.研究背景及意义
当前，随着“大云物移智链”等互联网技术日新月异的发展，特别是以互联网技术为基础、着力于实现“万物互联”的物联网技术的突飞猛进，电网技术面临着新一轮升级发展的契机。国家电网有限公司顺应深刻变化的发展形势，积极应用新技术推动电网转型升级，促进清洁低碳、安全高效的能源体系构建，更好满足经济社会发展和人民群众美好生活用能需要。通过加大关键核心技术研发攻关力度，提高自主创新能力，充分应用“大云物移智链”等先进技术和手段，推进能源转型与信息技术深度融合、科技创新与产业升级相互促进，增强发展新动能[1]。目前的配电网络在运行和管理上都存在一定的问题，而泛在电力物联网技术不断发展，能够有效应对一系列问题，适合在配电领域的发展，可以将现有的终端电能转换为更高效、更安全、更可靠的智慧电能［6］。泛在电力物联网呈现出能量流、信息流与业务流互相耦合的特征［2］，将给未来电网的运营模式带来本质的跨越提升。泛在电力物联网分层体系架构由感知层、网络层、平台层、应用层组成，如图1所示[3]。
由文献[3]可知，感知层是物联网的神经，通过采用各种各样的传感器采集电网实时数据。网络层是为物联网的各类型业务提供安全快捷的信道，分为内部专网和互联外网。平台层统一存储并管理能源侧、电网运行、用户等各种数据。应用层基于收集到的电网数据与用户数据，针对用户及运营业务等，建立目标应用平台，实现电网、用户、电厂、新能源之间的应用落地，切实提高能源利用效率。
我国经济的持续快速发展带动了电力工业的迅速发展，变压器是电网中最重要的设备之一，在整个电力系统中占有着十分重要的地位。确保变压器正常运行是电网安全的首要前提，大型电力变压器在运行时一旦发生突发事故，可能引起大面积的停电，造成重大的社会效应和经济损失。而且电力变压器的维修成本高、维修周期长，产生的各种经济损失也是十分巨大的[4]，所以维持其正常运行是电网安全化的首要前提。由于电力变压器内部结构十分复杂，长期工作会引起老化甚至于发生一些内部绕组变形鼓包等故障[7-10]。
2.变压器的结构
一般的变压器设计主要包含主体、冷却系统、变压部件、动力系统、电力及安全系统、绝缘部件；其中的机器主体主要由引线、铁芯等部件构成，这些部件在工作过程当中因材料和动力等原因不免会发生震动且震动幅度不定，如果产生较大震动会发生变压器故障，主要是电力系统和主体结构故障[5]。
3.变压器的检测
变压器的检测方法分为带电检测和非带电检测两种。非带电检测需要给变压器断电，停止变压器的运转。现在工业上比较成熟的非带电检测方法主要有短路阻抗法［11］、频率响应法［12］等。带电检测方法不需要让变压器断电，直接即可进行检测，主要方法有油色谱法和振动分析法。实施非带电检测法时的停电操作会消耗较高的人力资源和经济成本。带电检测法中的油色谱法［13-16］只检测了绝缘油中分解出的气体成分，忽略了变压器内部绕组和铁芯的机械结构，难以全局地考察变压器内部机械结构的稳定性[17]。与上述方法相比，振动分析法[18-20]通过对变压器的振动机理进行分析，对绕组振动进行分析，当变压器正常工作的时候，频率单一且集中在100Hz。当绕组发生变形时， 100Hz所占的能量比重会减少[23-25]，因此，可以通过分析振动频率的复杂度来获取变压器的故障信息，较为准确的判断出变压器绕组及铁芯的机械结构状态，包括压紧状况、位移及变形状态以及有载分接开关的触点磨损、弹簧状况和老化程度等。此外，振动检测法的一个主要特点是它与电网系统没有直接的电气连接,不会对电力系统的正常运行产生影响，可以快速、安全、可靠地达到长期实时带电监测，从而达到对变压器机械特性进行动态分析和趋势分析的目的。因此，将振动检测法作为变压器短路故障后的跟踪诊断手段替代绕组变形测试或低电压短路阻抗测试，可以大大减少短路故障后变压器停役诊断的时间，能够及时恢复送电，减少供电损失，具有很好的经济效益和社会效益[4]。
目前工业上对变压器进行检测的方法多是以人工巡检为主，这种方法对人力资源、物力资源都有着较高的要求。文献[4]运用物联网技术，通过ICP加速度振动传感器采集振动信号，应用日益成熟的物联网技术与架构，开发、实现基于Android平台的变压器振动监测与诊断软件系统。该系统通过云端服务器可以实现全天候、远程地对电力变压器进行带电、实时监测和故障诊断，以提高变压器运行的安全性和稳定性，提高电网的经济性和可靠性。在现场工作时，通过该系统对监测终端与待检测变压器进行配对，并可对终端进行参数的设置，不在现场时，可以查看变压器状态的历史信息。
- 物联网操作系统
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