用于联网监测至少一个变压器的方法与流程

1.本发明涉及一种用于联网监测至少一个变压器的方法。此外，本发明涉及一种监测部件以及一种用于联网监测的系统。


背景技术：

2.正在增长的iot(物联网)世界使得“物”(即，物体例如像门、窗、照明机构、工业机器或家用机器、电网和变压器)需要配设有实体的传感器。另外，必须规定联线通信或无线通信，其将物体从其所在地点连接至互联网。由此达成的物体联网用于使所述物体通过彼此互动来合作。
3.但是，用于集成传感器系统和联网的技术成本通常是巨大的。变压器尤其需要大量措施。每种类型的针对典型低压变压器的连接需要关断变压器几个小时或几天，以便可靠地实体连接测量电缆以监测变压器的功率或相位。这导致工作中断或短暂将电流旁导至电网中。事件如过热、功率失衡、电网负荷或油冷系统状态的监测或许造成几天的停机时间。另外，可能需要复杂的侵入性措施(例如实体上在变压器中钻孔，并且安装昂贵的传感器)。可靠的、在技术及经济上有意义的变压器联网因此缘故一般是不可能的。但因此也使需要实时监测电流以预测供应和需求的电网的灵活管理变得困难。


技术实现要素：

4.因此，本发明的任务是至少部分消除前述的缺点。尤其是，本发明的任务是提供用于监测至少一个变压器的改善的解决方案。
5.以上任务通过一种具有权利要求1的特征的方法、通过一种具有权利要求14的特征的监测部件以及通过一种具有权利要求16的特征的系统来完成。本发明的其它特征和细节来自各自从属权利要求、说明书和图。在此，关于本发明方法所描述的特征和细节显然也与本发明监测部件以及本发明系统相关地适用，反之均亦然，故关于对这些发明方面的公开内容总是相互参照或可相互参照。
6.该任务尤其通过一种用于联网监测最好是供电电网(即用于供电设备中的电压变换)的至少一个变压器、尤其是功率变压器和/或低压变压器的方法。
7.为了给用户供应可用电能，例如可规定具有50赫兹或60赫兹的电网频率的公众电网。在变压器站中，为了给低压终端客户供电而可通过变压器将区域配电网的电力(它尤其具有10千伏至36千伏的中压)进行变换(尤其变换至在本地电网中所用的400伏导体-导体电压)。因此该变压器将电网的各不同电压级相互连接。根据本发明的监测可以用于至少部分确定电网的和/或变压器的电负荷。另外，在本发明的方法中也可以设置至少两个或至少三个或至少四个或至少10个或至少100个或至少1000个或至少10000个变压器，它们通过该方法被同时监测。在此情况下，对于该变压器可以分别并行执行本发明方法的各个步骤。因为变压器是联网的，故可以至少部分设置同一个处理系统用于这些变压器。
8.尤其规定执行如下步骤，优选按所指明的顺序接连执行，在这里，其中的单独步骤
和/或所有步骤或许也能重复进行：
[0009]-在至少或正好一个起效的变压器尤其是功率变压器和/或低压变压器(即尤其是无变压器运行中断)的情况下由监测部件接收、优选按非接触和/或无线的方式接收电磁信号，其中，该信号优选专属于变压器的至少一个变压器参数，
[0010]-依据监测部件的接收信号执行频率评估、尤其是数字傅里叶变换，
[0011]-输出关于频率评估结果的监测信息(即例如频谱)到至少一个网络以传输(该监测信息)至处理系统(如云)，用以依据监测信息评估、即例如就值而言确定该变压器参数。
[0012]
换言之，该处理系统用于评估变压器参数以通过所述评估提供该监测。该处理系统可以设计成中央处理系统以从不同的且空间间隔设置的监测部件接收监测信息并且据此来评估不同变压器的变压器参数。也可能可行的是，可以依据监测信息来评估不同的变压器的多个变压器参数。
[0013]
还有利的是该监测部件具有用于接收电磁信号的接收部件。该接收部件可具有至少一个接收天线和/或至少一个线圈。另外，该接收部件可设计用于接收作为尤其在40至70赫兹范围内的、基本为50赫兹或60赫兹的低频信号的信号。
[0014]
还可以规定，该监测部件、尤其是接收部件和该至少一个变压器彼此间隔布置。该监测部件和/或接收部件可以相应设计成距变压器一段距离(例如至少1米距离)地接收信号并且执行频率评估。另外，该距离尤其作为最短距离也可以在0.5至3米、优选1至2米的范围内。接收信号的幅值可能与该距离、即变压器与监测部件之间距离相关。因此依据幅值，或许也可以区分各不同的变压器。在监测部件安装时，或许可以准确测量和/或遵守该距离。不同于常见方法，信号的大幅值可以允许精确确定变压器参数，而不必考虑大电流的危险。
[0015]
此外，监测部件也可以被设计成安装构件。监测部件的安装例如可以包括将监测部件固定在变压器站的壁或顶部上。此外，该监测部件可以具有带固定件的壳体以便执行该安装。此外，监测部件可以在变压器已安装完成之后被事后安装。也可能可行的是该安装按照无需介入到变压器中的方式进行。变压器与监测部件之间的距离可以进一步简化该安装。
[0016]
监测信息的传输通过至少一个网络进行，从而该监测能联网进行。这可能具体是指，多个分别输出相应的用于各自至少一个或多个变压器的监测信息至网络的监测部件联接至该网络。该监测部件或许可监测不同的变压器。每个单独的监测部件也可以分别监测多个不同的变压器且因此接收一个信号，该信号可以由其中一个或多个所述变压器来生成。所述监测可通过无线或关于变压器非接触地接收信号而以对变压器非侵入性的方式进行。因此可通过技术简单的方式在变压器连续运行中实现单独变压器的可靠监测还有整个电网的监测。
[0017]
当一个监测部件监测多个变压器时，能可选地依据监测信息、例如依据监测信息频率签名的数量级来区分信号源自哪个变压器。例如可以在一个变压器站内设置多个(对于监测是同级别的)变压器(例如用于级别为10千伏或20千伏的电压)。变压器在既未被调整、也未被接触的情况下能根据本发明方法或利用本发明的监测部件评估和/或测量由变压器变换的能量。尤其是依据所述距离和/或由于距变压器的恒定距离得以保持，在此可以在信号中区分各不同变压器的变压器参数。于是可以实时针对每个所述变压器确定变压器
参数。
[0018]
变压器可设计成低压变压器，即，用于尤其在配电节点(其是电能至所有家庭、建筑和工厂的最后环节)变换在10千伏或20千伏范围内的电压。
[0019]
该至少一个变压器参数可以包括变压器的电流和/或负荷和/或电功率和/或相位等。因此变压器参数可以专属于变压器的负载和/或运行和/或状态。该监测因此可以直接设计为测量变压器参数或通过评估变压器参数来确定变压器状态尤其是负载。该状态例如包括变压器的过热和/或功率失衡和/或电网负荷和/或油冷系统状态等等。因此可以通过变压器参数的评估来确定变压器状态。
[0020]
本发明尤其基于以下出乎意料的认识，即，频率评估结果能够专属于变压器参数且因此也专属于变压器状态。处理系统对频率评估结果的使用还允许以技术简单的方式且计算成本低地执行所述监测。
[0021]
还可能可行的是，频率评估被设计成傅里叶变换、尤其是快速傅里叶变换(简称fft)。通过傅里叶变换，接收信号按照其频率部分可被分解，即换言之，确定一个频谱。这允许依据频率部分执行变压器参数的评估。因此，频率评估结果可以是频谱，其值由监测信息以数字方式表示。
[0022]
可以进一步有利地规定，该监测部件在结构上与变压器和/或处理系统分开构成。监测部件因此可以通过相对于变压器分开构成而也在变压器连续运行中且在没有在结构上适配于变压器以便安装监测部件的情况下被用于监测。相对于处理系统的分开构成允许使用中央处理系统，其可以通过该至少一个网络连接至多个监测部件。中央处理系统因此可以评估且尤其是确定用于各不同变压器的变压器参数。
[0023]
根据另一个优点而可以规定，该信号以电磁场和/或电磁波的形式由(至少一个)变压器在连续运行(即在工作有效状态)中产生，其中，优选该监测部件在信号接收作用范围内在空间上布置在变压器处和/或与变压器间隔安置。相应地，该信号可被设计成仅由一个变压器产生的信号，或者设计成由多个变压器产生的所述场或波的叠加。监测部件距变压器的距离例如可以为至少1米或至少2米或最多2至3米。
[0024]
另外，在本发明范围内可选地可能的是将该信号设计成尤其在40至70赫兹频率范围内和/或具有基本为50赫兹或60赫兹的频率的低频信号。在此，该信号频率可以对应于使用该变压器的电网的电网频率。
[0025]
还可能的是可以执行如下步骤以评估且尤其确定该至少一个变压器参数：
[0026]-由处理系统、优选由处理系统的电子网络接口接收所输出的监测信息，
[0027]-执行所接收的监测信息的处理(优选由处理系统)、尤其是评估，优选通过(尤其是处理系统的)评估机构，以便尤其将处理结果用作关于变压器参数的信息。
[0028]
该处理可以例如通过统计算法和/或通过识别监测信息中的峰值和/或最大值来执行。也可以进行在监测信息中的重心确定和/或模式识别等以便处理。该评估机构可以相应被设计成计算机程序等以执行所述处理。关于变压器参数的信息例如被设计成变压器参数例如变压器输出电流的数值确定，或设计成关于变压器状态的配属关系。
[0029]
监测信息例如设计成信号频谱，其是频率评估的结果。高出一定频率部分的幅值的预定阈值和/或某个频率模式在此可允许推断出变压器参数。相应地，根据另一可能方式也可以规定或许靠经验确定的某些预定频谱对应于某些变压器参数或状态的配属关系。依
据该对应配属，于是可以将监测信息的频谱对应配属于相应的变压器参数或状态，进而以简单方式进行监测。所对应配属的变压器参数或状态于是是评估结果。如果出现对应于例如指明变压器过载的临界变压器参数或状态的配属关系，则或许可以将警报输出给使用者。该评估机构例如包括用于所述配属的预定表。
[0030]
在另一个可能方式中可以规定，该评估机构具有至少一个人工神经元网络，以根据机器学习并依据所学到的评估机构信息执行处理尤其是评估。神经元网络允许通过训练自动获得对应配属关系，用以代替靠经验人为将监测信息对应配属于变压器参数或状态。为此例如可以使用如下形式的训练数据，即，输入数据包含对应配属于作为基准真相(ground truth)的预定的变压器参数或变压器状态的预定监测信息。通过训练，可以获得例如呈神经元网络的神经元权重形式的学到的信息。
[0031]
可选地可以想到将变压器参数设计成变压器的电气参数、优选是电流，以便由评估机构执行所述处理、尤其是评估所接收的监测信息以测量变压器中的电流和/或测得变压器的负荷曲线(也称为负荷过程或负荷变化曲线)。此时不一定必须执行在变压器处的千瓦级精确测量，而是可以根据本发明非接触地进行变压器参数的实时确定。为此，多个监测信息或许也可以被暂存或非易失存储，以便随后执行所述评估和/或采集负荷曲线。负荷曲线可以包括在预定期间的变压器所耗功率的时间曲线。
[0032]
变压器参数可能专属于电流网和/或电网的负荷。该负荷尤其可以是电网中的三个参数的函数并且例如源自以下起因：一个变压器附近的工厂、住所或办公场所的更多耗用，风能或太阳能的在同一电网中同时且马上给客户提供能量的能力，这于是表现为负荷减小，和在可再生发电时较少耗用，在此情况下本地电网中的两个变压器失去平衡。
[0033]
在另一个可能方式中可以规定，尤其在输出之前和/或之时和/或之后执行如下步骤：
[0034]-采集关于监测部件接收信号时刻的时间信息，
[0035]-将时间信息对应配属于监测信息以输出监测信息连带对应所属的时间信息，
[0036]-由评估机构和/或处理系统依据时间信息执行接收的监测信息的处理、尤其是评估，其中，所接收的监测信息最好依据对应所属的时间信息按时间被排序。
[0037]
时间信息例如设计成用于监测信息的时间戳。目的可能是产生呈带有用于大数据组的经过排序的时间戳的“数据库可用”的结构化数据形式的监测信息。该监测部件可具有至少一个评估部件，其包括至少一个dpu(数据处理单元)。评估部件的数据可以具有准确的数据戳，但它们或许未按照在处理系统中的时间顺序出现，因为数千dpu的数百万数据可以通过多个分别具有其自身延迟的网络传输，时间戳可能在几分之一秒后晚些出现，尽管事件本身更早地实时发生。优点在于在技术上比全都按时间被排序(但技术上复杂)的经典数据库结构化数据明显更简单地使用“非结构化数据”。
[0038]
通过使用时间信息而也可能可行的是，在所接收的监测信息借助评估机构和/或处理系统的处理尤其是评估中，处理多个在时间上前后相继的监测信息。例如可以评估关于所述监测信息的时间曲线和尤其是时间模式，以识别指明变压器危险状态的异常。
[0039]
当频率评估针对至少在10至100赫兹、优选40至70赫兹范围内的频率执行以便优选也依据在此范围内的一定频率部分来执行变压器参数的评估时，在本发明范围内可以获得另一个优点。在此，被用于频率评估的频率可以与采用变压器的电流网的电网频率相关
联。尤其还可以放弃针对高于1千赫或高于100赫兹的频率的频率评估。
[0040]
还可以想到在信号中该幅值专属于由变压器变换的能量或负荷曲线。该信号中的频率偏差可专属于“健康状态”、即变压器缺陷，因此通过频率评估被探测。频率评估例如可以用0.01至0.04赫兹、最好基本上是0.02赫兹的精度来执行。该精度可取决于监测部件的时间部件。为了获得频率评估时的高精度，监测部件或时间部件可具有txco(温度补偿晶体振荡器)，其能够适于补偿温度偏差并提供恒定频率。例如可将txco与监测部件或时间部件的中央时钟结合使用，用以监测信息同步化和/或时间信息确定和/或频率评估。
[0041]
可能的是为了频率评估而通过时间部件确定至少一个时间信息。该时间部件为了提供时间信息而例如包括振荡器如txco。可能可行的是该时间部件确定频率评估时的精度和/或分辨率。例如可以借此确定与电网频率(如50赫兹)之差。例如在此情况下可以规定在0.001至0.1赫兹、优选0.01至0.03赫兹范围内的精度。通过这种方式，可以借助频率评估很可靠地确定信号的频率差。为了也能细微实时地可靠确定偏差，或许可以将振荡器用于重复提供时间信息。所述提供或许可以重复且定期与中央时钟同步化。例如该时间信息包括关于当前时间的信息。所述信息可借助于中央时钟例如通过ntp(网络时间协议)被定期同步化，并借助振荡器在同步化间隔期间生成。
[0042]
可以想到，该监测部件包括时间部件以提供用于频率评估的时间信息(例如关于时间间隔)和/或关于监测部件接收信号时刻的时间信息。该时间信息因此例如可以被用于频率评估和/或用以提供用于处理系统中的评估的时间戳。可能的是将信号接收的和/或频率评估的和/或频率评估结果确定的时刻与该时间信息相互关联。时间部件可以为了提供时间信息而具有中央时钟和/或txco，以用高时间精度和/或高时间分辨率执行该关联。例如在此情况下可以规定在0.001至0.1赫兹、优选在0.01至0.03赫兹范围内的精度。换言之，因此可以进行变压器参数的高精度实时确定。在通过中央时钟(如通过ntp)同步化时间部件之后，txco随后可以高精度地提供时间信息。
[0043]
还可能可行的是，至少实时进行频率评估的执行和/或变压器参数的评估。因为电网本身越来越不稳定并且越来越多的可再生能源如风和阳光造成不可预测的不稳定性(风和阳光以及云团都可能造成数兆瓦波动)，故实时监测对于解决随之而来的问题可能是很有利的。通过这种方式，本发明所允许的变压器和尤其是低压变压器的联网可以是一种用于灵活管理电网的很实用的技术解决方案。
[0044]
根据本发明的一个有利改进方案而可以规定，变压器状态通过根据本发明的方法在连续运行中被监测。因此在执行监测的同时，变压器仍被运行用以电压变换。因此可以获得相比于变压器必须至少暂时被关断的侵入式监测方法的显著优点。
[0045]
还可以想到，该(至少一个)网络至少部分被设计成互联网，即，包含互联网。该网络也可以包括移动无线电网络或至少一个本地网络(例如lan、即局域网)。多个不同的监测部件可以通过该至少一个网络而与(唯一的)处理系统进行数据通信，以执行用于各自变压器的监测。
[0046]
本发明主题也是一种用于联网监测至少一个变压器的监测部件，具有：
[0047]-用于在变压器起效下接收电磁信号的接收部件，其中，该信号优选专属于变压器的至少一个变压器参数，
[0048]-用于依据接收信号执行频率评估的评估部件，
[0049]-用于输出关于所执行的频率评估的结果的监测信息至至少一个网络以传输给尤其中央的处理系统以便依据监测信息评估且尤其是就值而言确定变压器参数的输出部件。
[0050]
因此，本发明的监测部件带来与关于本发明的方法所明确描述的一样的优点。另外，该监测部件能够适于执行本发明的方法。
[0051]
还有利的是该接收部件具有接收天线，其设计成接收作为尤其在40至70赫兹范围内的低频信号的信号。替代地或附加地，该评估部件可以具有至少一个数据处理单元，以执行呈数字数据形式的频率评估。该输出部件尤其可被设计成网络接口和/或无线接口(即无线电接口)。所述接收部件和/或评估部件可以布置在同一个壳体中并且尤其形成一个共同构件。
[0052]
本发明主题也是一种用于联网监测至少一个变压器的系统，具有：
[0053]-根据本发明的监测部件,
[0054]-用于依据监测信息评估变压器参数的处理系统。
[0055]
因此，本发明的系统带来与关于本发明的方法和/或本发明的监测部件所明确描述的一样的优点。
[0056]
根据本发明的方法和/或根据本发明的监测部件可以有利地允许在多个地点同时识别多个(iot)实体事件，而无需与对象实体接触。相应地，监测部件和变压器可以设计成实体相互间隔和/或布置用于监测。
[0057]
可能的是，在接收时除了该信号外还采集至少另一个采集参数。该至少另一个采集参数例如可以包括以下当中的至少一个：振动，音频噪声，空气湿度，光，红外线，二氧化碳(co2)，挥发性有机化合物(voc)或总voc(总挥发性有机化合物，tvoc)。所述采集例如也可以通过接收部件、但或许利用其它的环境传感器来进行。可能的是，该监测部件具有至少一个传感器以测得采集参数。基于至少一个所测得的采集参数可以形成该监测信息，从而监测信息是关于采集参数的信息(例如就值而言代表采集参数)。例如在作为采集参数检测音频噪声的情况下，该监测信息可包括就值而言的关于音频噪声的声音记录。
[0058]
该监测部件可以具有至少其中一个以下传感器来检测采集参数：
[0059]-声音传感器，用以作为采集参数检测声波，其中，通过声音传感器所测得的采集参数优选可专属于变压器上的机械保护开关的通断，故优选可依据监测信息来确定呈变压器部分放电形式的变压器状态，
[0060]-光传感器，其中，光作为采集参数可专属于变压器站上的门的打开和/或白昼时间，故优选可依据监测信息确定作为事件的门的打开或白昼时间，
[0061]-红外传感器，用以作为采集参数检测发热，从而优选依据监测信息能确定变压器上的温度，
[0062]-二氧化碳传感器，用以尤其依据监测信息来确定人类在场，
[0063]-tvoc传感器，用以尤其依据监测信息确定漏油，
[0064]-压力传感器，用以尤其依据监测信息和或许与湿度传感器和/或温度传感器结合使用来执行气候预测。
[0065]
另外，根据本发明的监测部件可以具有时间部件如中央时钟，以确定关于接收信号的时间信息。在这种复杂信息如监测信息从监测部件到达网络且可被实时处理之间持续的时间可能很长，或需要很多的数据带宽，尤其在连通性差的区域中。这样的数据同样或许
应该被同步化，例如在监测信息频谱中的唯一猝发振荡可能在其无法在时间上被正确对应配属时是无意义的。这或许要求原子级精确的中央时钟，借助于中央时钟，所有设备、所述云和单独数据被同步化。中央时钟例如可被用于监测信息的同步化和/或时间信息的确定。
[0066]
因为用于短暂事件如能量变化或变压器内振荡或音调的微小变化的采集速度可能不到1秒，但在这一秒内有2000个或更多的各有自己量级的组合频率，它们像“数字指纹”那样鉴别事件，故可以规定，通过按照标准的快速傅里叶变换针对每个事件以并行且与相同的utc(协调世界时间)本地同步化的方式进行处理。
[0067]
为了确定时间信息可以确定utc。这可通过借助时间部件的同步化进行，例如通过使用“网络时间协议(ntp)”。时间部件或dpu在此可从ntp的网络内的来源(如时间服务器)中得到当前时间(utc)。此外，当前时间可定期地例如每小时重新通过ntp被同步化。监测部件或时间部件也可以具有自身的计时器，但其所具有的精度小于网络中的来源。但借助txco可以改善和/或大致维持同步之间的精度。还可能可行的是该处理系统与同一来源同步化。
[0068]
为了安装而可规定，首先将监测信息的元数据显示给安装工人，以便其能实时看到监测部件且尤其是接收部件如何被现场定位和校准。定位和安放可能对于从接收部件(即物理传感器)获得清晰可靠的数据是至关重要的。
附图说明
[0069]
本发明的其它优点、特征和细节来自以下参照图像详细描述本发明实施例的说明。在此，在权利要求书和说明书中提到的特征可以分别单独地或在任何组合中对本发明是重要的，其中：
[0070]
图1示出用于表明方法步骤的示意图，
[0071]
图2示出本发明的系统和本发明的监测部件的各部分的示意图，
[0072]
图3示出本发明的监测部件的各部分的示意图。
具体实施方式
[0073]
在以下的图中，对于不同的实施例的相同的技术特征也采用相同的附图标记。
[0074]
图1示意性示出根据本发明的用于联网监测至少一个变压器5的方法。根据第一方法步骤，在此情况下在变压器5中通过监测部件20接收110电磁信号210。变压器5可以在接收110期间起效且因此例如在连续运行中产生信号210。信号210相应地专属于变压器5的至少一个变压器参数。接着，根据第二方法步骤可以依据所接收的信号210通过监测部件20执行频率评估120。具体说，为此可以采用快速傅里叶变换，使得频率评估120在计算能力低时也可通过监测部件20来执行。监测部件20例如包括至少一个微控制器，用以执行频率评估120。接着，关于频率评估120结果的监测信息240可以在步骤130中被输出至网络70，以便将监测信息240传输给处理系统80。处理系统80可用于依据监测信息240评估140变压器参数。
[0075]
本发明能够有利地在装备和数据处理成本极低的同时实时达成变压器5的电流网的完全透明。
[0076]
此外，可以执行以下步骤以执行至少一个变压器参数的评估140。根据第一步骤，在评估140时可以通过处理系统80接收所输出的监测信息240。根据第二步骤，在评估140时
可以通过评估机构230执行所接收的监测信息240的处理145，以将处理145结果用作关于变压器参数的信息。
[0077]
还可能的是，采集关于通过监测部件20接收110信号210的时刻的时间信息245。时间信息245可以对应配属于监测信息240，以便在步骤130中输出监测信息240以及对应所属的时间信息245。处理145于是可以依据时间信息245进行，其中，所接收的监测信息240优选依据对应所属的时间信息245按时间来排序。
[0078]
也可以想到将频率评估120设计成傅里叶变换120尤其是快速傅里叶变换120(fft)，借此将所接收的信号210分解成各频率部分250，以依据频率部分250执行变压器参数的评估140。
[0079]
图2示意性示出根据本发明的用于联网监测至少一个变压器5的监测部件20的各部分。接收部件21在此可以用于在变压器5起效时接收110电磁信号210，其中，信号210专属于变压器5的至少一个变压器参数。接收部件21可以具有接收天线21或被设计成接收天线21，以接收呈尤其在40至70赫兹范围内的低频信号210形式的信号210。此外，评估部件22可设置用于依据所接收的信号210执行频率评估120。输出部件23可以允许输出130关于频率评估120结果的监测信息240至网络70，以传输监测信息240至处理系统80。
[0080]
同样在图2中示意性示出根据本发明的用于联网监测至少一个变压器5的系统，其具有本发明的监测部件20和用于依据监测信息240评估140变压器参数的处理系统80。处理系统80包括例如至少一个服务器以便形成用于处理145的云。相应地，网络70可以至少部分被设计成互联网。
[0081]
在图3中示出具有进一步细节的监测部件20。监测部件20和/或监测部件20的至少一个评估部件22或dpu 22可以分别具有至少四个主要部分。在第一主要部分中可以设置一组1到10个传感器25和/或接收部件21和/或对应的接口。在第二主要部分中，数据处理部26可以执行频率评估120和/或进一步处理145。为此，数据处理部26可以具有至少一个微控制器和/或集成电路。另外，通信部27可以作为第三主要部分设置。通信部27能可选地具有wlan(无线局域网)接口和/或lte(长期演进)接口作为针对网络70的数据接口。用于输出至网络70的上传带宽例如可以为150kbps。通信部27可以具有输出部件23，其为了输出而可以具备带有相应天线的无线电接口、尤其是2.4ghz无线电接口。第四主要部分例如由中央时钟系统28构成，其如此将传感器25(以及还有其它dpu)的数据同步化，即，它被连接至同一基准原子钟，借此或许也将该云同步化。主要部分可以被固定在同一电路板上，故监测部件20可以形成紧凑构件。监测部件20能通过这种方式也与变压器5无关地可运动，并且尤其设计成可由人携带。时钟系统28可以具有至少一个时间部件如振荡器和/或ntp接口。
[0082]
可能的是，传感器25例如通过标准i2c数字接口或通过模拟-数字转换器或数字声音接口被连接至数据处理部26或微控制器。传感器25例如设计用于测得以下采集参数中的至少一个：气体，压力，光，湿度，温度，热(热图)，振动(加速度计)，热电红外方向识别，电磁干扰(emi)和声音(声)。
[0083]
所采集的信号210和/或其它所测得的检测参数、emi和/或声音和/或振动可以或许同时并行在评估部件22且尤其是微控制器上利用fft(快速傅里叶变换)被继续处理，以便获得例如1.3kb/秒的最佳数据输出。这是很密的数据率，其允许实时传输本地事件的准确频率和量级数据至处理系统。
[0084]
事实表明有利的是频率评估120在局部芯片层面上、即通过评估部件22执行，因此通过在变压器5本地处的监测部件20执行，而不是远距离地由处理系统80执行。
[0085]
至少另一个传感器25可以包括emi传感器，其测量在50hz或60hz的谐振频率。这种关键测量可以针对流过变压器5的能量来精确调校。在此可以考虑距变压器5的距离。此时特殊的是无需将监测部件20的任何部分实体连接至变压器5。
[0086]
当其它采集参数通过其它传感器25来测得时，依据监测信息240对所述变压器参数的监测且尤其是评估140的可靠性可被进一步改善和支持。监测信息240于是可以具有至少一个关于所测得的采集参数的信息。该信息也可以通过处理系统80来评估并且或许与变压器参数相比较以确定变压器5的状态。除了使用emi和声音作为可能的采集参数(变压器5产生低频“纹波噪声”)，可选地也考虑利用变压器5周围的振动。作为采集参数，于是可以测得机械振动，其比电磁波或音频噪声经空气更缓慢地经过表面。因为或许湿度和温度也与变压器5的状态或变压器参数相关联，故也可以实现采集参数的测知。它们于是与复杂数据关联，其可以与时间准确同步地变动并且能准确描述与变压器5状态相关联的能量负荷(emi)。
[0087]
当在变压器5中出现部分放电或内电弧(即发生te事件)时，振动、音调以及电磁场都快速变化。这通常是难以识别的，并且并未知晓用于部分放电(te)的唯一“传感器”。而依据监测信息240(尤其当其具有关于频率评估120结果的附加信息以及关于所测得的采集参数的附加信息时)能识别这种异常。例如为此也可以评估监测信息240的时间曲线。当变压器5发生超过3件的te事件时，它在统计上看有可能会失效。因此当该状态被所述评估140识别时，能够发出警报。
[0088]
有利地，机器学习可被用于将相应的监测信息240对应配属于变压器5的状态。由此可以识别像te这样的异常。
[0089]
此外，在变压器5过载时可能出现明显的表征噪声和振动，它们能够被监测部件20准确识别并由处理系统80监测。
[0090]
为了监测，评估140还可被用于定位功率瞬态。一般，至少两个低压变压器5位于每个本地电网中以便在故障情况下能承载。
[0091]
另外，监测部件20可以有利地通过emi以感应方式、即通过相应的emi传感器测量每个变压器5的当前负荷。依据负荷水平，在变压器5范围内可实时推导出(例如工业领域内的分散生产设备的)电流需求和电流供应。这意味着，可以测量电网当前负荷是否有可能超出实际电网容量。因此它提供关于电网剩余弹性程度的信息。该剩余弹性度可以作为实际负荷与电网容量之差来计算。根据本发明的监测因此简化了电网实际弹性度的实时计算。也可能可行的是通过所述监测来确定电网负荷率并从该值推导出弹性度。
[0092]
可能可行的是，关于变压器5可被本地安置在变压器5所在地点的监测部件20至少部分借助频率评估120本地处理由传感器25接收的数据(如emi、声音和振动)，以便提高数据精度。例如在一小时内被正确处理的频率评估120能够表明变压器5的当前功率的完全精确的校准，就像由实体连接的相距至少1米远的测量仪测量的那样。
[0093]
另外，传感器25也可以采集在生产和需求模式变化时改变的温度和湿度数据。相应地，监测信息240可以由信号210和其它采集参数构成且因此也包含在变压器5所在地点的温度和湿度信息。该数据组合例如允许关于电流网的未来负荷或电网中瓶颈的进一步预
测。
[0094]
监测部件20且尤其是评估部件22还可以通过评估监测信息240来实现前瞻性维修的规划。
[0095]
依据频率评估120和/或评估140和/或处理145，能可选地识别变压器5的电流负荷并且在确定超过变压器5的安全额定功率时马上发出警告。
[0096]
以上对实施方式的解释仅在例子范围内描述本发明。显然，只要技术上有意义，就可将实施方式的各个特征相互自由组合而没有超出本发明范围。
[0097]
附图标记列表
[0098]5ꢀꢀꢀꢀꢀ
变压器
[0099]
20
ꢀꢀꢀꢀ
监测部件
[0100]
21
ꢀꢀꢀꢀ
接收部件
[0101]
22
ꢀꢀꢀꢀ
评估部件
[0102]
23
ꢀꢀꢀꢀ
输出部件
[0103]
25
ꢀꢀꢀꢀ
其它传感器
[0104]
26
ꢀꢀꢀꢀ
数据处理部
[0105]
27
ꢀꢀꢀꢀ
通信部
[0106]
28
ꢀꢀꢀꢀ
时间部件，时钟系统
[0107]
70
ꢀꢀꢀꢀ
网络
[0108]
80
ꢀꢀꢀꢀ
处理系统
[0109]
110
ꢀꢀꢀ
接收
[0110]
120
ꢀꢀꢀ
频率评估，傅里叶变换
[0111]
130
ꢀꢀꢀ
输出
[0112]
140
ꢀꢀꢀ
评估
[0113]
145
ꢀꢀꢀ
处理
[0114]
210
ꢀꢀꢀ
信号，低频信号
[0115]
230
ꢀꢀꢀ
评估机构
[0116]
240
ꢀꢀꢀ
监测信息
[0117]
245
ꢀꢀꢀ
时间信息
[0118]
250
ꢀꢀꢀ
频率部分，频谱