一种基于物联网的瓷支柱绝缘子振动声学在线监测系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种基于物联网的瓷支柱绝缘子振动声学在线监测系统，包括物联网云服务器以及多个瓷支柱绝缘子振动声学监测仪，瓷支柱绝缘子振动声学监测仪包括瓷支柱绝缘子以及压电式激振器、压电式加速度传感器和控制器，瓷支柱绝缘子包括绝缘子瓷瓶和绝缘子下法兰，压电式激振器和压电式加速度传感器设置在绝缘子下法兰下端，控制器分别与压电式激振器和压电式加速度传感器电性连接；控制器通过无线通信模块与物联网云服务器通信连接；物联网云服务器与用户终端通信连接。本实用新型专利技术提供的基于物联网的瓷支柱绝缘子振动声学在线监测系统，结构简单、操作方便，可实时监测变电站瓷支柱绝缘子的振动信号，动态识别其机械性能变化，进而判别其故障。

【技术实现步骤摘要】
一种基于物联网的瓷支柱绝缘子振动声学在线监测系统
本技术涉及瓷支柱绝缘子检测
，特别是涉及一种基于物联网的瓷支柱绝缘子振动声学在线监测系统。
技术介绍
瓷支柱绝缘子是电网系统的重要组成设备，起着支撑导线和绝缘的作用。由于电瓷产品是一种混成的材质，主要由分布在玻璃态基体里的石英粒子组成，由于基体与石英粒子线膨胀系数不同，导致瓷件内部容易出现微裂纹缺陷。而由于陶瓷材料是典型的脆性材料，裂纹非常容易扩展从而导致严重的后果。目前，国内外对瓷支柱绝缘子检测技术均进行了一定的理论基础研究。而绝缘子的缺陷机理分为两种：第一，绝缘子在工作的过程中会受到一定的应力，产生疲劳损坏；第二，在温差大的地区，绝缘子由于其制作工艺的原因，材料的膨胀系数不同带来的法兰盘与瓷体脱粘，使得产生缺陷。根据相关的统计数据，瓷支柱绝缘子的损坏形式中90％出现在下法兰到第一瓷群间的部位。常规检测瓷绝缘子的方法，如超声波检测法、红外成像法等，存在对微裂纹缺陷检测差、干扰因素多、不能在线带电检测等问题，难以满足对瓷绝缘子进行有效检测及诊断的需求。而振动声学检测法虽能实现带电检测，且已经有相关检测仪器出现，但是现有检测过程繁琐，最重要的是在两个检测周期内无法得知绝缘子机械性能，不能实时监测绝缘子状态并及时防止灾难性事故发生。因此，研究采用可靠性高、现场适应性强的绝缘子在线监测系统对瓷绝缘子的机械性能进行实时诊断成为一种迫切要求，具有十分重大的安全及经济效益。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种基于物联网的瓷支柱绝缘子振动声学在线监测系统，结构简单、操作方便，可实时监测变电站瓷支柱绝缘子的振动信号，动态识别其机械性能变化，进而判别其故障。为实现上述目的，本技术提供了如下方案：一种基于物联网的瓷支柱绝缘子振动声学在线监测系统，该系统包括物联网云服务器以及多个瓷支柱绝缘子振动声学监测仪，所述瓷支柱绝缘子振动声学监测仪包括瓷支柱绝缘子以及压电式激振器、压电式加速度传感器和控制器，所述瓷支柱绝缘子包括上下固定连接的绝缘子瓷瓶和绝缘子下法兰，所述压电式激振器和压电式加速度传感器设置在所述绝缘子下法兰的下端，所述控制器设置在所述压电式激振器和压电式加速度传感器的下端，所述控制器分别与所述压电式激振器和压电式加速度传感器电性连接；所述控制器还连接有无线通信模块，所述控制器通过无线通信模块与所述物联网云服务器通信连接；所述物联网云服务器与用户终端通信连接。可选的，所述压电式激振器和压电式加速度传感器分别通过强力磁铁吸附连接在所述绝缘子下法兰的下端。可选的，所述瓷支柱绝缘子振动声学监测仪还包括控制器壳体，所述控制器和无线通信模块设置在所述控制器壳体内。可选的，所述用户终端为PC端、平板或智能手机。可选的，所述压电式加速度传感器为CA-YD-1182型压电式加速度传感器。可选的，所述控制器为以32单片机作为主控CPU，集振动激励模块、振动采集模块、信号降噪滤波模块、信号临时存储模块为一体的下位机。可选的，所述物联网云服务器选用OneNET物联网平台。根据本技术提供的具体实施例，本技术公开了以下技术效果：本技术提供的基于物联网的瓷支柱绝缘子振动声学在线监测系统，通过物联网云服务器与多个瓷支柱绝缘子振动声学监测仪进行通信，通过无线网络通讯技术，使变电站各个绝缘子间形成一个互联互通的网络，变电站每一个绝缘子的振动数据通过网络上传到统一的云平台，并根据绝缘子的编号进行特定存储，随时可以查看；采用压电式激振器、压电式加速度传感器实现数据远程采集，避免了人工振动声学检测时的采集位置偏差，实用易行，大大减少了劳动力，既可弥补现有大部分检测技术不能带电检测的问题，如超声波检测法，也能大大降低现有绝缘子检测过程的繁琐性，实现了采用振动声学检测方法对瓷支柱绝缘子的在线监测；并可以有效且长期的对绝缘子机械性能进行监测，及时识别出绝缘子的故障特征，并对每一只绝缘子进行追踪观察，具有很大的推广应用价值。附图说明为了更清楚地说明本技术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技术的一些实施例，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为本技术实施例基于物联网的瓷支柱绝缘子振动声学在线监测系统的结构示意图；图2为本技术压电式激振器的结构示意图；图3为本技术压电式加速度传感器采集端的结构示意图；图4为本技术实施例物联网云服务器的工作流程图；图5为本技术实施例瓷支柱绝缘子故障判断流程图；图6为本技术实施例绝缘子在线监测流程图。附图标记：1、绝缘子瓷瓶；2、绝缘子下法兰；3、强力磁铁；4、压电式激振器；5、压电式加速度传感器；6、控制器壳体；7、控制器；8、物联网云服务器；9、压电陶瓷片组；10、隔离片；11、配重块；12、垫圈；13、M4螺母；14、M4螺杆。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。本技术的目的是提供一种基于物联网的瓷支柱绝缘子振动声学在线监测系统，结构简单、操作方便，可实时监测变电站瓷支柱绝缘子的振动信号，动态识别其机械性能变化，进而判别其故障。为使本技术的上述目的、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技术作进一步详细的说明。如图1所示，本技术实施例提供的基于物联网的瓷支柱绝缘子振动声学在线监测系统，包括：物联网云服务器8以及多个瓷支柱绝缘子振动声学监测仪，所述瓷支柱绝缘子振动声学监测仪包括瓷支柱绝缘子以及压电式激振器4、压电式加速度传感器5和控制器7，所述瓷支柱绝缘子包括上下固定连接的绝缘子瓷瓶1和绝缘子下法兰2，所述压电式激振器4和压电式加速度传感器5设置在所述绝缘子下法兰2的下端，所述控制器7设置在所述压电式激振器4和压电式加速度传感器5的下端，所述控制器7分别与所述压电式激振器4和压电式加速度传感器5电性连接；所述控制器7还连接有无线通信通信模块，所述控制器7通过无线通信模块与所述物联网云服务器8通信连接；所述物联网云服务器8与用户终端通信连接。其中，所述压电式激振器4和压电式加速度传感器5分别通过强力磁铁3吸附连接在所述绝缘子下法兰2的下端。所述瓷支柱绝缘子振动声学监测仪还包括控制器壳体6，所述控制器7和无线通信模块设置在所述控制器壳体6内。所述用户终端为PC端、平板或智能手机。所述压电式加速度传感器5为CA-YD-1182型压电式加速度传感器，如图3所示，所述电式加速度传感器5通过螺母与强力磁铁3连接本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于物联网的瓷支柱绝缘子振动声学在线监测系统，其特征在于，包括：物联网云服务器以及多个瓷支柱绝缘子振动声学监测仪，所述瓷支柱绝缘子振动声学监测仪包括瓷支柱绝缘子以及压电式激振器、压电式加速度传感器和控制器，所述瓷支柱绝缘子包括上下固定连接的绝缘子瓷瓶和绝缘子下法兰，所述压电式激振器和压电式加速度传感器设置在所述绝缘子下法兰的下端，所述控制器设置在所述压电式激振器和压电式加速度传感器的下端，所述控制器分别与所述压电式激振器和压电式加速度传感器电性连接；所述控制器还连接有无线通信模块，所述控制器通过无线通信模块与所述物联网云服务器通信连接；所述物联网云服务器与用户终端通信连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于物联网的瓷支柱绝缘子振动声学在线监测系统，其特征在于，包括：物联网云服务器以及多个瓷支柱绝缘子振动声学监测仪，所述瓷支柱绝缘子振动声学监测仪包括瓷支柱绝缘子以及压电式激振器、压电式加速度传感器和控制器，所述瓷支柱绝缘子包括上下固定连接的绝缘子瓷瓶和绝缘子下法兰，所述压电式激振器和压电式加速度传感器设置在所述绝缘子下法兰的下端，所述控制器设置在所述压电式激振器和压电式加速度传感器的下端，所述控制器分别与所述压电式激振器和压电式加速度传感器电性连接；所述控制器还连接有无线通信模块，所述控制器通过无线通信模块与所述物联网云服务器通信连接；所述物联网云服务器与用户终端通信连接。


2.根据权利要求1所述的基于物联网的瓷支柱绝缘子振动声学在线监测系统，其特征在于，所述压电式激振器和压电式加速度传感器分别通过强力磁铁吸附连接在所述绝缘子下法兰的下端。


3.根据权利要求1所述的基于物联网...

【专利技术属性】
技术研发人员：万书亭，冉斌，王志欢，
申请(专利权)人：华北电力大学保定，
类型：新型
国别省市：河北;13