CN111981998A - 一种变压器油箱变形量测量组件、测量系统及测量方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种变压器油箱变形量测量组件，包括：箱壁测量仪、箱盖测量仪，所述的箱壁测量仪用于变压器油箱箱壁的变形量测量，包括：箱壁测量仪支架，所述的箱壁测量仪支架上固定设置有可上下滑动的第一微型激光测距仪，所述的箱壁测量仪支架下部设置有第一无线采集卡、第一蓄电池，第一微型激光测距仪将采集的数据以无线方式传输至第一无线采集卡，第一蓄电池为第一无线采集卡、第一微型激光测距仪供电；所述的箱盖测量仪用于变压器油箱箱盖的变形量测量。本发明可以自动测量，数据远程传输，无需爬高，安全性好，可遥控操作；设计智能化装置，自动测量并形成表格上传到互联网或电脑上，自动计算差值，并能编辑打印报表。

Description

一种变压器油箱变形量测量组件、测量系统及测量方法

技术领域

本发明属于变压器生产制造维护技术领域，具体涉及一种变压器油箱变形量测量组件装置、测量系统及测量方法，可应用于交流变压器、换流变及电抗器等产品在正负压时对油箱变形量进行无线测量。

背景技术

目前，变压器、电抗器等制造生产中需要进行测量正负压试验，需进行四次油箱变形量测量。测量方法是在变压器四周设置十二个标杆，拉线，测量标准线与箱壁距离，每次试验均需进行多次测量。

测量装置为标杆拉线结构，在冷却器或其他附件安装时，经常会与测量装置干涉，同时各测点需要多次测量、手工记录。安装变形量测量装置后，在不同位置测量约11个点，每个点均需爬高到四米左右拉线测量；负压试验抽真空前、中、后各测量一次；正压试验加压前、中、后各测量一次；油箱制作和总装各测量正负压一次。每台产品需测11*3*3*2＝198点次，均为手工记录，最后汇总誊抄到正负压表格中传递给质检部、计算差值。

因此，现有的测量方法均是手工测量、记录，工作繁琐重复，工作环境恶劣，费时费力，精度也较差。且均需爬高到五米左右高度进行测量，正负压试验均存在发生事故的安全风险。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种变压器油箱变形量的无线遥控测量组件、测量系统及测量方法，通过手机遥控测量组件自动进行变压器油箱变形量测量，可将测量数据无线传输到手机APP及互联网，通过电脑、手机即可实时查询测量结果；无需重复爬高测量，在油箱底部遥控操作即可。本发明所采用的技术方案如下：

一种变压器油箱变形量测量组件，包括：箱壁测量仪、箱盖测量仪，所述的箱壁测量仪用于变压器油箱箱壁的变形量测量，包括：箱壁测量仪支架，所述的箱壁测量仪支架上固定设置有可上下滑动的第一微型激光测距仪，所述的箱壁测量仪支架下部设置有第一无线采集卡、第一蓄电池，第一微型激光测距仪将采集的数据以无线方式传输至第一无线采集卡，第一蓄电池为第一无线采集卡、第一微型激光测距仪供电；

所述的箱盖测量仪用于变压器油箱箱盖的变形量测量，包括：带横梁的箱盖测量仪支架，所述的横梁上设置有可水平滑动的滑动块，所述的滑动块上设置有第二微型激光测距仪，所述的横梁的活动端部设置有模块组件，所述的模块组件包括：第二无线采集卡、第二蓄电池，第二微型激光测距仪将采集的数据以无线方式传输至第二无线采集卡，第二蓄电池为第二无线采集卡、第二微型激光测距仪供电。

一种变压器油箱变形量测量系统，包括：上述的变压器油箱变形量测量组件、数据终端，所述的数据终端与测量组件之间无线连接实现数据交互。

优选的，所述的数据终端为智能手机或者计算机，所述的智能手机中安装有接收测量数据的APP，用于显示现场的测量数据；所述的计算机中安装有数据处理模块，用于显示现场的测量数据、自动计算差值、并编辑打印报表。

一种变压器油箱变形量测量方法，应用上述的一种变压器油箱变形量测量系统，包括以下步骤：

S1、根据油箱图纸确定测点数量、测量高度和位置，现场通过人工操作，将箱壁测量仪、箱盖测量仪布置到位，箱壁测量仪、箱盖测量仪自检并进入初始状态，录入测量的参数；

S2、通过手机APP或者计算机数据处理模块，开启箱壁测量仪、箱盖测量仪，开始对变压器油箱变形量进行自动测量；激光测量仪按程序设定，定期自动开启测量变压器油箱的变形量数据；

S3、激光测量仪所测量的数据，通过无线采集卡自动实时上传至手机或计算机中、自动存储；

S4、当测量得到的变形量数据超过预警值时，形成报警信息通知操作人员进行处理；

S5、全部测量流程完成之后，箱壁测量仪、箱盖测量仪自动结束测量，所得测量数据在手机或者计算机上自动汇总成报表，操作人员确认后上传质检部及工艺设备部；

S6、将箱壁测量仪、箱盖测量仪断电，清理后放置到专用存放区域；蓄电池充电待用。

本发明的有益效果：

本发明可以自动测量，数据远程传输，无需爬高，安全性好，可遥控操作，具有极广阔的推广应用前景。

设计智能化装置，自动测量并形成表格上传到互联网或电脑上，自动计算差值，并能编辑打印报表。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的具体实施方式、或者现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术的描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些具体实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的属于本申请保护范围之内的附图。

图1是本发明实施例的箱壁测量仪的主视图；

图2是本发明实施例的箱壁测量仪的底座安装结构示意图；

图3是本发明实施例的箱盖测量仪的主视图；

图中，1-第一立柱，2-第一底座，3-磁力吸盘，4-第一80角架，5-第一微型激光测距仪，6-凹槽滑板，7-磁力开关，8-第一无线采集卡，9-第一蓄电池，10-第一封盖，11-激光雕刻标尺，12-第二立柱，13-第二底座，14-第二80角架，15-80-160角架，16-160-160角架，17-横梁，18-斜梁，19-导向光轴底座，20-导向光轴，21-第二微型激光测距仪底座，22-第二微型激光测距仪，23-模块组件。

具体实施方式

下面结合附图，具体说明本发明的实施方式。

一种变压器油箱变形量测量组件，包括：箱壁测量仪、箱盖测量仪，所述的箱壁测量仪用于变压器油箱箱壁的变形量测量，所述的箱盖测量仪用于变压器油箱箱盖的变形量测量。

如图1所示，是本发明实施例的箱壁测量仪的主视图。所述的箱壁测量仪包括：可移动的第一底座2，所述的第一底座2通常是一侧切边的圆形钢制底座，在一侧切边是为了让箱壁测量仪可以尽量靠近油箱。在所述的第一底座2的下表面通过螺栓联接、设置有三个磁力吸盘3，变压器油箱一般是放置在气垫车的钢制托盘上，方便利用气垫车进行移动，所述的磁力吸盘3是为了将箱壁测量仪牢固地吸附到钢制托盘上。在所述的第一底座2的上表面中心位置设置第一立柱1，第一底座2与第一立柱1之间使用角接标准件联接。所述的第一立柱1为中空的高强度厚壁铝型材立方体长柱，所述的第一立柱1的外侧面设置有竖直方向的凹槽。

在所述的第一底座2的上表面，围绕第一立柱1设置有第一80角架4、磁力开关7、第一无线采集卡8、第一蓄电池9。如图2所示，是本发明实施例的箱壁测量仪的底座安装结构示意图。所述的第一立柱1的四个侧面分别固定设置有四个第一80角架4，通过四个第一80角架4将第一立柱1与第一底座2固定成一体。

在第一底座2的上表面，呈等边三角形布置有三个磁力开关7，所述的磁力开关7是可调磁铁，通过磁力吸附在钢制的第一底座2上。支架底座是用磁铁吸附来辅助定位的，安装时打开磁力开关7，磁铁吸附固定底座避免意外移位造成测量误差大；测量结束拆除测量装置时，关闭磁力开关7，磁铁消磁可以轻松拆除测量装置。

所述的第一无线采集卡8是一个集成有数据采集功能和无线传输功能的装置，通过螺栓固定设置在第一底座2的上表面，利用第一无线采集卡8上的CPU进行编程，控制传输频率及报警等。所述的第一无线采集卡8可采用数据采集模块+无线传输模块的硬件结构来实现。数据采集模块负责采集微型激光测距仪的位置数据，通过有线标准信号0-5V模拟量传输。无线传输模块负责和数据采集模块通讯，并把采集的位置数据通过无线GPRS传输到服务器。具体如下：无线传输模块上的CPU通过MODUSRTU协议读取数据采集模块的数据，经过打包处理后通过JSON结构发送到服务器。

所述的第一蓄电池9是封装在盒子里的蓄电池，将盒子通过螺栓固定在第一底座2上，盒子开孔留出充电口和出线口。因为箱壁测量仪需要放置到不同的变压器旁边进行测量，而且变压器的分布距离较远、数量较多，因此，所有箱壁测量仪都是无线的，需要通过第一蓄电池作为供电电源，给第一无线采集卡8和第一微型激光测距仪5等设备供电。

在所述的第一立柱1的长度方向设置有长度略小于第一立柱1的高度的激光雕刻标尺11，所述的激光雕刻标尺11可以通过铆接或粘接方式固定在第一立柱1的铝型材上。在变压器油箱变形量测量过程中，需要明确测量位置的高度值，测量位置一般设定在油箱高度的一半左右，可以将第一微型激光测距仪5移动到激光雕刻标尺11的对应位置。

所述的第一立柱1的顶部设置第一封盖10，第一立柱1的铝型材是中空的，第一封盖10可以起到防尘的作用。另外，还可以在第一封盖10上加装吊环螺钉，用软绳联接到油箱上，用于防止第一立柱1倾倒。

在所述的第一立柱1的竖直方向的凹槽中设置有凹槽滑板6，第一立柱1的竖直方向的凹槽中设置有与凹槽滑板6相对应的异性螺母，当异性螺母松开后、凹槽滑板6就可以沿凹槽上下滑动了，滑动到测量高度后就可以拧紧异性螺母将凹槽滑板6与第一立柱1紧固固定。在凹槽滑板6上，固定设置有第一微型激光测距仪5。

如图3所示，是本发明实施例的箱盖测量仪的主视图。所述的箱盖测量仪包括：可移动的圆形的第二底座13，在第二底座13的上表面中心位置设置第二立柱12，所述的第二立柱12为铝型材立方体长柱，其横截面是大规格矩形、以便足以支撑起横梁17。

在所述的第二底座13的上表面，围绕第二立柱12设置有：第二80角架14、80-160角架15、160-160角架16。所述的第二80角架14、80-160角架15、160-160角架16与第二立柱12的矩形铝型材四面贴合、通过螺栓固定，实现第二立柱12与第二底座13之间的牢固连接。

在所述的第二立柱12的中间偏上位置设置横梁17，横梁17与第二立柱12相接触的固定端通过三角架加强固定，横梁17与第二立柱12相互垂直。斜梁18的一端与第二立柱12的顶部固定连接、另一端与横梁17固定连接形成三角形连接结构。在所述的第二立柱12、横梁17的长度方向均设置有凹槽。

在所述的横梁17的远离第二立柱12的端部，设置有模块组件23。在所述的模块组件23与第二立柱12之间的横梁17的位置，设置有导向光轴底座19、导向光轴20。所述的导向光轴底座19安装在横梁17的凹槽内，可沿凹槽水平滑动，通过螺栓实现定位。因油箱宽度尺寸不同，箱盖测点一般是油箱宽度的一半，所以，测量时首先通过第二底座13移动到对应位置。如果还满足不了测点位置要求，再通过移动导向光轴底座19(使之沿凹槽水平滑动)来满足测点位置要求。

所述的导向光轴底座19上固定设置有导向光轴20，所述的导向光轴20与第二立柱12平行。所述的导向光轴20可以上下滑动，满足不同高度油箱对测点高度的要求。所述的导向光轴20是机加工的高精度轴，与导向光轴底座19配套，导向光轴底座19内设置有滑动轴承，可保证导向光轴20垂直顺畅滑动。

所述的导向光轴20上固定设置有第二微型激光测距仪底座21，所述的第二微型激光测距仪底座21穿过导向光轴20后、用螺栓紧固。在所述的第二微型激光测距仪底座21上，固定设置有第二微型激光测距仪22。通过调整导向光轴20，满足测量的高度要求。

因需要测量油箱盖部中间位置的变形量，所以必须悬臂支撑，均为通过螺栓联接到第二立柱12的铝型材的凹槽内，可以根据油箱实际高度调整横梁17的固定位置；因为悬臂调整的工作量大，所以只有当导向光轴20的调整范围满足不了测量要求时才进行横梁17的调节。

所述的模块组件23是由第二无线采集卡及第二蓄电池集成一体，通过螺栓固定在横梁17的凹槽中，也可沿凹槽水平滑动。所述的第二立柱12的上端部设置有第二封盖。第二无线采集卡的具体实现方式与第一无线采集卡8相同。

一种变压器油箱变形量测量系统，包括：前述的变压器油箱变形量测量组件、数据终端，所述的数据终端与测量组件之间无线连接实现数据交互。

所述的数据终端为智能手机或者计算机。所述的智能手机中安装有接收测量数据的APP，用于显示现场的测量数据；所述的计算机中安装有数据处理模块，用于显示现场的测量数据、自动计算差值、并编辑打印报表。其中，显示现场测量数据、自动计算差值、并编辑打印报表的方法，均为本领域的常规操作方法，没有改进与创新，在此不再详细描述。

一种变压器油箱变形量测量方法，包括以下步骤：

S1、现场通过人工操作，将箱壁测量仪、箱盖测量仪布置到位。

S1.1、根据油箱图纸确定测点数量、测量高度和位置。测点的数量，对应箱壁测量仪、箱盖测量仪的数量，和油箱结构及外形尺寸相关。通常需要在油箱四周以及油箱顶部布置箱壁测量仪、箱盖测量仪，在测量仪的固定架外的明显位置处设置防护警示牌、以防止不小心触动固定架而影响测量的准确性。

S1.2、准备相应数量的箱壁测量仪、箱盖测量仪，清洁并查看电量满足要求。

S1.3、将微型激光测距仪的测量高度、测量位置调节到位，自检合格并自动进入初始状态。

S1.4、录入参数：录入项目名称、施工单号、测量示意图、测量间隔及起始与结束时间等参数。录入参数在手机或计算机上均可操作，测量间隔精度误差等储存到网上服务器中，通过无线采集卡将录入的参数传输至微型激光测距仪中。

S1.5、测量仪就位：将箱壁测量仪、箱盖测量仪布置到位固定牢固，将立柱的上部用绳子联接到油箱上，避免意外碰撞时发生倾倒事故。注意：联接绳保持适度松弛不得受力，避免油箱变形时会对测量造成影响；调整箱壁测量仪、箱盖测量仪，确保其固定位置不影响附件等安装及不易被碰触移位。

S1.6、设备调试：启动所有测量仪，自检合格并自动进入初始状态。检查测量仪与手机及计算机的无线通讯正常。

S2、通过手机APP或者计算机数据处理模块，开启箱壁测量仪、箱盖测量仪；开始对变压器油箱变形量进行自动测量。具体地，可以通过手机APP设置开始按钮进行开关操作，无线采集卡接收控制信号再传输到箱壁测量仪、箱盖测量仪可以实现自动开与关。

S2.1、操作者再次确认各项参数设置准确、设备运行正常、数据传输通畅后，启动测量程序，测量流程为自动控制无需人为操作。

S2.2、激光测量仪按程序设定，定期自动开启测量变压器油箱的变形量数据。

S3、激光测量仪所测量的数据，通过无线采集卡自动实时上传至手机或计算机中、自动存储，供操作人员查看。

S4、当测量得到的变形量数据超过预警值时，形成报警信息通知操作人员进行处理，避免真空或充气机组继续运行造成油箱变形损坏。

S5、全部测量流程完成之后，箱壁测量仪、箱盖测量仪自动结束测量，所得测量数据在手机或者计算机上自动汇总成报表，操作人员确认后上传质检部及工艺设备部等部门。

S6、将箱壁测量仪、箱盖测量仪断电，清理后放置到专用存放区域；蓄电池充电待用。

最后需要说明的是：以上实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此。本领域技术人员应该理解：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，其可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种变压器油箱变形量测量组件，其特征在于，包括：箱壁测量仪、箱盖测量仪，所述的箱壁测量仪用于变压器油箱箱壁的变形量测量，包括：箱壁测量仪支架，所述的箱壁测量仪支架上固定设置有可上下滑动的第一微型激光测距仪(5)，所述的箱壁测量仪支架下部设置有第一无线采集卡(8)、第一蓄电池(9)，第一微型激光测距仪(5)将采集的数据以无线方式传输至第一无线采集卡(8)，第一蓄电池(9)为第一无线采集卡(8)、第一微型激光测距仪(5)供电；

所述的箱盖测量仪用于变压器油箱箱盖的变形量测量，包括：带横梁(17)的箱盖测量仪支架，所述的横梁(17)上设置有可水平滑动的滑动块，所述的滑动块上设置有第二微型激光测距仪(22)，所述的横梁(17)的活动端部设置有模块组件(23)，所述的模块组件(23)包括：第二无线采集卡、第二蓄电池，第二微型激光测距仪(22)将采集的数据以无线方式传输至第二无线采集卡，第二蓄电池为第二无线采集卡、第二微型激光测距仪(22)供电。

2.根据权利要求1所述的一种变压器油箱变形量测量组件，其特征在于，所述的箱壁测量仪包括：可移动的第一底座(2)，在所述的第一底座(2)的下表面通过螺栓联接、设置有磁力吸盘(3)，在所述的第一底座(2)的上表面中心位置设置第一立柱(1)，第一底座(2)与第一立柱(1)之间使用角接标准件联接，所述的第一立柱(1)为中空的高强度厚壁铝型材立方体长柱、外侧面设置有竖直方向的凹槽；

在所述的第一底座(2)的上表面，围绕第一立柱(1)设置有第一80角架(4)、磁力开关(7)、第一无线采集卡(8)、第一蓄电池(9)；在所述的第一立柱(1)的长度方向设置有长度略小于第一立柱(1)的高度的激光雕刻标尺(11)，所述的第一立柱(1)的顶部设置第一封盖(10)，在所述的第一立柱(1)的竖直方向的凹槽中设置有凹槽滑板(6)，通过异性螺母实现凹槽滑板(6)固定，在凹槽滑板(6)上固定设置有第一微型激光测距仪(5)。

3.根据权利要求2所述的一种变压器油箱变形量测量组件，其特征在于，所述的第一无线采集卡(8)是一个集成有数据采集功能和无线传输功能的装置，通过螺栓固定设置在第一底座(2)的上表面；所述的第一蓄电池(9)封装在盒子里，将盒子通过螺栓固定在第一底座(2)上，盒子开孔留出充电口和出线口。

4.根据权利要求3所述的一种变压器油箱变形量测量组件，其特征在于，所述的第一无线采集卡(8)、第二无线采集卡为数据采集模块与无线传输模块组合的硬件结构，数据采集模块负责采集第一微型激光测距仪(5)、第二微型激光测距仪(22)的位置数据，通过有线标准信号0-5V模拟量传输；无线传输模块负责和数据采集模块通讯，并把采集的位置数据通过无线GPRS传输到服务器。

5.根据权利要求4所述的一种变压器油箱变形量测量组件，其特征在于，所述的第一底座(2)是一侧切边的圆形钢制底座，所述的激光雕刻标尺(11)通过铆接或粘接方式固定在第一立柱(1)上。

6.根据权利要求1所述的一种变压器油箱变形量测量组件，其特征在于，所述的箱盖测量仪包括：可移动的圆形的第二底座(13)，在第二底座(13)的上表面中心位置设置第二立柱(12)，所述的第二立柱(12)为铝型材立方体长柱；

在所述的第二底座(13)的上表面，围绕第二立柱(12)设置有：第二80角架(14)、80-160角架(15)、160-160角架(16)，所述的第二80角架(14)、80-160角架(15)、160-160角架(16)与第二立柱(12)四面贴合、通过螺栓固定；

在所述的第二立柱(12)的中间偏上位置设置横梁(17)，横梁(17)与第二立柱(12)相接触的固定端通过三角架加强固定，横梁(17)与第二立柱(12)相互垂直；斜梁(18)的一端与第二立柱(12)的顶部固定连接、另一端与横梁(17)固定连接形成三角形连接结构，在所述的第二立柱(12)、横梁(17)的长度方向均设置有凹槽；

在所述的模块组件(23)与第二立柱(12)之间的横梁(17)的位置，设置有导向光轴底座(19)、导向光轴(20)，所述的导向光轴底座(19)安装在横梁(17)的凹槽内，可沿凹槽水平滑动，通过螺栓实现定位；所述的导向光轴底座(19)上固定设置有导向光轴(20)，所述的导向光轴(20)与第二立柱(12)平行，所述的导向光轴(20)可以上下滑动，所述的导向光轴(20)上固定设置有第二微型激光测距仪底座(21)，在所述的第二微型激光测距仪底座(21)上，固定设置有第二微型激光测距仪(22)。

7.根据权利要求6所述的一种变压器油箱变形量测量组件，其特征在于，所述的模块组件(23)通过螺栓固定在横梁(17)的凹槽中，可沿凹槽水平滑动；所述的第二立柱(12)的上端部设置有第二封盖。

8.一种变压器油箱变形量测量系统，其特征在于，包括：如权利要求1－7任一项所述的变压器油箱变形量测量组件、数据终端，所述的数据终端与测量组件之间无线连接实现数据交互。

9.根据权利要求8所述的一种变压器油箱变形量测量系统，其特征在于，所述的数据终端为智能手机或者计算机，所述的智能手机中安装有接收测量数据的APP，用于显示现场的测量数据；所述的计算机中安装有数据处理模块，用于显示现场的测量数据、自动计算差值、并编辑打印报表。

10.一种变压器油箱变形量测量方法，其特征在于，应用权利要求9所述的一种变压器油箱变形量测量系统，包括以下步骤：

S1、根据油箱图纸确定测点数量、测量高度和位置，现场通过人工操作，将箱壁测量仪、箱盖测量仪布置到位，箱壁测量仪、箱盖测量仪自检并进入初始状态，录入测量的参数；

S2、通过手机APP或者计算机数据处理模块，开启箱壁测量仪、箱盖测量仪，开始对变压器油箱变形量进行自动测量；激光测量仪按程序设定，定期自动开启测量变压器油箱的变形量数据；

S3、激光测量仪所测量的数据，通过无线采集卡自动实时上传至手机或计算机中、自动存储；

S4、当测量得到的变形量数据超过预警值时，形成报警信息通知操作人员进行处理；

S5、全部测量流程完成之后，箱壁测量仪、箱盖测量仪自动结束测量，所得测量数据在手机或者计算机上自动汇总成报表，操作人员确认后上传质检部及工艺设备部；

S6、将箱壁测量仪、箱盖测量仪断电，清理后放置到专用存放区域；蓄电池充电待用。

Images