本发明专利技术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。本发明专利技术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。使用效率。使用效率。
【技术实现步骤摘要】
一种高抗振动监测仪
[0001]本专利技术涉及电网防灾减灾
，具体涉及一种高抗振动监测仪。
技术介绍
[0002]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。
[0003]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。
[0004]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：
[0005](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；
[0006](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；
[0007](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。
[0008]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。
技术实现思路
[0009]为了解决现有技术的不足，本专利技术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；
[0010]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；
[0011]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；
[0012]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。
[0013]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；
[0014]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；
[0015]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。
[0016]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；
[0017]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；
[0018]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。
[0019]优选的，所述主控芯片采用FPGA+MCU的架构。
[0020]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；
[0021]所述24个电压测量通道和8个应变测量通道，用于传给实时采集的高抗本体及套管结构处的加速度信号和应变信号数据。
[0022]优选的，还包括数据存储器；
[0023]所述数据存储器与所述信号调理电路和主控芯片通信连接，用于存储所述信号调理电路输出的数字信号以及所述主控芯片输出的指令、数据信号、加速度和应变信号数据。
[0024]优选的，还包括电源管理模块；
[0025]所述电源管理模块分别与所述传感器、数据处理模块、通信模块和主控芯片连接，用于为所述传感器、数据处理模块、通信模块和主控芯片提供电能。
[0026]优选的，所述电源管理模块包括：电连接的太阳能板和电池；
[0027]所述太阳能板用于收集光能为所述电池提供电能；
[0028]所述电池用于为所述传感器、数据处理模块、通信模块和主控芯片供电。
[0029]优选的,所述通信模块包括具有5G通信功能的通信芯片。
[0030]优选的，还包括输入信号保护电路；
[0031]所述输入信号保护电路与所述电池连接，用于保护所述电池输出稳定和防浪涌电压。
[0032]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
[0033]本专利技术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。本专利技术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。
附图说明
[0034]图1是本专利技术的特高压换流站主设备全装转运过程振动监测装置与平台图；
[0035]其中，1、套管；2、套管升高座；3、箱体；4、轨道。
具体实施方式
[0036]为解决高抗站内运输振动监测和数据传输困难问题，本专利技术以特高压高抗站内全装运输振动机理及测试技术为出发点，开展特高压高抗全装转运过程振动监测硬件和软件平台，从而可实现多站全装转运过程振动监测的统一平台监测，有助于主设备全装转运过程的施工质量控制。
[0037]为了更好地理解本专利技术，下面结合说明书附图和实例对本专利技术的内容做进一步的说明。
[0038]实施例1：本专利技术提供一种高抗振动监测仪，如图1所示，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。
[0039]其中，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；
[0040]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；
[0041]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。
[0042]其中，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；
[0043]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；
[0044]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。
[0045]其中，所述主控芯片采用FPGA+MCU的架构。
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种高抗振动监测仪，其特征在于，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。2.如权利要求1所述的高抗振动监测仪，其特征在于，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。3.如权利要求2所述的一种高抗振动监测仪，其特征在于，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。4.如权利要求1所述的一种高抗振动监测仪，其特征在于，所述主控芯片采用FPGA+MCU的架构。5.如权利...
【专利技术属性】
技术研发人员：张谦，李圣，程永锋，卢智成，薛耀东，林森，朱祝兵，
申请(专利权)人：国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：
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