一种配电房开关柜振动测量方法及贴片式数字化传感器与流程

技术特征：
1.一种配电房开关柜振动测量方法，其特征在于，包括以下步骤：s1、振动测量模块测量开关柜机械振动的模拟信号传输至模拟数字转换模块，模拟数字转换模块将模拟信号转换为数字信号，发送至微控制器；s2、加速度测量模块测量开关柜x轴、y轴、z轴振动加速度数据，发送至微控制器；s3、微控制器将数字信号的振动波形和x轴、y轴、z轴振动加速度数据的x轴、y轴、z轴加速度波形传输至数字信号处理模块，计算振动波形和x轴、y轴、z轴加速度波形对应频谱数据；s4、提取振动波形、x轴、y轴、z轴加速度波形的频谱图中振动信号的特征量，与内置的机械振动故障频谱特征图比较，得到振动故障结果。2.如权利要求1所述的配电房开关柜振动测量方法，其特征在于，所述s3中，所述s4之后还包括：s5、将振动故障结果和振动波形、x轴、y轴、z轴加速度波形的频谱数据发送至巡检终端。3.如权利要求2所述的配电房开关柜振动测量方法，其特征在于，所述s5、将振动故障结果和振动波形、x轴、y轴、z轴加速度波形的频谱数据发送至巡检终端，包括：通过无线通信模块将振动故障结果和振动波形、x轴、y轴、z轴加速度波形的频谱数据发送至巡检终端。4.如权利要求2或3所述的配电房开关柜振动测量方法，其特征在于，所述巡检终端为手机或平板。5.如权利要求1所述的配电房开关柜振动测量方法，其特征在于，所述s3中，微控制器将数字信号的振动波形和x轴、y轴、z轴振动加速度数据的x轴、y轴、z轴加速度波形传输至数字信号处理模块，计算振动波形和x轴、y轴、z轴加速度波形对应频谱数据，包括：微控制器将数字信号的振动波形和x轴、y轴、z轴振动加速度数据的x轴、y轴、z轴加速度波形传输至数字信号处理模块，数字信号处理模块对振动波形和x轴、y轴、z轴加速度波形进行离散傅里叶变换，计算振动波形和x轴、y轴、z轴加速度波形对应频谱数据。6.如权利要求4所述的配电房开关柜振动测量方法，其特征在于，所述s3中，所述s4中，所述振动波形的振动频谱为：其中，x
a
[n]为振动波形的振动频谱数字信号序列，x[n]为振动数字信号，n为振动波形在[0,2π]上的n点等间隔采样，n为正整数，k为正整数参数，0≤k≤n-1；所述x轴加速度波形的振动频谱为：其中，x
a_x
[n]为x轴加速度波形的振动频谱数字信号序列，x[n]为x轴加速度振动数字信号，n为x轴加速度波形在[0,2π]上的n点等间隔采样，n为正整数，k为正整数参数，,0≤k≤n-1；所述y轴加速度波形的振动频谱为：其中，x
a_y
[n]为y轴加速度波形的振动频谱数字信号序列，x
[n]为y轴加速度振动数字信号，n为y轴加速度波形在[0,2π]上的n点等间隔采样，n为正整数，k为正整数参数，,0≤k≤n-1；所述z轴加速度波形的振动频谱为：x
a_y
[n]为z轴加速度波形的振动频谱数字信号序列，x[n]为z轴加速度振动数字信号，n为z轴加速度波形在[0,2π]上的n点等间隔采样，n为正整数，k为正整数参数，,0≤k≤n-1。7.一种振动测量贴片式数字化传感器，其特征在于，包括：贴片式壳体和设置于所述贴片式壳体中的传感器单元；所述传感器单元包括封装于所述贴片式壳体中的加速度测量模块、模拟数字转换模块、微控制器、数字信号处理模块、无线通信模块以及嵌设于所述贴片式壳体上的振动测量模块，所述加速度测量模块、所述微控制器、所述数字信号处理模块以及所述无线通信模块依次相连，所述振动测量模块与所述模拟数字转换模块相连，所述模拟数字转换模块与所述微控制器相连，所述贴片式壳体中设置有磁性件。8.如权利要求7所述的振动测量贴片式数字化传感器，其特征在于，所述振动测量模块的测量平面与所述贴片式壳体的表面平齐。9.如权利要求7所述的振动测量贴片式数字化传感器，其特征在于，所述贴片式壳体中还封装有电源模块，所述加速度测量模块、所述模拟数字转换模块、所述微控制器、所述数字信号处理模块、所述无线通信模块、所述振动测量模块分别与所述电源模块相连。10.如权利要求7所述的振动测量贴片式数字化传感器，其特征在于，所述振动测量模块用于测量开关柜机械振动的模拟信号并传输至模拟数字转换模块，所述模拟数字转换模块将模拟信号转换为数字信号，发送至所述微控制器；所述加速度测量模块测量开关柜x、y、z三轴振动加速度数据，发送至所述微控制器。

技术总结
本发明公开了一种配电房开关柜振动测量方法及贴片式数字化传感器，包括以下步骤：振动测量模块测量开关柜机械振动的模拟信号传输至模拟数字转换模块，将模拟信号转换为数字信号，发送至微控制器；加速度测量模块测量开关柜X轴、Y轴、Z轴振动加速度数据，发送至微控制器；将数字信号的振动波形和X轴、Y轴、Z轴振动加速度数据的X轴、Y轴、Z轴加速度波形传输至数字信号处理模块，计算对应频谱数据；提取频谱图中振动信号的特征量，与内置的机械振动故障频谱特征图比较，得到振动故障结果。降低了开关柜测量难度，集成度高，操作人员无需丰富的开关柜机械故障检测经验，经过简单培训，可以检测出专业的结果，提升了机械故障检测效率。率。率。


技术研发人员：向竑宇 黄林 刘佳 王谦
受保护的技术使用者：国家电网有限公司
技术研发日：2021.11.25
技术公布日：2022/3/8