一种变压器监控报警装置及控制方法与流程

1.本发明涉及一种变压器监控报警装置及控制方法，属于变压器监控技术领域。


背景技术：

2.变压器附近如果有人会非常危险，特别是有人钓鱼或手持长杆，很容易发生触电事故，为了杜绝此类事故发生，现有技术采用的是在变压器附近贴警示牌提醒，但这种方式存在的问题是，被动式的提醒效果不好，很多人不会注意到警示牌，导致事故发生。


技术实现要素：

3.本发明要解决的技术问题是：提供一种变压器监控报警装置及控制方法，以克服现有技术的不足。
4.本发明的技术方案是：一种变压器监控报警装置，包括：控制器；测距传感器，所述测距传感器与控制器电连接；声光报警装置，所述声光报警装置与控制器电连接；红外传感器，所述红外传感器与测距传感器连接，红外传感器与测距传感器的测量方向相同。
5.进一步地，还包括：电动伸缩杆，所述电动伸缩杆端部固定连接测距传感器和红外传感器，电动伸缩杆与控制器电连接，电动伸缩杆方向为竖直方向。
6.进一步地，还包括：旋转驱动装置，所述测距传感器与红外传感器通过旋转驱动装置与电动伸缩杆端部固定连接，旋转驱动装置与控制器电连接。
7.进一步地，所述测距传感器的测量方向指向地面，测距传感器的测量方向与竖直方向的夹角为锐角。
8.进一步地，还包括：太阳能电池板；电池管理单元，所述电池管理单元用于管理电池充放电，电池管理单元与控制器电连接；蓄电池，所述蓄电池与太阳能电池板通过电池管理单元电连接，蓄电池通过电池管理单元为控制器、测距传感器、声光报警装置、红外传感器、电动伸缩杆和旋转驱动装置供电。
9.进一步地，还包括：感应取电模块，所述感应取电模块设置在变压器的3相电缆的其中一根上；整流器，所述感应取电模块通过整流器与蓄电池电连接。
10.一种变压器监控报警装置的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括以下步骤：
s01、控制器控制旋转驱动装置以角速度ω旋转，控制器控制电动伸缩杆每当旋转驱动装置旋转一周向上移动距离d直到达到电动伸缩杆最大行程，电动伸缩杆达到最大长度后，控制器控制电动伸缩杆每当旋转驱动装置旋转一周向下移动距离d直到达到电动伸缩杆最小长度，电动伸缩杆向上移动或向下移动的过程中控制器控制旋转驱动装置停止，旋转驱动装置旋转时控制器控制测距传感器以频率f测量，控制器记录电动伸缩杆走完一个往复后的测距传感器测量数据；s02、控制器控制红外传感器检测前方热源温度，如果有热源温度与人体或动物温度相匹配，控制器控制测距传感器继续测量电动伸缩杆走完一个往复后的测距传感器测量数据；s03、控制器将本次往复的测距传感器测量数据与上一次往复的测距传感器测量数据对比，如果在同一个位置处测距传感器测量数据发生变化，并且第一连线与第二连线的夹角小于红外传感器的视场角度，则控制器控制控制声光报警器报警，这里的第一连线为通过距传感器测量数据发生变化位置和通过电动伸缩杆中轴线的直线，并且第一连线与电动伸缩杆中轴线垂直，这里的第二连线为通过红外传感器检测到有与人体或动物温度相匹配的热源温度的位置和通过电动伸缩杆中轴线的直线，并且第二连线与电动伸缩杆中轴线垂直。
11.进一步地，所述角速度ω为1r/s以上，移动距离d为1cm以下，频率f为每圈6个点以上。
12.本发明的有益效果是：本发明通过红外传感器检测附近是否是人或动物，由于红外传感器视场较大，虽然检测到了人或动物，但是不能确保人或动物都在安全范围内，这里通过测距传感器进一步测量人或动物的距离，从而得到人或动物是否在安全距离内，如果在安全距离以内，则控制器控制声光报警器发出声光报警，提醒在变压器附近的人离开，相比被动式的警示牌提醒，这里通过声光报警提醒效果更好。
附图说明
13.图1为本发明实施例的结构示意图；图2为图1中a处的局部视图；图3为本发明实施例的电路连接框图；图4为本发明实施例的供电电路的电路连接框图。
具体实施方式
14.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制；术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性，此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况
理解上述术语在本发明中的具体含义。
15.为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体实施方式对上述技术方案进行详细说明。
16.实施实例1：参考图1-4，一种变压器监控报警装置，包括：控制器9；测距传感器4，所述测距传感器4与控制器9电连接；声光报警装置6，所述声光报警装置6与控制器9电连接；红外传感器5，所述红外传感器5与测距传感器4连接，红外传感器5与测距传感器4的测量方向相同。
17.这里的控制器9可以设为plc或树莓派等带外围电路的控制组件。
18.本发明通过红外传感器5检测附近是否是人或动物，由于红外传感器5视场较大，虽然检测到了人或动物，但是不能确保人或动物都在安全范围内，这里通过测距传感器4进一步测量人或动物的距离，从而得到人或动物是否在安全距离内，如果在安全距离以内，则控制器9控制声光报警器发出声光报警，提醒在变压器附近的人离开，相比被动式的警示牌提醒，这里通过声光报警提醒效果更好。
19.进一步地，还包括：电动伸缩杆2，所述电动伸缩杆2端部固定连接测距传感器4和红外传感器5，电动伸缩杆2与控制器9电连接，电动伸缩杆2方向为竖直方向。
20.这里通过电动伸缩杆2改变测距传感器4和红外传感器5的高度，使得测距传感器4和红外传感器5检测范围可改变。
21.进一步地，还包括：旋转驱动装置3，所述测距传感器4与红外传感器5通过旋转驱动装置3与电动伸缩杆2端部固定连接，旋转驱动装置3与控制器9电连接。
22.这里的旋转驱动装置3可以设为步进电机。
23.这里通过旋转驱动装置3使得测距传感器4和红外传感器5的检测方位可改变。
24.进一步地，所述测距传感器4的测量方向指向地面，测距传感器4的测量方向与竖直方向的夹角为锐角。
25.这里通过使测距传感器4的测量方向指向地面，测距传感器4的测量方向与竖直方向的夹角为锐角，使得随着电动伸缩杆2升降，测距传感器4和红外传感器5的检测范围随着改变。
26.进一步地，还包括：太阳能电池板12；电池管理单元10，所述电池管理单元10用于管理电池充放电，电池管理单元10与控制器9电连接；蓄电池11，所述蓄电池11与太阳能电池板12通过电池管理单元10电连接，蓄电池11通过电池管理单元10为控制器9、测距传感器4、声光报警装置6、红外传感器5、电动伸缩杆2和旋转驱动装置3供电。
27.这里通过太阳能电池板12接收太阳能，无需更换电池即可实现装置的运转。
28.进一步地，还包括：感应取电模块13，所述感应取电模块13设置在变压器的3相电缆的其中一根上；整流器14，所述感应取电模块13通过整流器14与蓄电池11电连接。
29.这里通过感应取电模块13从变压器处取电，取电无需破坏电力设备，并且电能供应更加稳定可靠。
30.一种变压器监控报警装置的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括以下步骤：s01、控制器9控制旋转驱动装置3以角速度ω旋转，控制器9控制电动伸缩杆2每当旋转驱动装置3旋转一周向上移动距离d直到达到电动伸缩杆2最大行程，电动伸缩杆2达到最大长度后，控制器9控制电动伸缩杆2每当旋转驱动装置3旋转一周向下移动距离d直到达
到电动伸缩杆2最小长度，电动伸缩杆2向上移动或向下移动的过程中控制器9控制旋转驱动装置3停止，旋转驱动装置3旋转时控制器9控制测距传感器4以频率f测量，控制器9记录电动伸缩杆2走完一个往复后的测距传感器4测量数据；s02、控制器9控制红外传感器5检测前方热源温度，如果有热源温度与人体或动物温度相匹配，控制器9控制测距传感器4继续测量电动伸缩杆2走完一个往复后的测距传感器4测量数据；s03、控制器9将本次往复的测距传感器4测量数据与上一次往复的测距传感器4测量数据对比，如果在同一个位置处测距传感器4测量数据发生变化，并且第一连线与第二连线的夹角小于红外传感器5的视场角度，则控制器9控制控制声光报警器报警，这里的第一连线为通过距传感器测量数据发生变化位置和通过电动伸缩杆2中轴线的直线，并且第一连线与电动伸缩杆2中轴线垂直，这里的第二连线为通过红外传感器5检测到有与人体或动物温度相匹配的热源温度的位置和通过电动伸缩杆2中轴线的直线，并且第二连线与电动伸缩杆2中轴线垂直。
31.由于红外传感器5视场较大，虽然检测到了人或动物，但是不能确保人或动物都在安全范围内，这里先通过红外传感器5检测是否有人或动物靠近，然后对比测距传感器4前后两个往复的测量数据来判定是否有运动物体处于安全范围内，通过距传感器检测到运动物体的方向与红外传感器5检测到物体的方向来判定红外传感器5检测到的物体是否是距离传感器检测到的运动物体，从而判断是否有人或动物靠近变压器，从而发出声光报警器，避免了红外传感器5视场较大，检测结果不准确的问题，这里的往复是指伸缩杆上下一个完整的来回。
32.进一步地，所述角速度ω为1r/s以上，移动距离d为1cm以下，频率f为每圈6个点以上。
33.确保红外传感器5与距离传感器能够快速检测到人或动物处于安全距离范围内。
34.以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。