CN108417357B - 一种基于物联网的油浸电力变压器用预警式呼吸器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于物联网的油浸电力变压器用预警式呼吸器，属于变压器领域，一种基于物联网的油浸电力变压器用预警式呼吸器，包括吸震透明外罩，所述吸震透明外罩的上端盖有密封盖，所述吸震透明外罩的下端开设有空气进出孔，所述吸震透明外罩的内部中心位置固定连接有空心管，所述吸震透明外罩的内部从上到下依次填充有第二层泡沫层、第二层微粒过滤层、有色硅胶干燥剂组、第一层微粒过滤层和第一层泡沫层，所述有色硅胶干燥剂组的内部放置有警示环，实现无需完全依靠人工进行擦拭和查看，呼吸器具有预警功能，及时反馈呼吸器的情况，将呼吸器联网，极大的减少工作量与工作的失误率，对于供电系统的稳定运行具有巨大的意义。
Description
技术领域
本发明涉及变压器领域，更具体地说，涉及一种基于物联网的油浸电力变压器用预警式呼吸器。
背景技术
变压器(Transformer)是利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置，主要构件是初级线圈、次级线圈和铁芯(磁芯)。主要功能有：电压变换、电流变换、阻抗变换、隔离、稳压(磁饱和变压器)等。
变压器产品包括各种变压器、干式变压器、电力变压器、环氧浇注变压器、油浸电力变压器、特种变压器、箱式变电站、组合式变压器500kv级以下等系列。
其中油浸电力变压器采用全充油的密封型。波纹油箱壳体以自身弹性适应油的膨胀是永久性密封的油箱，油浸式变压器已被广泛地应用在各配电设备中。在油浸电力变压器的油枕上带有呼吸器。由于变压器在运行中温度会随时变化，导致变压器内部的油位升高或降低。而储油柜为半封闭储油柜(现变压器大都采用全封闭储油柜)，这样由于油面的升高或降低才能使变压器内部保持常压状态，(可以理解为呼吸)因此，为了减慢变压器油(即绝缘油)的劣化速度及防止空气对绝缘油的污染，在油的呼气通道上加装呼吸器。呼吸器也叫硅胶罐，变压器呼吸通过硅胶，再通过呼吸器底部的油杯内的油过滤，基本可以保障空气的清洁与干燥。
现有技术中的呼吸器都是通过人工进行擦拭维护，呼吸器内的有色硅胶也是通过人工进行查看，当硅胶的变色部分占到整体的三分之一时，应及时更换，硅胶应该从下往上开始变色，当上面的硅胶先开始变色时，说明呼吸器的密封性出现问题，需要及时的进行维护。人工操作工作量大，而且受工人经验的限制，容易出现事故。
发明内容
1.要解决的技术问题
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种基于物联网的油浸电力变压器用预警式呼吸器，它可以实现无需完全依靠人工进行擦拭和查看，呼吸器具有预警功能，及时反馈呼吸器的情况，将呼吸器联网，极大的减少工作量与工作的失误率，对于供电系统的稳定运行具有巨大的意义。
2.技术方案
为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
一种基于物联网的油浸电力变压器用预警式呼吸器，包括吸震透明外罩，所述吸震透明外罩的上端盖有密封盖，所述吸震透明外罩的下端开设有空气进出孔，所述吸震透明外罩的内部中心位置固定连接有空心管，所述吸震透明外罩的内部从上到下依次填充有第二层泡沫层、第二层微粒过滤层、有色硅胶干燥剂组、第一层微粒过滤层和第一层泡沫层，所述有色硅胶干燥剂组的内部放置有警示环，所述警示环将有色硅胶干燥剂组分为上有色硅胶干燥剂组和下有色硅胶干燥剂组两个部分，所述上有色硅胶干燥剂组和下有色硅胶干燥剂组的体积比例为2：1，所述密封盖的侧边连接有控制板，所述密封盖的下端固定连接有电动推杆，所述电动推杆的下端固定连接有升降环，所述升降环套在吸震透明外罩上，所述清洁刷的内侧壁上连接有清洁刷，所述清洁刷的内侧面与吸震透明外罩相接触，所述升降环的内壁上开设有主环形槽，所述主环形槽的槽底固定连接有多个颜色传感器，且多个颜色传感器环绕吸震透明外罩均匀排布，所述电动推杆和颜色传感器均与控制板电性连接，所述控制板上分别连接有蓄电池、数据处理器和无线通信芯片，且控制板通过无线通信芯片信号连接有云存储平台，可以实现无需完全依靠人工进行擦拭和查看，呼吸器具有预警功能，及时反馈呼吸器的情况，将呼吸器联网，极大的减少工作量与工作的失误率，对于供电系统的稳定运行具有巨大的意义。
进一步的，所述控制板的外侧设有防护盒，所述防护盒与密封盖和控制板均固定连接，所述防护盒上固定连接有工作指示灯，所述工作指示灯与控制板电性连接，防护盒能够起到保护控制板的作用，通过工作指示灯能够及时了解控制板的工作情况。
进一步的，所述防护盒采用不锈钢制成，所述防护盒的表面涂有反光层，所述防护盒的内壁上铺设有一层隔热板，且防护盒的侧面开设有多个均匀分布的散热孔，提升散热效果，使控制板不易因温度过高失效。
进一步的，所述升降环的内侧面还开设有一对副环形槽，且主环形槽位于一对副环形槽之间，所述清洁刷的侧面固定连接有环形硬质橡胶，所述环形硬质橡胶与副环形槽相卡接，方便更换清洁刷，保证对吸震透明外罩的清洁效果。
进一步的，所述警示环包括滑环和金属分隔网，所述滑环套在空心管上，所述滑环的直径大于空心管的直径，且滑环的表面经过抛光处理，警示环能够自由上下滑动，方便取出。
进一步的，所述金属分隔网的外侧面固定连接有有色标识环，所述有色标识环为黑色，通过颜色传感器检测有色标识环，能够及时了解警示环的位置，在下有色硅胶干燥剂组的颗粒大部分发生破碎时能够及时反馈工作人员，及时进行故障分析，不易引起更严重的事故发生。
进一步的，所述金属分隔网的网孔孔径小于有色硅胶干燥剂组中的颗粒直径，上有色硅胶干燥剂组和下有色硅胶干燥剂组不会发生混合。
进一步的，所述控制板的控制核心为单片机。
进一步的，所述吸震透明外罩的外表面刻有刻度尺，方便工作人员进行现场查看与有色硅胶干燥剂组的填充。
进一步的，所述下有色硅胶干燥剂组包括有色硅胶干燥剂和无色硅胶干燥剂，所述有色硅胶干燥剂位于无色硅胶干燥剂的上侧，且无色硅胶干燥剂与有色硅胶干燥剂的填充量比例小于1/3，相比于现有技术中全部的有色硅胶干燥剂填充，可使用少量更廉价的无色硅胶干燥剂，而且不影响正常使用，成本更低。
3.有益效果
相比于现有技术，本发明的优点在于：
(1)本方案实现无需完全依靠人工进行擦拭和查看，呼吸器具有预警功能，及时反馈呼吸器的情况，将呼吸器联网，极大的减少工作量与工作的失误率，对于供电系统的稳定运行具有巨大的意义。
(2)控制板的外侧设有防护盒，防护盒与密封盖和控制板均固定连接，防护盒上固定连接有工作指示灯，工作指示灯与控制板电性连接，防护盒能够起到保护控制板的作用，通过工作指示灯能够及时了解控制板的工作情况。
(3)防护盒采用不锈钢制成，防护盒的表面涂有反光层，防护盒的内壁上铺设有一层隔热板，且防护盒的侧面开设有多个均匀分布的散热孔，提升散热效果，使控制板不易因温度过高失效。
(4)升降环的内侧面还开设有一对副环形槽，且主环形槽位于一对副环形槽之间，清洁刷的侧面固定连接有环形硬质橡胶，环形硬质橡胶与副环形槽相卡接，方便更换清洁刷，保证对吸震透明外罩的清洁效果。
(5)警示环包括滑环和金属分隔网，滑环套在空心管上，滑环的直径大于空心管的直径，且滑环的表面经过抛光处理，警示环能够自由上下滑动，方便取出。
(6)金属分隔网的外侧面固定连接有有色标识环，有色标识环为黑色，通过颜色传感器检测有色标识环，能够及时了解警示环的位置，在下有色硅胶干燥剂组的颗粒大部分发生破碎时能够及时反馈工作人员，及时进行故障分析，不易引起更严重的事故发生。
(7)金属分隔网的网孔孔径小于有色硅胶干燥剂组中的颗粒直径，上有色硅胶干燥剂组和下有色硅胶干燥剂组不会发生混合。
(8)吸震透明外罩的外表面刻有刻度尺，方便工作人员进行现场查看与有色硅胶干燥剂组的填充。
(9)下有色硅胶干燥剂组包括有色硅胶干燥剂和无色硅胶干燥剂，有色硅胶干燥剂位于无色硅胶干燥剂的上侧，且无色硅胶干燥剂与有色硅胶干燥剂的填充量比例小于1/3，相比于现有技术中全部的有色硅胶干燥剂填充，可使用少量更廉价的无色硅胶干燥剂，而且不影响正常使用，成本更低。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为图1中A处的结构示意图；
图3为本发明警示环的结构示意图；
图4为本发明的模块图。
图中标号说明：
1密封盖、2第二层泡沫层、3控制板、4吸震透明外罩、5金属分隔网、6下有色硅胶干燥剂组、7第一层泡沫层、8空心管、9上有色硅胶干燥剂组、10滑环、11空气进出孔、12有色标识环、13电动推杆、14颜色传感器、15清洁刷、16升降环、17主环形槽、18副环形槽、19工作指示灯、20蓄电池、21数据处理器、22无线通信芯片、23云存储平台。
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。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“顶/底端”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。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，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。
实施例1：
请参阅图1-4，一种基于物联网的油浸电力变压器用预警式呼吸器，包括吸震透明外罩4，吸震透明外罩4的上端盖有密封盖1，吸震透明外罩4的下端开设有空气进出孔11，吸震透明外罩4的内部中心位置固定连接有空心管8，吸震透明外罩4的内部从上到下依次填充有第二层泡沫层2、第二层微粒过滤层、有色硅胶干燥剂组、第一层微粒过滤层和第一层泡沫层7，有色硅胶干燥剂组的内部放置有警示环，警示环将有色硅胶干燥剂组分为上有色硅胶干燥剂组9和下有色硅胶干燥剂组6两个部分，上有色硅胶干燥剂组9和下有色硅胶干燥剂组6的体积比例为2：1。
警示环包括滑环10和金属分隔网5，滑环10套在空心管8上，滑环10的直径大于空心管8的直径，且滑环10的表面经过抛光处理，警示环能够自由上下滑动，方便取出，金属分隔网5的外侧面固定连接有黑色的有色标识环12，通过颜色传感器14检测有色标识环12，能够及时了解警示环的位置，在下有色硅胶干燥剂组6的颗粒大部分发生破碎时能够及时反馈工作人员，及时进行故障分析，不易引起更严重的事故发生，金属分隔网5的网孔孔径小于有色硅胶干燥剂组中的颗粒直径，上有色硅胶干燥剂组9和下有色硅胶干燥剂组6不会发生混合，警示环一方面能够防止上有色硅胶干燥剂组9和下有色硅胶干燥剂组6发生混合，另一方面在更换时，用手托住警示环，能够先倒出上有色硅胶干燥剂组9，再倒出下有色硅胶干燥剂组6，相比较现有技术的直接倒出所有的有色硅胶干燥剂，方便对上有色硅胶干燥剂组9收集再利用。
密封盖1的侧边连接有控制板3，控制板3的控制核心为STM32单片机，控制板3的外侧设有防护盒，防护盒采用不锈钢制成，防护盒的表面涂有反光层，防护盒的内壁上铺设有一层隔热板，且防护盒的侧面开设有多个均匀分布的散热孔，提升散热效果，使控制板3不易因温度过高失效。防护盒与密封盖1和控制板3均固定连接，防护盒上固定连接有工作指示灯19，工作指示灯19与控制板3电性连接，防护盒能够起到保护控制板3的作用，通过工作指示灯19能够及时了解控制板的工作情况。密封盖1的下端固定连接有电动推杆13，电动推杆13的最长伸长量与吸震透明外罩4的高度相等。
电动推杆13的下端固定连接有升降环16，升降环16套在吸震透明外罩4上，吸震透明外罩4的外表面刻有刻度尺，方便工作人员进行现场查看与有色硅胶干燥剂组的填充，清洁刷15的内侧壁上连接有清洁刷15，清洁刷15的内侧面与吸震透明外罩4相接触，升降环16的内壁上开设有主环形槽17，主环形槽17的槽底固定连接有多个颜色传感器14，且多个颜色传感器14环绕吸震透明外罩4均匀排布，升降环16的内侧面还开设有一对副环形槽18，且主环形槽17位于一对副环形槽18之间，清洁刷15的侧面固定连接有环形硬质橡胶，环形硬质橡胶与副环形槽18相卡接，方便更换清洁刷15，保证对吸震透明外罩4的清洁效果。
电动推杆13和颜色传感器14均与控制板3电性连接，控制板3上分别连接有蓄电池20、数据处理器21和无线通信芯片22，且控制板3通过无线通信芯片22信号连接有云存储平台23。
下有色硅胶干燥剂组6包括有色硅胶干燥剂和无色硅胶干燥剂，有色硅胶干燥剂位于无色硅胶干燥剂的上侧，且无色硅胶干燥剂与有色硅胶干燥剂的填充量比例小于1/3，相比于现有技术中全部的有色硅胶干燥剂填充，可使用少量更廉价的无色硅胶干燥剂，而且不影响正常使用，成本更低。
首先将呼吸器进行编号，然后进行联网登记，每个单独的呼吸器设置控制板3的运行周期为24小时，然后向STM32单片机内编入逻辑语言，每24小时控制板3控制电动推杆13伸长，电动推杆13伸长的停留点分别是：第一停留点为上有色硅胶干燥剂组9的下端距离有色标识环12 1厘米处；第二停留点为有色标识环12的正中部；第三停留点为下有色硅胶干燥剂组6的上端距离有色标识环12 1厘米处，电动推杆13伸长到停留点时，颜色传感器14开始检测，每个停留点的检测时间为1分钟，使用过程中所有的数据通过数据处理器21处理后再通过无线通信芯片22的作用传输到云存储平台23上，技术人员通过云存储平台23下载数据，根据第一停留点和第三停留点的数据能够快速的了解有色硅胶干燥剂的变色情况，根据第二停留点的数据能够及时了解警示环的位置，在检测的同时清洁刷15清洁吸震透明外罩4的表面，使检测的数据更准确。
实现无需完全依靠人工进行擦拭和查看，呼吸器具有预警功能，及时反馈呼吸器的情况，将呼吸器联网，极大的减少工作量与工作的失误率，对于供电系统的稳定运行具有巨大的意义。
以上所述；仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此；任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内；根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变；都应涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种基于物联网的油浸电力变压器用预警式呼吸器，包括吸震透明外罩(4)，所述吸震透明外罩(4)的上端盖有密封盖(1)，所述吸震透明外罩(4)的下端开设有空气进出孔(11)，所述吸震透明外罩(4)的内部中心位置固定连接有空心管(8)，所述吸震透明外罩(4)的内部从上到下依次填充有第二层泡沫层(2)、第二层微粒过滤层、有色硅胶干燥剂组、第一层微粒过滤层和第一层泡沫层(7)，其特征在于：所述有色硅胶干燥剂组的内部放置有警示环，所述警示环将有色硅胶干燥剂组分为上有色硅胶干燥剂组(9)和下有色硅胶干燥剂组(6)两个部分，所述上有色硅胶干燥剂组(9)和下有色硅胶干燥剂组(6)的体积比例为2：1，所述密封盖(1)的侧边连接有控制板(3)，所述密封盖(1)的下端固定连接有电动推杆(13)，所述电动推杆(13)的下端固定连接有升降环(16)，所述升降环(16)套在吸震透明外罩(4)上，所述吸震透明外罩(4)的内侧壁上连接有清洁刷(15)，所述清洁刷(15)的内侧面与吸震透明外罩(4)相接触，所述升降环(16)的内壁上开设有主环形槽(17)，所述主环形槽(17)的槽底固定连接有多个颜色传感器(14)，且多个颜色传感器(14)环绕吸震透明外罩(4)均匀排布，所述电动推杆(13)和颜色传感器(14)均与控制板(3)电性连接，所述控制板(3)上分别连接有蓄电池(20)、数据处理器(21)和无线通信芯片(22)，且控制板(3)通过无线通信芯片(22)信号连接有云存储平台(23)。
2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的油浸电力变压器用预警式呼吸器，其特征在于：所述控制板(3)的外侧设有防护盒，所述防护盒与密封盖(1)和控制板(3)均固定连接，所述防护盒上固定连接有工作指示灯(19)，所述工作指示灯(19)与控制板(3)电性连接。
3.根据权利要求2所述的一种基于物联网的油浸电力变压器用预警式呼吸器，其特征在于：所述防护盒采用不锈钢制成，所述防护盒的表面涂有反光层，所述防护盒的内壁上铺设有一层隔热板，且防护盒的侧面开设有多个均匀分布的散热孔。
4.根据权利要求1所述的一种基于物联网的油浸电力变压器用预警式呼吸器，其特征在于：所述升降环(16)的内侧面还开设有一对副环形槽(18)，且主环形槽(17)位于一对副环形槽(18)之间，所述清洁刷(15)的侧面固定连接有环形硬质橡胶，所述环形硬质橡胶与副环形槽(18)相卡接。
5.根据权利要求1所述的一种基于物联网的油浸电力变压器用预警式呼吸器，其特征在于：所述警示环包括滑环(10)和金属分隔网(5)，所述滑环(10)套在空心管(8)上，所述滑环(10)的直径大于空心管(8)的直径，且滑环(10)的表面经过抛光处理。
6.根据权利要求5所述的一种基于物联网的油浸电力变压器用预警式呼吸器，其特征在于：所述金属分隔网(5)的外侧面固定连接有有色标识环(12)，所述有色标识环(12)为黑色。
7.根据权利要求5所述的一种基于物联网的油浸电力变压器用预警式呼吸器，其特征在于：所述金属分隔网(5)的网孔孔径小于有色硅胶干燥剂组中的颗粒直径。
8.根据权利要求1所述的一种基于物联网的油浸电力变压器用预警式呼吸器，其特征在于：所述控制板(3)的控制核心为单片机。
9.根据权利要求1所述的一种基于物联网的油浸电力变压器用预警式呼吸器，其特征在于：所述吸震透明外罩(4)的外表面刻有刻度尺。
10.根据权利要求1所述的一种基于物联网的油浸电力变压器用预警式呼吸器，其特征在于：所述下有色硅胶干燥剂组(6)包括有色硅胶干燥剂和无色硅胶干燥剂，所述有色硅胶干燥剂位于无色硅胶干燥剂的上侧，且无色硅胶干燥剂与有色硅胶干燥剂的填充量比例小于1/3。
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