CN110849881A - 变压器呼吸器在线监测系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种变压器呼吸器在线监测系统，属于变电站运行技术领域。包括：获取呼吸器运行状态信息的呼吸器运行状态传感装置、用于接收所述呼吸器运行状态信息，并在预置的呼吸器状态信息参照表中查找与所接收的呼吸器运行状态信息对应的判断结果信息的网关监控主站、用于接收并存储所述判断结果信息的云端服务器及用于访问所述云端服务器，浏览所述判断结果信息的客户终端。利用所述变压器呼吸器在线监测系统实现对变压器呼吸器的使用状态的实时监控，为监控人员提供客观的判断依据，从而克服了传统目检过程中存在的监控人员劳动强度高、过于依赖监控人员的主观判断的缺陷，为实现无人值守变电站提供可靠支撑。

Description

变压器呼吸器在线监测系统
技术领域
本发明属于变电站运行技术领域，具体涉及一种变压器呼吸器在线监测系统。
背景技术
呼吸器又名吸湿器，是油浸式变压器附属安全保护的重要组成部分，其作用为吸附空气中进入油枕胶袋、隔膜中的潮气，清除和干燥由于变压器油温的变化而进入变压器储油柜的空气中的杂物和潮气，以免变压器受潮，以保证变压器油的绝缘强度。当变压器受热膨胀时，呼出变压器内部多余的空气，当变压器油温降低收缩时，吸入外部空气。当吸入外部空气时，储油盒里的变压器过滤外部的空气，然后干燥剂将没有过滤去的水分吸收，变压器内的变压器油不受外部空气中水分的侵入，使其水分含量始终在标准内。
在电力系统飞速发展过程中，越来越多的无人值守变电站投运。变压器呼吸器是否可以正常通常的呼吸直接决定到变压器安全稳定运行情况，倘若变压器呼吸不畅，就可能引起变压器本体各个存在密封部位、油枕、压力释放阀喷油，严重可能使变压器油箱压力变形，甚至造成变压器跳闸。现有的呼吸器状态及吸附剂使用情况只能依靠工作人员去现场通过目检方式来判断，这不仅需要浪费大量的人力，且目检方式存在人为主观判断原因，巡检不及时、判断不准确都会导致呼吸器故障或浪费干燥剂。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种变压器呼吸器在线监测系统，以解决现有技术中利用目检方式判断呼吸器状态时，存在的浪费人力，判断受主观因素影响的技术问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种变压器呼吸器在线监测系统，包括：
呼吸器运行状态传感装置，所述呼吸器运行状态传感装置设置于变压器呼吸器上或变压器呼吸器附近，用于获取呼吸器运行状态信息，所述呼吸器运行状态传感装置还用于将获取到的呼吸器运行状态信息输出；
网关监控主站，所述网关监控主站电性连接所述呼吸器运行状态传感装置，所述网关监控主站用于接收所述呼吸器运行状态信息，并在预置的呼吸器状态信息参照表中查找与所接收的呼吸器运行状态信息对应的判断结果信息，所述网关监控主站还用于将查找得到的判断结果信息输出；
云端服务器，所述云端服务器基于WEB协议与所述网关监控主站通讯，所述云端服务器用于接收并存储所述判断结果信息；以及
客户终端，所述客户终端基于WEB协议与所述云端服务器通讯，所述客户终端用于访问所述云端服务器，浏览所述判断结果信息。
优选地，所述呼吸器运行状态传感装置包括呼吸器湿度检测模块及控制模块，所述呼吸器湿度检测模块安装于变压器呼吸器内，用于检测呼吸器湿度信息；所述控制模块电性连接所述呼吸器湿度检测模块，所述控制模块用于获取所述呼吸器湿度信息，并将呼吸器湿度信息输出。
优选地，所述呼吸器运行状态传感装置还包括第一无线组网模块，所述第一无线组网模块电性连接所述控制模块，所述第一无线组网模块用于接收所述控制模块输出的所述呼吸器湿度信息，并将呼吸器湿度信息通过WEB协议输出。
优选地，所述呼吸器运行状态传感装置还包括第一电源模块、第一时钟模块及第一复位模块，所述第一电源模块通过电源接口与所述控制模块电性连接，用于为所述呼吸器运行状态传感装置提供电源；所述第一时钟模块与所述第一复位模块电性连接所述控制模块，用于分别为所述控制模块提供时钟信号和复位信号。
优选地，所述网关监控主站包括第二无线网关模块、处理模块及输出模块，所述第二无线网关模块基于WEB协议与所述第一无线网关模块通信，所述第二无线网关模块用于接收所述第一无线网关模块输出的呼吸器湿度信息；所述处理模块电性连接所述第二无线网关模块，所述处理模块用于获取所述呼吸器湿度信息，并在预置的呼吸器状态参照表中查找所述呼吸器湿度信息对应的判断结果信息，所述输出模块电性连接所述处理模块，用于将所述判断结果信息输出。
优选地，所述输出模块包括TCP/IP输出单元、RS485总线输出单元及GPRS输出单元，所述TCP/IP输出单元电性连接所述处理模块，用于通过TCP/IP协议将判断结果信息输出；所述RS485总线输出单元电性连接所述处理模块，用于通过RS485总线协议将判断结果信息输出；所述GPRS输出单元电性连接所述处理模块，用于通过GPRS协议将判断结果信息输出。
优选地，所述网关监控主站还包括执行模块，所述执行模块包括显示单元及声光报警单元，所述显示单元电性连接所述处理模块，用于接收并显示所述判断结果信息，所述声光报警单元电性连接所述处理模块，用于响应所述判断结果信息，并发出声光警报，以警示监测人员。
优选地，所述网关监控主站还包括第二电源模块、第二时钟模块及第二复位模块，所述第二电源模块通过电源接口与所述处理模块电性连接，用于为所述网关监控主站提供电源；所述第二时钟模块与所述第二复位模块电性连接所述处理模块，用于分别为所述处理模块提供时钟信号和复位信号。
优选地，所述云端服务器为巨控云服务器或SCADA云端服务器。
优选地，所述客户终端包括PC端及移动终端。
由上述技术方案可知，本发明提供了一种变压器呼吸器在线监测系统，其有益效果是：通过设置所述呼吸器运行状态传感装置、所述网关监控主站，基于互联网云端服务器技术，将所述呼吸器运行状态传感装置检测得到的呼吸器运行状态信息上传至所述网关监控主站，所述网关监控主站对呼吸器运行状态信息进行处理，并判断当前呼吸器是否处于故障（即是否需要更换干燥剂）状态，所述网关监控主站还将呼吸器运行状态信息、判断得到的判断结果信息输出至云端服务器，以为用户提供相关权限下的数据浏览和统计功能。利用所述变压器呼吸器在线监测系统实现对变压器呼吸器的使用状态的实时监控，为监控人员提供客观的判断依据，从而克服了传统目检过程中存在的监控人员劳动强度高、过于依赖监控人员的主观判断的缺陷，为实现无人值守变电站提供可靠支撑。
附图说明
图1是变压器呼吸器在线监测系统的原理示意图。
图2是一实施例中变压器呼吸器在线监测系统的原理示意图。
图中：变压器呼吸器在线监测系统10、呼吸器运行状态传感装置100、呼吸器湿度检测模块110、控制模块120、呼吸器色度检测模块130、第一无线组网模块140、第一电源模块150、第一时钟模块160、第一复位模块170、网关监控主站200、第二无线网关模块210、处理模块220、输出模块230、TCP/IP输出单元231、RS485总线输出单元232、GPRS输出单元233、执行模块240、显示单元241、声光报警单元242、第二电源模块250、第二时钟模块260、第二复位模块270、云端服务器300、客户终端400。
具体实施方式
以下结合本发明的附图，对本发明的技术方案以及技术效果做进一步的详细阐述。
请参看图1，一具体实施方式中，一种变压器呼吸器在线监测系统10，用于远程监控变压器呼吸器的运行状态，为监测人员及时更换呼吸器干燥剂提供客观指导。所述变压器呼吸器在线监测系统10包括：呼吸器运行状态传感装置100、网关监控主站200、云端服务器300及客户终端400。
所述呼吸器运行状态传感装置100设置于变压器呼吸器上或变压器呼吸器附近，用于获取呼吸器运行状态信息，所述呼吸器运行状态传感装置100还用于将获取到的呼吸器运行状态信息输出。
所述网关监控主站200电性连接所述呼吸器运行状态传感装置100，所述网关监控主站200用于接收所述呼吸器运行状态信息，并在预置的呼吸器状态信息参照表中查找与所接收的呼吸器运行状态信息对应的判断结果信息，所述网关监控主站200还用于将查找得到的判断结果信息输出。
所述云端服务器300基于WEB协议与所述网关监控主站200通讯，所述云端服务器300用于接收并存储所述判断结果信息。
所述客户终端400基于WEB协议与所述云端服务器300通讯，所述客户终端400用于访问所述云端服务器300，浏览所述判断结果信息。
将所述呼吸器运行状态传感装置100检测得到的呼吸器运行状态信息上传至所述网关监控主站200，所述网关监控主站200对呼吸器运行状态信息进行处理，并判断当前呼吸器是否处于故障（即是否需要更换干燥剂）状态，所述网关监控主站200还将呼吸器运行状态信息、判断得到的判断结果信息输出至云端服务器300，以为用户提供相关权限下的数据浏览和统计功能。利用所述变压器呼吸器在线监测系统10实现对变压器呼吸器的使用状态的实时监控，为监控人员提供客观的判断依据，从而克服了传统目检过程中存在的监控人员劳动强度高、过于依赖监控人员的主观判断的缺陷，为实现无人值守变电站提供可靠支撑。
一实施例中，所述呼吸器运行状态传感装置100包括呼吸器湿度检测模块110及控制模块120，所述呼吸器湿度检测模块110安装于变压器呼吸器内，用于检测呼吸器湿度信息。所述控制模块120电性连接所述呼吸器湿度检测模块110，所述控制模块110用于获取所述呼吸器湿度信息，并将呼吸器湿度信息输出。所述呼吸器湿度检测模块110为工业级湿度传感器。
然而，利用工业级湿度传感器获取呼吸器内干燥剂（如变色硅胶）的湿度信息时，一方面需要将工业级湿度传感器安装于呼吸器的腔内，安装过程复杂，另一方面，受设备精度及环境湿度变化的限制，工业级湿度传感器所获取的呼吸器的湿度信息并不能准确的反应出呼吸器内的干燥剂是否需要更换，或者获取得到的湿度信息具有一定的滞后性，也就是说工业级湿度传感器并不能直观准确的反映呼吸器干燥剂的运行情况。为解决这一技术问题，请一并参看图2，又一实施例中，所述呼吸器运行状态传感装置100包括呼吸器色度检测模块130及控制模块120，所述呼吸器色度检测模块130设置于变压器呼吸器的外侧，以获取变压器呼吸器的内干燥剂的色度信息，并将得到的色度信息经过所述控制模块120输出。此时，变压器呼吸器的外罩必须为透明材质，呼吸器干燥剂为或者混掺有变色硅胶，所述呼吸器色度检测模块130为分光光度计或视频监控仪或图片采集器，分别获取光度信息或视频信息或图片信息。
例如，所述呼吸器色度检测模块130为并排设置于竖直支撑架上的若干并联的分光光度计，以从上至下获取变压器呼吸器的一组光度信息，从而根据不同高度的光度信息准确判断呼吸器干燥剂的使用状态。
例如，所述呼吸器色度检测模块130为设置于变压器呼吸器中部位置的一广角照相机，将采集得到的图片信息与标准图谱进行比对，从而准确的判断呼吸器干燥剂的使用状态。
采用所述呼吸器色度检测模块130从外部获取能够直观反映呼吸器干燥剂使用状态的光度或照片信息，不仅安装简单方便，且不易受到环境湿度、温度、气流变化的影响，检测更为精准，为监测人员提供更为精准的判断依据。
值得说明的是，上述呼吸器湿度检测模块110与呼吸器色度检测模块130可单独使用，也可并联同时使用，以进一步提高监测的准确度，防止其中一个模块故障，导致检测不准确。
进一步地，所述呼吸器运行状态传感装置100可以通过RS485控制总线将检测得到的呼吸器湿度信息或光度信息或照片信息等输出，为降低设备成本，降低能耗，提高使用便捷度，所述呼吸器运行状态传感装置100还包括第一无线组网模块140，所述第一无线组网模块140电性连接所述控制模块120，所述第一无线组网模块140用于接收所述控制模块120输出的所述呼吸器湿度信息或光度信息或照片信息，并将呼吸器湿度信息或光度信息或照片信息通过WEB协议输出。
进一步地，所述呼吸器运行状态传感装置100还包括第一电源模块150、第一时钟模块160及第一复位模块170，所述第一电源模块150通过电源接口与所述控制模块120电性连接，用于为所述呼吸器运行状态传感装置100提供电源。所述第一时钟模块160与所述第一复位模块170电性连接所述控制模块120，用于分别为所述控制模块120提供时钟信号和复位信号。
进一步地，所述网关监控主站200包括第二无线网关模块210、处理模块220及输出模块230，所述第二无线网关模块210基于WEB协议与所述第一无线网关模块140通信，所述第二无线网关模块210用于接收所述第一无线网关模块140输出的呼吸器湿度信息或光度信息或照片信息。所述处理模块220电性连接所述第二无线网关模块210，所述处理模块220用于获取所述呼吸器湿度信息或光度信息或照片信息，并在预置的呼吸器状态参照表中查找所述呼吸器湿度信息对应的判断结果信息，所述输出模块230电性连接所述处理模块220，用于将所述判断结果信息输出。
具体地，在所述处理模块220中预置呼吸器状态参照表，例如，预置湿度对照表，当湿度超过某一阈值时，输出对应的提示信息，例如，当检测得到的呼吸器湿度信息处于0-m%，m＞0，则输出“呼吸器状态良好”信息；当检测得到的呼吸器湿度信息处于m-n%，n＞m，则输出“呼吸器状态合格”信息，当检测得到的呼吸器湿度信息处于n-100%，n＜100，则输出“呼吸器状态差，需更换干燥剂”信息。
当获取的信息为光度信息或照片信息时，其在处理模块中的处理过程与上述过程类似，其中照片信息可用已知的照片处理软件进行处理，此处不再赘述。
进一步地，所述输出模块230包括TCP/IP输出单元231、RS485总线输出单元232及GPRS输出单元233，所述TCP/IP输出单元231电性连接所述处理模块220，用于通过TCP/IP协议将判断结果信息输出。所述RS485总线输出单元232电性连接所述处理模块220，用于通过RS485总线协议将判断结果信息输出。所述GPRS输出单元233电性连接所述处理模块220，用于通过GPRS协议将判断结果信息输出，已提供多种形式的信息交换通道。
进一步地，所述网关监控主站200还包括执行模块240，所述执行模块240包括显示单元241及声光报警单元242，所述显示单元241电性连接所述处理模块220，用于接收并显示所述判断结果信息，所述声光报警单元242电性连接所述处理模块220，用于响应所述判断结果信息，并发出声光警报，以警示监测人员。
其中，所述声光报警单元242可能发出若干中不同类型的声音或光线，以根据得到的判断结果信息，对监测人员进行警示。
进一步地，所述网关监控主站200还包括第二电源模块250、第二时钟模块260及第二复位模块270，所述第二电源模块250通过电源接口与所述处理模块220电性连接，用于为所述网关监控主站200提供电源。所述第二时钟模块260与所述第二复位模块270电性连接所述处理模块220，用于分别为所述处理模块220提供时钟信号和复位信号。
进一步地，所述云端服务器300为巨控云服务器或SCADA云端服务器，以提供可靠稳定的数据交互平台。
进一步地，所述客户终端400包括PC端及移动终端，其中，移动终端可能包括智能手机端、巡检仪端等，以能够提供多种获取监测信息（包括呼吸器湿度信息或光度信息或照片信息、判断结果信息）的途径，供监测人员实时参考。
以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种变压器呼吸器在线监测系统，其特征在于，包括：
呼吸器运行状态传感装置，所述呼吸器运行状态传感装置设置于变压器呼吸器上或变压器呼吸器附近，用于获取呼吸器运行状态信息，所述呼吸器运行状态传感装置还用于将获取到的呼吸器运行状态信息输出；
网关监控主站，所述网关监控主站电性连接所述呼吸器运行状态传感装置，所述网关监控主站用于接收所述呼吸器运行状态信息，并在预置的呼吸器状态信息参照表中查找与所接收的呼吸器运行状态信息对应的判断结果信息，所述网关监控主站还用于将查找得到的判断结果信息输出；
云端服务器，所述云端服务器基于WEB协议与所述网关监控主站通讯，所述云端服务器用于接收并存储所述判断结果信息；以及
客户终端，所述客户终端基于WEB协议与所述云端服务器通讯，所述客户终端用于访问所述云端服务器，浏览所述判断结果信息。
2.如权利要求1所述的变压器呼吸器在线监测系统，其特征在于，所述呼吸器运行状态传感装置包括呼吸器湿度检测模块及控制模块，所述呼吸器湿度检测模块安装于变压器呼吸器内，用于检测呼吸器湿度信息；所述控制模块电性连接所述呼吸器湿度检测模块，所述控制模块用于获取所述呼吸器湿度信息，并将呼吸器湿度信息输出。
3.如权利要求2所述的变压器呼吸器在线监测系统，其特征在于，所述呼吸器运行状态传感装置还包括第一无线组网模块，所述第一无线组网模块电性连接所述控制模块，所述第一无线组网模块用于接收所述控制模块输出的所述呼吸器湿度信息，并将呼吸器湿度信息通过WEB协议输出。
4.如权利要求3所述的变压器呼吸器在线监测系统，其特征在于，所述呼吸器运行状态传感装置还包括第一电源模块、第一时钟模块及第一复位模块，所述第一电源模块通过电源接口与所述控制模块电性连接，用于为所述呼吸器运行状态传感装置提供电源；所述第一时钟模块与所述第一复位模块电性连接所述控制模块，用于分别为所述控制模块提供时钟信号和复位信号。
5.如权利要求3或4所述的变压器呼吸器在线监测系统，其特征在于，所述网关监控主站包括第二无线网关模块、处理模块及输出模块，所述第二无线网关模块基于WEB协议与所述第一无线网关模块通信，所述第二无线网关模块用于接收所述第一无线网关模块输出的呼吸器湿度信息；所述处理模块电性连接所述第二无线网关模块，所述处理模块用于获取所述呼吸器湿度信息，并在预置的呼吸器状态参照表中查找所述呼吸器湿度信息对应的判断结果信息，所述输出模块电性连接所述处理模块，用于将所述判断结果信息输出。
6.如权利要求5所述的变压器呼吸器在线监测系统，其特征在于，所述输出模块包括TCP/IP输出单元、RS485总线输出单元及GPRS输出单元，所述TCP/IP输出单元电性连接所述处理模块，用于通过TCP/IP协议将判断结果信息输出；所述RS485总线输出单元电性连接所述处理模块，用于通过RS485总线协议将判断结果信息输出；所述GPRS输出单元电性连接所述处理模块，用于通过GPRS协议将判断结果信息输出。
7.如权利要求5所述的变压器呼吸器在线监测系统，其特征在于，所述网关监控主站还包括执行模块，所述执行模块包括显示单元及声光报警单元，所述显示单元电性连接所述处理模块，用于接收并显示所述判断结果信息，所述声光报警单元电性连接所述处理模块，用于响应所述判断结果信息，并发出声光警报，以警示监测人员。
8.如权利要求5所述的变压器呼吸器在线监测系统，其特征在于，所述网关监控主站还包括第二电源模块、第二时钟模块及第二复位模块，所述第二电源模块通过电源接口与所述处理模块电性连接，用于为所述网关监控主站提供电源；所述第二时钟模块与所述第二复位模块电性连接所述处理模块，用于分别为所述处理模块提供时钟信号和复位信号。
9.如权利要求1所述的变压器呼吸器在线监测系统，其特征在于，所述云端服务器为巨控云服务器或SCADA云端服务器。
10.如权利要求1所述的变压器呼吸器在线监测系统，其特征在于，所述客户终端包括PC端及移动终端。
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