CN212807283U - 一种电气设备状态监测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种电气设备状态监测装置，涉及设备状态监测领域，包括声音采集模块、计算机集控中心以及数据库；声音采集模块安装在电气设备上，声音采集模块用于采集电气设备运行状态下的原始声音信号；计算机集控中心与声音采集模块连接；计算机集控中心用于获取原始声音信号，并根据原始声音信号绘制目标声音图像；计算机集控中心还与数据库通信；计算机集控中心用于将目标声音图像与数据库存储的电气设备正常运转的声音图像进行拟合，并根据拟合结果确定电气设备的健康指数。本实用新型能够自动化获取电气设备声音，便于更好的对电气设备的运行趋势和故障趋势进行预测。
Description
技术领域
本实用新型涉及设备状态监测领域，特别是涉及一种电气设备状态监测装置。
背景技术
目前，电气设备状态监测与故障诊断***在电力***中发挥着重要作用。随着传感器测试技术、计算机技术、通信技术、人工智能技术等先进技术的发展，电气设备状态监测和故障诊断***会不断趋于完善。同时，故障诊断理论研究朝着纵深方向发展，电气设备状态监测与故障诊断的工程实践应用则朝着集成化、网络化、智能化、可视化等方面发展，并且这种发展方向已经成为电气设备状态监测和故障诊断发展的新方向。
在整个电气设备状态监测与故障诊断***的结构方面来说，由分布式的监测方式替代目前集中式监测，数据采集和状态监测将由智能前端处理装置实现，故障诊断由终端的中央计算机完成，实现***的结构分布化，监测方式层次化，主要特点是实时性强、可靠性高。
电气设备故障的产生有一个或快或慢的发展过程，故障征兆也是随着时间的推移而逐步暴露出来，在电气设备故障产生过程中，电气设备(变压器、断路器、互感器等)的声音也将发生一些变化，通过对电气设备的声音进行可视化研究，将会更好的对电气设备的运行趋势进行分析和故障趋势进行预测，也可以跟踪电气设备的状态变化，对故障的早期预报提供依据。
在以往的电气设备运维巡视中，都是运维人员通过自己的耳朵进行听诊，有很大的经验成分以及误差，并且细小的变化，通过人耳，难以进行筛选。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种电气设备状态监测装置，能够自动化获取电气设备声音，便于更好的对电气设备的运行趋势和故障趋势进行预测。
为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：
一种电气设备状态监测装置，包括声音采集模块、计算机集控中心以及数据库；
所述声音采集模块安装在电气设备上，所述声音采集模块用于采集电气设备运行状态下的原始声音信号；
所述计算机集控中心与所述声音采集模块连接；所述计算机集控中心用于获取所述原始声音信号，并根据所述原始声音信号绘制目标声音图像；
所述计算机集控中心还与所述数据库通信；所述计算机集控中心用于将所述目标声音图像与所述数据库存储的电气设备正常运转的声音图像进行拟合，并根据拟合结果确定电气设备的健康指数。
可选的，所述计算机集控中心包括信息获取模块、预处理模块以及声音图像绘制模块；
所述信息获取模块用于获取原始声音信号；
所述预处理模块用于对所述原始声音信号进行去噪增强处理；
所述声音图像绘制模块用于根据去噪增强处理后的声音信号绘制目标声音图像。
可选的，所述预处理模块集成有小波算法。
可选的，所述声音图像绘制模块为集成有audioread函数的MATLAB软件。
可选的，所述计算机集控中心还包括数据调用模块、拟合虚拟器和计算器；
所述数据调用模块用于获取所述数据库存储的电气设备正常运转的声音图像；
所述拟合虚拟器用于将所述目标声音图像与所述数据库存储的电气设备正常运转的声音图像进行拟合操作，得到拟合结果；
所述计算器用于根据所述拟合结果，计算电气设备的健康指数。
可选的，所述拟合虚拟器集成有多尺度Retinex算法。
可选的，所述计算机集控中心通过现场总线或者工业wifi与所述声音采集模块连接。
可选的，所述声音采集模块的数量为一个或者多个，并当所述声音采集模块为多个时，所述声音采集模块以菱形且水平排列形式安装在电气设备上。
可选的，所述声音采集模块为麦克风阵列。
可选的，所述声音采集模块为带有光纤探头的光声波传感器。
根据本实用新型提供的具体实施例，本实用新型公开了以下技术效果：
本实用新型提供了一种电气设备状态监测装置，通过声音采集模块自动化对各种电气设备运行状态下的原始声音信号进行实时收录，通过计算机集控中心对原始声音信号进行分析，并绘制成简单易懂的声音图像，然后将该声音图像与数据库存储的电气设备正常运转的声音图像进行比对，得到电气设备实时状态，以便于更好的对电气设备的运行趋势和故障趋势进行预测。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型电气设备状态监测装置的结构框图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
本实用新型的目的是提供一种电气设备状态监测装置，能够自动化获取电气设备声音，便于更好的对电气设备的运行趋势和故障趋势进行预测。
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
如图1所示，本实施例提供的一种电气设备状态监测装置包括声音采集模块、计算机集控中心以及数据库。
声音采集模块安装在电气设备上，声音采集模块用于采集电气设备运行状态下的原始声音信号。其中，声音采集模块的采集频率为2秒一次。
计算机集控中心与声音采集模块连接；计算机集控中心用于获取原始声音信号，并根据原始声音信号绘制目标声音图像。
计算机集控中心还与数据库通信；计算机集控中心用于将目标声音图像与数据库存储的电气设备正常运转的声音图像进行拟合，并根据拟合结果确定电气设备的健康指数，以便于更好的对电气设备的运行趋势和故障趋势进行预测。
作为一种具体实施方式，本实施例提供的计算机集控中心包括信息获取模块、预处理模块、声音图像绘制模块、数据调用模块、拟合虚拟器和计算器。其中，预处理模块集成有现有技术中的小波算法，该小波算法的作用是对采集到的声音信息进行去噪增强处理。声音图像绘制模块为集成有audioread函数的MATLAB软件，该MATLAB软件能够对声音信号进行音调、音色、振幅以及频率等声音特性分析，并绘制成简单易懂的声音图像；拟合虚拟器集成有现有技术中的多尺度Retinex算法，该多尺度Retinex算法的作用是将两幅图像进行高精度拟合。
基于以上介绍，本实施例提供的计算机集控中心的各个模块的功能如下：
信息获取模块，与声音采集模块连接，用于获取原始声音信号。
预处理模块用于对原始声音信号进行去噪增强处理。
声音图像绘制模块用于根据去噪增强处理后的声音信号绘制目标声音图像。
数据调用模块，与数据库连接，用于获取数据库存储的电气设备正常运转的声音图像。
拟合虚拟器，与数据调用模块连接，用于将目标声音图像与数据库存储的电气设备正常运转的声音图像进行拟合操作，得到拟合结果。
计算器用于根据拟合结果，计算电气设备的健康指数。此处需要说明下，拟合结果相似度越大，电气设备的健康指数也越大，相应的电气设备的状态也越健康。
作为一种具体实施方式，本实施例中的计算机集控中心是通过现场总线或者工业wifi与声音采集模块连接，以实现信息的传输。
作为一种具体实施方式，本实施例提供的声音采集模块的数量为一个或者多个，并当声音采集模块为多个时，声音采集模块是以菱形且水平排列形式安装在电气设备上。
作为一种具体实施方式，本实施例提供的声音采集模块为麦克风阵列。
作为一种具体实施方式，本实施例提供的声音采集模块为带有光纤探头的光声波传感器；该光纤声波传感器具有易弯曲、体积小、抗电磁干扰等众多优点，并且能获取微弱的语音信号，更多应用在电子麦克风无法使用的特殊环境中。
本实用新型提供的装置不仅能够对电气设备进行实时监控，还可以通过电气设备日常的运行状况，为运维及检修计划提出一定的建议。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。
Claims (7)
1.一种电气设备状态监测装置，其特征在于，包括声音采集模块、计算机集控中心以及数据库；
所述声音采集模块安装在电气设备上，所述声音采集模块用于采集电气设备运行状态下的原始声音信号；
所述计算机集控中心与所述声音采集模块连接；所述计算机集控中心用于获取所述原始声音信号，并根据所述原始声音信号绘制目标声音图像；
所述计算机集控中心还与所述数据库通信；所述计算机集控中心用于将所述目标声音图像与所述数据库存储的电气设备正常运转的声音图像进行拟合，并根据拟合结果确定电气设备的健康指数。
2.根据权利要求1所述的一种电气设备状态监测装置，其特征在于，所述计算机集控中心包括信息获取模块、预处理模块以及声音图像绘制模块；
所述信息获取模块用于获取原始声音信号；
所述预处理模块用于对所述原始声音信号进行去噪增强处理；
所述声音图像绘制模块用于根据去噪增强处理后的声音信号绘制目标声音图像。
3.根据权利要求2所述的一种电气设备状态监测装置，其特征在于，所述计算机集控中心还包括数据调用模块、拟合虚拟器和计算器；
所述数据调用模块用于获取所述数据库存储的电气设备正常运转的声音图像；
所述拟合虚拟器用于将所述目标声音图像与所述数据库存储的电气设备正常运转的声音图像进行拟合操作，得到拟合结果；
所述计算器用于根据所述拟合结果，计算电气设备的健康指数。
4.根据权利要求1所述的一种电气设备状态监测装置，其特征在于，所述计算机集控中心通过现场总线或者工业wifi与所述声音采集模块连接。
5.根据权利要求1所述的一种电气设备状态监测装置，其特征在于，所述声音采集模块的数量为一个或者多个，并当所述声音采集模块为多个时，所述声音采集模块以菱形且水平排列形式安装在电气设备上。
6.根据权利要求1所述的一种电气设备状态监测装置，其特征在于，所述声音采集模块为麦克风阵列。
7.根据权利要求1所述的一种电气设备状态监测装置，其特征在于，所述声音采集模块为带有光纤探头的光声波传感器。
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| CN202021288245.6U CN212807283U (zh) | 2020-06-30 | 2020-06-30 | 一种电气设备状态监测装置 |
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN114076866A (zh) * | 2021-11-08 | 2022-02-22 | 湖州市检验检测中心 | 一种用于机电产品电气安全远程检验*** |
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2020
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