[发明专利]一种高抗振动监测仪

说明书

本发明提供了一种高抗振动监测仪,包括:传感器、数据处理模块、通信模块和主控芯片；所述传感器设置于待监测点处，用于基于所述主控芯片的指令启动对待监测点的监测，得到振动信号，并将所述振动信号传输至所述数据处理模块；所述数据处理模块，用于对传感器采集的振动信号进行处理，并将处理后的数据传输至主控芯片；所述主控芯片，用于生成启动所述传感器的指令，采集加速度和应变信号数据，并将所述指令传输至所述传感器，同时还用于将所述数据信号、加速度和应变信号数据通过所述通信模块传输至云端。本发明采用数据处理模块和主控芯片的手段传输信息，可显著提高数据传输速度和使用效率。

技术领域

本发明涉及电网防灾减灾技术领域，具体涉及一种高抗振动监测仪。

背景技术

特高压交直流电网中，变电站电气设备随着电压等级的提高，在体积和重量上的规模也越来越大，给设备的运输和安装带来了不容忽视的挑战。特高压换流站高抗的安装就位是一个复杂的施工过程，减小移动过程中产生的冲击振动将有利于高抗在服役过程中的稳定运行。

在特高压换流站主设备模拟全装运输的振动监测工作，获得了大量试验数据和成果。但是实际特高压高抗全装运输过程与模拟工况并不完全一致，并且随着全装运输技术在特高压换流站内大量使用，亟待研发通用并且易于部署的特高压高抗全装运输多点振动监测装置和平台，保证变电站运维人员能够快速高效获取全装运输过程中高抗的振动情况，从而指导特高压高抗全装运输过程平稳安全进行。

采用多通道数据采集系统来监测高抗站内运输过程中的振动存在如下几个问题：

(1)现有多通道数据采集系统以进口为主，不掌握核心的软硬件开发技术，后续系统更新、维护和升级受制于人，且成本高昂，极大地限制了相关技术大规模推广应用；

(2)采用FPGA芯片可以实现多路加速度传感器数据的同步采集；

(3)现有多通道数据采集系统并不完全适应高抗站内运输振动监测场景要求。

鉴于以上问题，已有的多通道数据采集系统难以满足高抗站内运输振动监测要求。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本发明的目的是提供一种高抗振动监测仪，包括：传感器、数据处理模块、通信模块和主控芯片；

所述传感器设置于待监测点处，用于基于所述主控芯片的指令启动对待监测点的监测，得到振动信号，并将所述振动信号传输至所述数据处理模块；

所述数据处理模块，用于对传感器采集的振动信号进行处理，并将处理后的数据传输至主控芯片；

所述主控芯片，用于生成启动所述传感器的指令，采集加速度和应变信号数据，并将所述指令传输至所述传感器，同时还用于将所述数据信号、加速度和应变信号数据通过所述通信模块传输至云端。

优选的，所述数据处理模块，包括通信连接的信号调理电路和数据采集电路；

所述信号调理电路，用于将所述振动信号转化为数字信号，并将所述数字信号传输至所述主控芯片；

所述数据采集电路，用于采集所述传感器得到的振动信号，并将振动信号传输至信号调理电路。

优选的，所述信号调理电路包括：电连接的电压跟随电路和单端转差分电路；

所述电压跟随电路，用于缓冲输出阻抗过高或输入阻抗过小的信号损耗；

所述单端转差分电路，用于将单端信号转换为差分信号抗共模干扰和传输信号。

优选的，所述主控芯片采用FPGA+MCU的架构。

优选的，所述主控芯片包括24个电压测量通道和8个应变测量通道；