CN109769034A - 监测变压器运行状况的物联网设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供监测变压器运行状况的物联网设备，属于变压器监测设备技术领域。该监测变压器运行状况的物联网设备包括变压器本体、气体检测件、温度检测件、第一定位单元、控制单元、移动终端APP、通信单元、移动终端振动器和移动终端扬声器。本发明的移动终端APP在实时气体数据大于预设气体数据时控制移动终端振动器振动、在实时温度数据大于预设温度数据时控制移动终端振动器振动、在实时气体数据大于预设气体数据和实时温度数据大于预设温度数据时控制移动终端振动器振动和移动终端扬声器响铃，实现远程监控变压器运行状况，同时可以在变压器出现故障时及时提醒用户，方便快捷，效率较高。

Description

监测变压器运行状况的物联网设备

技术领域

本发明属于变压器监测设备技术领域，涉及监测变压器运行状况的物联网设备。

背景技术

随着电网的延伸，变压器的分布范围也越来越广。变压器在正常运行的老化过程中产生的气体主要是一氧化碳和二氧化碳。随着环境变化、用电负荷的增加、线路老化等情况的越来越多，变压器产生故障也越来越多，严重时会导致变压器损毁，威胁整个电网供电安全，在变压器存在故障时，局部放电，变压器油裂解产生的气体主要是氢和甲烷，在变压器故障时，温度高于正常运行温度时，产生的气体主要是甲烷，随着温度的升高，乙烯和乙烷逐渐增多，在温度高于1000摄氏度时，变压器油裂变产生的气体中含有较多的乙炔。变压器出现故障则会影响整个电网系统的配电能力，甚至会造成停电，给人们的生活造成不便，所以需要对变压器进行监测和在变压器出现故障时要及时排除故障，当前对于变压器的监测主要依靠电力工作人员现场勘查，依据其工作经验判断是否出现故障，这种方法会导致工作人员的工作量大，而且不能及时排除故障。

发明内容

本发明针对现有的技术存在的上述问题，提供监测变压器运行状况的物联网设备，本发明所要解决的技术问题是：如何提供一种可以检测变压器本体上的实时温度信号、实时气体信号并将实时温度数据、实时气体数据传送至移动终端APP、移动终端APP根据实时温度数据或者实时气体数据控制移动终端振动器振动或者移动终端扬声器响铃的监测变压器运行状况的物联网设备。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：

监测变压器运行状况的物联网设备，包括变压器本体、用以检测变压器本体四周的实时气体信号的气体检测件、用以检测变压器本体的实时温度信号的温度检测件、用以定位变压器本体的第一实时位置信息的第一定位单元、用以控制第一定位单元、气体检测件、温度检测件、接收实时气体信号并转化为实时气体数据、接收实时温度信号并转换为实时温度数据的控制单元、设有预设气体数据和预设温度数据、预设铃声的移动终端APP、用以将第一实时位置信息、实时气体数据或者实时温度数据输送至移动终端APP的通信单元、移动终端振动器和移动终端扬声器；

所述移动终端APP在实时气体数据大于预设气体数据时控制移动终端振动器振动、在实时温度数据大于预设温度数据时控制移动终端振动器振动、在实时气体数据大于预设气体数据和实时温度数据大于预设温度数据时控制移动终端振动器振动和移动终端扬声器响铃。

优选的，所述气体检测件为气体传感器，所述温度检测件为温度传感器。

优选的，所述控制单元包括用以分别将实时气体信号转换为实时气体数据和将实时温度信号转换为实时温度数据的AD转换模块和用以控制AD转换模块、气体检测件、温度检测件、第一定位单元的第一单元机。

优选的，所述控制单元还包括用以分别将实时气体信号中的噪声或者干扰滤去以得到修正气体信号、将实时温度信号中的噪声或者干扰滤去以得到修正气体信号的信号滤波模块，所述AD转换模块将修正气体信号转换为实时气体数据、将修正气体信号转换为实时气体数据。

优选的，所述控制单元还包括用以分别将实时气体信号或者修正气体信号进行信号放大以得到放大气体信号、用以将实时温度信号或者修正温度信号进行信号放大以得到放大温度信号的信号放大模块，所述AD转换模块将放大气体信号转换为实时气体数据、将放大温度信号转换为实时温度数据。

优选的，还包括用以在移动终端APP实时气体数据大于预设气体数据或者实时温度数据大于预设温度数据时通过通信单元接收移动终端APP发出的断电指令并将变压器本体进行断电的断电保护件。

优选的，还包括用以在移动终端APP实时气体数据大于预设气体数据或者实时温度数据大于预设温度数据时通过通信单元接收移动终端APP发出的降温指令并将变压器本体进行降温的散热件。

优选的，所述断电保护件包括断路器、隔离开关、第一PLC控制器和用以通过通信单元接收移动终端APP发出的断电指令并控制第一PLC控制器依次控制断路器和隔离开关断开的第二单片机。

优选的，所述散热件包括设置于变压器本体外周的散热片、设置于变压器本体顶端的抽风机、第二PLC控制器和用以通过通信单元接收移动终端APP发出的降温指令并控制第二PLC控制器控制散热片或者抽风机工作的第三单片机。

优选的，还包括用以定位移动终端APP的第二实时位置信息的第二定位单元，所述控制单元从第二实时位置信息中获取直线距离第一实时位置信息最近的目标实时位置信息并将目标实时位置信息所在的移动终端APP设为目标移动终端APP以及通过通信单元将第一实时位置信息、实时气体数据或者实时温度数据输送至目标移动终端APP。

本发明中的气体检测件检测变压器本体四周的实时气体信号，温度检测件检测变压器本体的实时温度信号，第一定位单元定位变压器本体的第一实时位置信息，控制单元将实时气体信号转换为实时气体数据、将实时温度信号转换为实时温度数据，通信单元将第一实时位置信息、实时气体数据或者实时温度数据输送至移动终端APP，移动终端APP在实时气体数据大于预设气体数据时控制移动终端振动器振动、在实时温度数据大于预设温度数据时控制移动终端振动器振动、在实时气体数据大于预设气体数据和实时温度数据大于预设温度数据时控制移动终端振动器振动和移动终端扬声器响铃，实现远程监控变压器运行状况，同时可以在变压器出现故障时及时提醒用户，方便快捷，效率较高。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图中：1-变压器本体，2-气体检测件，3-温度检测件，4-控制单元，41-第一单片机，42-AD转换模块，43-信号放大模块，44-信号滤波模块，5-第一定位单元，6-通信单元，7-移动终端APP，71-移动终端振动器，72-移动终端扬声器，8-散热件，81-第三单片机，82-第二PLC控制器，83-抽风机，84-散热片，9-断电保护件，91-第二单片机，92-第一PLC控制器，93-断路器，94-隔离开关。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

请参阅图1，本实施例中的监测变压器运行状况的物联网设备，包括变压器本体1、用以检测变压器本体1四周的实时气体信号的气体检测件2、用以检测变压器本体1的实时温度信号的温度检测件3、用以定位变压器本体1的第一实时位置信息的第一定位单元5、用以控制第一定位单元5、气体检测件2、温度检测件3、接收实时气体信号并转化为实时气体数据、接收实时温度信号并转换为实时温度数据的控制单元4、设有预设气体数据和预设温度数据、预设铃声的移动终端APP7、用以将第一实时位置信息、实时气体数据或者实时温度数据输送至移动终端APP7的通信单元6、移动终端振动器71和移动终端扬声器72；

移动终端APP7在实时气体数据大于预设气体数据时控制移动终端振动器71振动、在实时温度数据大于预设温度数据时控制移动终端振动器71振动、在实时气体数据大于预设气体数据和实时温度数据大于预设温度数据时控制移动终端振动器71振动和移动终端扬声器72响铃。

此处，气体检测件2检测变压器本体1四周的实时气体信号，温度检测件3检测变压器本体1的实时温度信号，第一定位单元5定位变压器本体1的第一实时位置信息，控制单元4将实时气体信号转换为实时气体数据、将实时温度信号转换为实时温度数据，通信单元6将第一实时位置信息、实时气体数据或者实时温度数据输送至移动终端APP7，移动终端APP7在实时气体数据大于预设气体数据时控制移动终端振动器71振动、在实时温度数据大于预设温度数据时控制移动终端振动器71振动、在实时气体数据大于预设气体数据和实时温度数据大于预设温度数据时控制移动终端振动器71振动和移动终端扬声器72响铃，实现远程监控变压器运行状况，同时可以在变压器出现故障时及时提醒用户，方便快捷，效率较高。温度检测件3可以设置于变压器本体1底端。气体检测件2可以设置于变压器本体1顶端。

通信单元6可以为4G通信单元、GPRS通信单元、WIFI通信单元或者物联网网关。第一定位单元5可以为GPS定位单元。控制单元4可以包括用以控制气体检测件2、温度检测件3的第三PLC控制器和用以接收实时气体信号并转化为实时气体数据、接收实时温度信号并转换为实时温度数据、控制第一定位单元5、第三PLC控制器的第四单片机，第四单片机可以为STC89C52单片机。

气体检测件2可以为气体传感器，温度检测件3可以为温度传感器，气体传感器可以检测气体成份和浓度，实时气体信号可以包括气体成份和每种气体的气体浓度，可以。气体检测件2可以为红外线气体传感器。

控制单元4可以包括用以分别将实时气体信号转换为实时气体数据和将实时温度信号转换为实时温度数据的AD转换模块42和用以控制AD转换模块42、气体检测件2、温度检测件3、第一定位单元5的第一单元机。AD转换模块42可以为ADC0809转换器。第一单片机41可以为STC89C52单片机。

控制单元4还可以包括用以分别将实时气体信号中的噪声或者干扰滤去以得到修正气体信号、将实时温度信号中的噪声或者干扰滤去以得到修正气体信号的信号滤波模块44，AD转换模块42将修正气体信号转换为实时气体数据、将修正气体信号转换为实时气体数据，提高实时气体数据、实时温度数据的精度。信号滤波模块44可以为滤波器。第一单片机41可以控制信号滤波模块44。

控制单元4还可以包括用以分别将实时气体信号或者修正气体信号进行信号放大以得到放大气体信号、用以将实时温度信号或者修正温度信号进行信号放大以得到放大温度信号的信号放大模块43，AD转换模块42将放大气体信号转换为实时气体数据、将放大温度信号转换为实时温度数据。信号放大模块43可以为差分放大器。第一单片机41可以控制信号放大模块43。

作为本实施例中的监测变压器运行状况的物联网设备还可以包括用以在移动终端APP7实时气体数据大于预设气体数据或者实时温度数据大于预设温度数据时通过通信单元6接收移动终端APP7发出的断电指令并将变压器本体1进行断电的断电保护件9。

作为本实施例中的监测变压器运行状况的物联网设备还可以包括用以在移动终端APP7实时气体数据大于预设气体数据或者实时温度数据大于预设温度数据时通过通信单元6接收移动终端APP7发出的降温指令并将变压器本体1进行降温的散热件8。

断电保护件9包括断路器93、隔离开关94、第一PLC控制器92和用以通过通信单元6接收移动终端APP7发出的断电指令并控制第一PLC控制器92依次控制断路器93和隔离开关94断开的第二单片机91，这样用户在距离变压器较远的位置就可以对变压器进行断电保护，避免故障加剧而造成火灾。第二单片机91可以为STC89C52单片机。隔离开关94可以为一种主要用于“隔离电源、倒闸操作、用以连通和切断小电流电路”，无灭弧功能的开关器件。断路器93可以为关合、承载和开断正常回路条件下的电流并能在规定的时间内关合、承载和开断异常回路条件下的电流的开关装置。

散热件8可以包括设置于变压器本体1外周的散热片84、设置于变压器本体1顶端的抽风机83、第二PLC控制器82和用以通过通信单元6接收移动终端APP7发出的降温指令并控制第二PLC控制器82控制散热片84或者抽风机83工作的第三单片机81，第三单片机81可以为STC89C52单片机，抽风机83可以将甲烷、乙炔、氢或者乙烯等吹散在空气中，避免浓度过高而燃烧发生火灾，同时可以通过将热的气体抽走带走热量从而给变压器本体1降温，避免变压器本体1温度过高而烧坏、融化。

作为本实施例中的监测变压器运行状况的物联网设备还可以包括用以定位移动终端APP7的第二实时位置信息的第二定位单元，所述控制单元4从第二实时位置信息中获取直线距离第一实时位置信息最近的目标实时位置信息并将目标实时位置信息所在的移动终端APP7设为目标移动终端APP7以及通过通信单元6将第一实时位置信息、实时气体数据或者实时温度数据输送至目标移动终端APP7，这样可以寻找到距离变压器本体1最近的用户，用户可以及时对发生故障的变压器本体1进行维修，缩短维修时间，避免发生火灾或者变压器故障加剧造成财产损失。第二定位单元可以为GPS定位单元。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (10)

1.监测变压器运行状况的物联网设备，其特征在于：包括变压器本体（1）、用以检测变压器本体（1）四周的实时气体信号的气体检测件（2）、用以检测变压器本体（1）的实时温度信号的温度检测件（3）、用以定位变压器本体（1）的第一实时位置信息的第一定位单元（5）、用以控制第一定位单元（5）、气体检测件（2）、温度检测件（3）、接收实时气体信号并转化为实时气体数据、接收实时温度信号并转换为实时温度数据的控制单元（4）、设有预设气体数据和预设温度数据、预设铃声的移动终端APP（7）、用以将第一实时位置信息、实时气体数据或者实时温度数据输送至移动终端APP（7）的通信单元（6）、移动终端振动器（71）和移动终端扬声器（72）；

所述移动终端APP（7）在实时气体数据大于预设气体数据时控制移动终端振动器（71）振动、在实时温度数据大于预设温度数据时控制移动终端振动器（71）振动、在实时气体数据大于预设气体数据和实时温度数据大于预设温度数据时控制移动终端振动器（71）振动和移动终端扬声器（72）响铃。

2.如权利要求1所述的监测变压器运行状况的物联网设备，其特征在于：所述气体检测件（2）为气体传感器，所述温度检测件（3）为温度传感器。

3.如权利要求1或2所述的监测变压器运行状况的物联网设备，其特征在于：所述控制单元（4）包括用以分别将实时气体信号转换为实时气体数据和将实时温度信号转换为实时温度数据的AD转换模块（42）和用以控制AD转换模块（42）、气体检测件（2）、温度检测件（3）、第一定位单元（5）的第一单元机。

4.如权利要求3所述的监测变压器运行状况的物联网设备，其特征在于：所述控制单元（4）还包括用以分别将实时气体信号中的噪声或者干扰滤去以得到修正气体信号、将实时温度信号中的噪声或者干扰滤去以得到修正气体信号的信号滤波模块（44），所述AD转换模块（42）将修正气体信号转换为实时气体数据、将修正气体信号转换为实时气体数据。

5.如权利要求4所述的监测变压器运行状况的物联网设备，其特征在于：所述控制单元（4）还包括用以分别将实时气体信号或者修正气体信号进行信号放大以得到放大气体信号、用以将实时温度信号或者修正温度信号进行信号放大以得到放大温度信号的信号放大模块（43），所述AD转换模块（42）将放大气体信号转换为实时气体数据、将放大温度信号转换为实时温度数据。

6.如权利要求1或2所述的监测变压器运行状况的物联网设备，其特征在于：还包括用以在移动终端APP（7）实时气体数据大于预设气体数据或者实时温度数据大于预设温度数据时通过通信单元（6）接收移动终端APP（7）发出的断电指令并将变压器本体（1）进行断电的断电保护件（9）。

7.如权利要求1或2所述的监测变压器运行状况的物联网设备，其特征在于：还包括用以在移动终端APP（7）实时气体数据大于预设气体数据或者实时温度数据大于预设温度数据时通过通信单元（6）接收移动终端APP（7）发出的降温指令并将变压器本体（1）进行降温的散热件（8）。

8.如权利要求6所述的监测变压器运行状况的物联网设备，其特征在于：所述断电保护件（9）包括断路器（93）、隔离开关（94）、第一PLC控制器（92）和用以通过通信单元（6）接收移动终端APP（7）发出的断电指令并控制第一PLC控制器（92）依次控制断路器（93）和隔离开关（94）断开的第二单片机（91）。

9.如权利要求7所述的监测变压器运行状况的物联网设备，其特征在于：所述散热件（8）包括设置于变压器本体（1）外周的散热片（84）、设置于变压器本体（1）顶端的抽风机（83）、第二PLC控制器（82）和用以通过通信单元（6）接收移动终端APP（7）发出的降温指令并控制第二PLC控制器（82）控制散热片（84）或者抽风机（83）工作的第三单片机（81）。

10.如权利要求1或2所述的监测变压器运行状况的物联网设备，其特征在于：还包括用以定位移动终端APP（7）的第二实时位置信息的第二定位单元，所述控制单元（4）从第二实时位置信息中获取直线距离第一实时位置信息最近的目标实时位置信息并将目标实时位置信息所在的移动终端APP（7）设为目标移动终端APP（7）以及通过通信单元（6）将第一实时位置信息、实时气体数据或者实时温度数据输送至目标移动终端APP（7）。