CN106500869A - 一种基于光纤光栅原理的变压器油温监测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于光纤光栅原理的变压器油温监测装置，包括机箱、开关电源、安装板、光栅模块、解调仪、温度探头，安装板外侧侧面与机箱内侧侧面连接，开关电源一端与安装板表面连接，光栅模块上设有固定孔，光栅模块通过固定孔与安装板固定连接，解调仪包括解调器和主控板组成，温度探头共设有四个，每个温度探头内有2个光纤光栅传感器，温度探头的另一侧与光栅模块的8个ST口相连接，光栅模块的8个ST口位于底部，光栅模块的电源及串口的接线位于顶部，主控板和开关电源连接，主控板上设有显示屏，显示屏与柜门窗口对应。本变压器油温监测装置不受电磁干扰影响，并且精度高、反应快、耐腐蚀性强、寿命高。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于光纤光栅原理的变压器油温监测装置。
背景技术
变压器油温是变压器工作的重要参数之一，如果在变压器工作的过程中油温过高，不仅会影响变压器的使用寿命，还将对变压器安全运行造成威胁。因此进行变压器油温的在线监测，实时了解变压器油温的变化，对于保证正常供电显得非常必要。但是由于变压器结构复杂，现场电磁干扰大，使得进行变压器油温在线监测的难度加大。长期以来，传统的变压器油温监测前端采用机械式铂电阻作为传感器，通过电桥法或恒流法测出铂电阻的电阻值，再进行查表，分段校正后计算出对应的温度。这种方法可以从一定程度上反应出油温的变化，但比较容易受现场变压器的强磁场干扰，精度和灵敏度差；同时铂电阻浸入到变压器油中，易受腐蚀影响绝缘性能，寿命短，对工艺和安装的要求比较高。随着现代传感技术的发展，光纤光栅温度监测技术取得重大突破，非常适合变压器强磁场的环境下使用，从根本上解决了传统铂电阻的缺陷，非常适合用于变压器油温的监测，为变压器的安全运行提供可靠的技术保障，确保电力系统的安全稳定运行。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于光纤光栅原理的变压器油温监测装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于光纤光栅原理的变压器油温监测装置，包括机箱、开关电源、安装板、光栅模块、解调仪、温度探头，所述安装板外侧侧面与机箱内侧侧面连接，所述开关电源一端与安装板表面连接，所述光栅模块上设有固定孔，光栅模块通过固定孔与安装板固定连接，所述解调仪包括解调器和主控板组成，所述温度探头共设有四个，每个温度探头内有2个光纤光栅传感器，温度探头的另一侧与光栅模块的8个ST口相连接，光栅模块的8个ST口位于底部，光栅模块的电源及串口的接线位于顶部，主控板和开关电源连接，主控板上设有显示屏，显示屏与柜门窗口对应，主控板底部有4组8p凤凰端子，每组包含6路开关量和2组模拟量信号，主控板左侧有2组3p凤凰端子，为电源输入及485输出。
优选的，所述机箱顶部设有雨棚，机箱侧面设有百叶窗，柜门与机箱连接处设有有密封条，用于通风防雨。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本基于光纤光栅原理的变压器油温监测装置方便现场工作人员观察记录，并且不受电磁干扰影响、精度高、反应快、耐腐蚀性强、寿命高。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
图2为本发明原理图。
图3为本发明解调仪（5）工作原理图。
图4为本发明主控板（5-2）工作原理图。
图5为本发明操作执行流程图。
图中：1-机箱，2-开关电源，3-安装板，4-光栅模块，5-解调仪，5-1-解调器，5-2-主控板，6-温度探头，7-STM32 ARM处理器，8-DAC，9- RS232，10-LCD，11-光栅传感器，12-RS485。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-4，本发明提供的一种实施例：一种基于光纤光栅原理的变压器油温监测装置，包括机箱1、开关电源2、安装板3、光栅模块4、解调仪5、温度探头6，所述安装板3外侧侧面与机箱1内侧侧面连接，所述开关电源2一端与安装板3表面连接，所述光栅模块4上设有固定孔，光栅模块4通过固定孔与安装板3固定连接，所述解调仪5包括解调器5-1和主控板5-2组成，所述温度探头6共设有四个，每个温度探头6内有2个光纤光栅传感器11，温度探头6的另一侧与光栅模块4的8个ST口相连接，光栅模块4的8个ST口位于底部，光栅模块4的电源及串口的接线位于顶部，主控板5-2和开关电源2连接，主控板5-2上设有显示屏，显示屏与柜门窗口对应，主控板5-2底部有4组8p凤凰端子，每组包含6路开关量和2组模拟量信号，主控板5-2左侧有2组3p凤凰端子，为电源输入及485输出，机箱1顶部设有雨棚，机箱1侧面设有百叶窗，柜门与机箱1连接处设有有密封条，用于通风防雨。
具体使用方式：本发明中，通过机箱1、开关电源2、安装板3、光栅模块4、解调仪5、温度探头6、光纤光栅传感器11构成了本装置，解调仪5由解调器5-1和主控板5-2组成，其支持多达8路的光纤光栅传感器11，将光纤光栅传感器11的信号转化为8路温度信息通过RS232 9接口使用Modbus协议传输至主控板5-2；主控板5-2一方面为解调器5-1提供电源，包括正负12V的模拟电源和5V数字电源，另一方面主控板5-2将解调器5-1输出的温度信息现场通过LCD 10实时显示，并远程输出。输出有多种方式，包括4-20mA电流和0-5V电压的模拟量，以及RS485 12的数字方式，主控板5-2主要由电源和STM32 ARM处理器7两部分组成，由外部220V交流电源供电，通过开关电源2输出正负12V的模拟电源和5V数字电源为解调器5-1和主控板5-2供电，主控板5-2的控制核心是STM32 ARM处理器7，其通过串口接收解调器5-1的温度输入，通过SPI接口控制LCD 10在现场实时显示温度信息，方便现场工作人员观察记录，同时电气隔离后通过RS485 12数字方式，以及4-20mA的电流或0-5V的电压的模拟方式将温度信息远程数字传输到监控室，操作整体流程是：上电即进行系统外设初始化，包括LCD 10、RTC、UART等，系统初始化完成后通过RS232 9接收解调器5-1的温度信息，对温度信息进行分析计算，告警显示，将温度信息转换为相应的数字量进行DAC 8模拟输出，并通过RS485 12数字方式远程传输。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (2)
1.一种基于光纤光栅原理的变压器油温监测装置，包括机箱（1）、开关电源（2）、安装板（3）、光栅模块（4）、解调仪（5）、温度探头（6），其特征在于：所述安装板（3）外侧侧面与机箱（1）内侧侧面连接，所述开关电源（2）一端与安装板（3）表面连接，所述光栅模块（4）上设有固定孔，光栅模块（4）通过固定孔与安装板（3）固定连接，所述解调仪（5）包括解调器（5-1）和主控板（5-2）组成，所述温度探头（6）共设有四个，每个温度探头（6）内有2个光纤光栅传感器（11），温度探头（6）的另一侧与光栅模块（4）的8个ST口相连接，光栅模块（4）的8个ST口位于底部，光栅模块（4）的电源及串口的接线位于顶部，主控板（5-2）和开关电源（2）连接，主控板（5-2）上设有显示屏，显示屏与柜门窗口对应，主控板（5-2）底部有4组8p凤凰端子，每组包含6路开关量和2组模拟量信号，主控板（5-2）左侧有2组3p凤凰端子，为电源输入及485输出。
2.根据权利要求1所述的一种基于光纤光栅原理的变压器油温监测装置，其特征在于，所述机箱（1）顶部设有雨棚，机箱（1）侧面设有百叶窗，柜门与机箱（1）连接处设有有密封条，用于通风防雨。
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