失。
（4）本发明出现任意一种异常情况后，一方面触发报警，另一方面通过读取RFID电子标签物理信息，将出现异常的配变的相关信息及时发送给通信终端，地面电力检修或者监管人员收到信息后能够及时安排相关设备的检修工作。
本领域技术人员无需创造性劳动可以很轻易的利用本发明所给出的启示找到其他实施方式来实现本发明，这些实施方式仍在本权利要求保护范围之内。
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