CN112099416A - 一种变压器用便携式折叠油罐油位检测控制系统及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种变压器用便携式折叠油罐油位检测控制系统及其方法，该控制系统包括：油位监测单元，用于实时监测储油罐内绝缘油的液位数据信息；在线检测仪，与储油罐连接，用于接收及显示各储油罐的液位数据信息，并对液位数据信息进行处理分析，以及根据控制指令控制油罐的开启或关闭；和上位机，与在线检测仪连接，用于接收和储存液位数据信息，以及向在线检测仪发送第一控制指令。本发明的变压器用便携式折叠油罐油位检测控制系统及其方法，可对各变压器用储油罐内的油位进行自动实时监测，使用方便，实时省力，提高了各站点变压器用储油罐的管理和效率和使用效率，也给使用方带来了极大的方便，具有良好的推广应用价值。

Description

一种变压器用便携式折叠油罐油位检测控制系统及其方法

技术领域

本发明涉及油位检测技术领域，尤其涉及一种变压器用便携式折叠油罐油位检测控制系统及其方法。

背景技术

变压器是利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置，根据冷却方式的不同，可分为干式变压器、油浸式变压器、氟化物变压器等类别。油浸式变压器用油实现冷却、绝缘等功能。油位过低将导致变压器引线或铁芯暴露于空气中，造成内部闪络危险，且由于油与空气接触面增大，变压器油的绝缘性将会迅速下降，因此需要采用变压器用储油罐定期为变压器补充绝缘油。变压器用储油按照绝缘油类型进行分类，一般包括新变压器绝缘油、使用过的变压器绝缘油和再生的变压器绝缘油，不同类型的绝缘油存储在不同的储油罐中，根据变压器需要选择不同的储油罐对变压器进行补油作业。

传统的变压器补油方式是通过变压器用储油罐采用人工手段进行补油，由于操作人员的失误往往会造成过补油和漏补油的现象；同时，通过简单计算补油量，由于忽略温度的差异导致的变压器绝缘油体积的变化，往往会造成计算结果的不准确，继而造成绝缘油补加过少或过多的缺陷。

此外，现有的变压器用储油罐管理混乱，无法对各变压器用储油罐内的油位进行实时监测，需人工进行一一测量后才能发放到下一个用户中，也无法对回收的废旧绝缘油液位进行快速测量计算相应的收益，操作繁琐，费时费力，造成变压器用储油罐使用效率低下，也给使用方带来了极大的不便。因此有必要对现有的变压器储油罐的运行管理模式进行改进。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术中的上述缺陷，提出一种变压器用便携式折叠油罐油位检测控制系统及其方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明的第一个方面是提供一种变压器用便携式折叠油罐油位检测控制系统，包括：

油位监测单元，其设置于便携式折叠油罐上，用于实时监测所述便携式折叠油罐内变压器用绝缘油的液位数据信息；

在线检测仪，与所述便携式折叠油罐连接，用于接收及显示各所述便携式折叠油罐的液位数据信息，并对所述液位数据信息进行处理分析，以及根据控制指令控制所述便携式折叠油罐的开启或关闭；和

上位机，与所述在线检测仪连接，用于接收和储存所述液位数据信息，以及向所述在线检测仪发送第一控制指令。

进一步地，在所述的变压器用便携式折叠油罐油位检测控制系统中，所述在线检测仪，包括：

单片机(Mega48单片机)，其分别通过第一通信单元和第二通信单元连接所述便携式折叠油罐和所述上位机，用于对接收的所述液位数据信息进行处理分析，并将处理后的所述分析数据信息发送至所述上位机；

显示单元，其连接所述单片机，用于显示所述液位数据信息和所述分析数据信息；

按键单元，其连接所述单片机，用于向所述单片机输入第二控制指令；

继电器输出单元，其连接所述单片机，用于根据所述第一控制指令或所述第二控制指令控制所述便携式折叠油罐的电磁阀开启或关闭。

进一步优选地，在所述的变压器用便携式折叠油罐油位检测控制系统中，所述在线检测仪，还包括：

指示单元，其连接所述单片机，用于当所述液位数据信息超出预设阈值时发出报警提醒；和

电源单元，其连接所述单片机，用于为所述在线检测仪供电。

进一步优选地，在所述的变压器用便携式折叠油罐油位检测控制系统中，所述单片机为Mega48单片机。

进一步优选地，在所述的变压器用便携式折叠油罐油位检测控制系统中，所述第一通信单元和第二通信单元采用485无线通信模块。

进一步地，在所述的变压器用便携式折叠油罐油位检测控制系统中，所述便携式折叠油罐，包括：

罐体，其为采用软体材质制成的可折叠结构，用于存储变压器用绝缘油；

电磁阀，其设置于所述罐体的进油口和出油口处，且无线连接所述继电器输出单元，用于执行所述控制指令。

进一步地，在所述的变压器用便携式折叠油罐油位检测控制系统中，所述油位监测单元，包括：

液位传感器，其设置于所述罐体上，用于实时监测所述罐体内变压器用绝缘油的液位数据信息；和

微处理器，其连接所述A/D转换器，用于将数字信号的所述液位数据信息发送至所述在线检测仪。

进一步地，在所述的变压器用便携式折叠油罐油位检测控制系统中，所述油位监测单元，还包括：

I/V转换器，其连接所述液位传感器，用于将所述液位数据信息由电流信号转换为电压信号；

A/D转换器，其连接所述I/V转换器，用于将所述液位数据信息由电压信号转换为数字信号。

进一步地，在所述的变压器用便携式折叠油罐油位检测控制系统中，还包括：

智能终端，其通过扫描所述便携式折叠油罐上的二维码信息无线连接所述上位机；

其中，所述智能终端用于获取所述液位数据信息，用于领取所述便携式折叠油罐，以及用于向所述上位机发送请求指令，所述上位机根据所述请求信息生成所述控制指令。

本发明的第二个方面是提供一种如所述系统的变压器用便携式折叠油罐油位检测控制方法，包括：

油位监测单元采集便携式折叠油罐的液位数据信息，并将所述液位数据信息发送给在线检测仪；

在线检测仪接收所述液位数据信息，并根据所述液位数据信息控制便携式折叠油罐的电磁阀开启或关闭，以及同时将所述液位数据信息发送至上位机；

上位机根据所述液位数据信息，并根据请求信息向所述在线检测仪发送控制指令；

智能终端扫描便携式折叠油罐上的二维码信息无线连接所述上位机，在获取所述液位数据信息后，向所述上位机发送所述请求指令。

本发明采用上述技术方案，与现有技术相比，具有如下技术效果：

(1)采用液位传感器实时监测便携式折叠油罐内的液位数据信息，并将液位数据信息发送至在线检测仪，工作人员可通过在线检测仪远程自动获得储油罐的液位状态，使得工作人员实时掌握储油罐的油位状态，免除了人工巡检的人力资源消耗，而且油位状态监测结果准确可靠，保障了变压器补油工作的正常进行；克服了传统人工检测容易出现“漏检”、“误检”等影响储油罐正常使用的情况，实现了可靠、安全、实时的对储油罐油位状态进行监测；

(2)通过在线检测仪对液位数据信息进行分析处理，液位数据信息和处理后的分析结果实时显示在显示单元上，方便监测，有利于及时发现和预防油位异常；并通过按键单元和继电器输出单元，可远程控制储油罐上电磁阀的开启和关闭，继而实现对变压器补油作业的灵活控制；

(3)将液位数据信息通过RS485总线通信传输并存储到上位机，记录各便携式折叠油罐的使用数据，便于后期查看储油罐使用记录，解决了现有储油罐不能记录使用情况的缺陷；

(4)用于采用智能终端扫描便携式折叠油罐上的二维码信息，即可无线连接上位机，获取储油罐内绝缘油的液位状态和储油罐，以及还可以通过智能终端向上位机发送请求放油的指令，由上位机根据请求信息生成控制指令，继而通过在线检测仪控制储油罐上的电磁阀打开，对变压器进行补油作业，实现了储油罐使用的全程自动化；

(5)便携式折叠油罐采用聚氨酯型软体油罐，在空体状态下能够折叠至总容积的6﹪以下，节省空间、便于存放，既具有体积小、重量轻、易于运输和搬运等特点，由具有极强的耐油性能、密封性能、抗紫外防老化性能。

附图说明

图1为本发明一种变压器用便携式折叠油罐油位检测控制系统的整体框架原理图；

图2为本发明一种变压器用便携式折叠油罐油位检测控制系统中在线监测仪的框架原理图；

图3为本发明一种变压器用便携式折叠油罐油位检测控制系统中油位监测单元的框架原理图；

图4为本发明一种变压器用便携式折叠油罐油位检测控制系统中上位机与智能终端的框架原理图；

图5为本发明一种变压器用便携式折叠油罐油位检测控制方法的框架原理图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行描述和说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。基于本申请提供的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些示例或实施例，对于本领域的普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图将本申请应用于其他类似情景。此外，还可以理解的是，虽然这种开发过程中所作出的努力可能是复杂并且冗长的，然而对于与本申请公开的内容相关的本领域的普通技术人员而言，在本申请揭露的技术内容的基础上进行的一些设计，制造或者生产等变更只是常规的技术手段，不应当理解为本申请公开的内容不充分。

在本申请中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域普通技术人员显式地和隐式地理解的是，本申请所描述的实施例在不冲突的情况下，可以与其它实施例相结合。

除非另作定义，本申请所涉及的技术术语或者科学术语应当为本申请所属技术领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本申请所涉及的“一”、“一个”、“一种”、“该”等类似词语并不表示数量限制，可表示单数或复数。本申请所涉及的术语“包括”、“包含”、“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含；例如包含了一系列步骤或模块(单元)的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可以还包括没有列出的步骤或单元，或可以还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。本申请所涉及的“连接”、“相连”、“耦接”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电气的连接，不管是直接的还是间接的。本申请所涉及的“多个”是指两个或两个以上。“和/或”描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，“A和/或B”可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。本申请所涉及的术语“第一”、“第二”、“第三”等仅仅是区别类似的对象，不代表针对对象的特定排序。

本发明提供一种用于变压器用成品油的存储、抢修以及在线油位监测控制的变压器用便携式折叠油罐油位检测控制系统及其方法；同时也是一种可用于储油罐的油位、油温、油压等多种类型参数均可采集的多功能储存数据采集器。

图1是本申请实施例一种变压器用便携式折叠油罐油位检测控制系统的整体框架原理图，其主要包括：油位监测单元，其设置于便携式折叠油罐上，用于实时监测所述便携式折叠油罐内变压器用绝缘油的液位数据信息；在线检测仪，与所述便携式折叠油罐连接，用于接收及显示各所述便携式折叠油罐的液位数据信息，并对所述液位数据信息进行处理分析，以及根据控制指令控制所述便携式折叠油罐的开启或关闭；和上位机，与所述在线检测仪连接，用于接收和储存所述液位数据信息，以及向所述在线检测仪发送第一控制指令。该检测控制系统采用液位传感器实时监测便携式折叠油罐内的液位数据信息，并将液位数据信息发送至在线检测仪，工作人员可通过在线检测仪远程自动获得储油罐的液位状态，使得工作人员实时掌握储油罐的油位状态，免除了人工巡检的人力资源消耗，而且油位状态监测结果准确可靠，保障了变压器补油工作的正常进行；克服了传统人工检测容易出现“漏检”、“误检”等影响储油罐正常使用的情况，实现了可靠、安全、实时的对储油罐油位状态进行监测。

在一些实施例中，图2为本申请实施例一种变压器用便携式折叠油罐油位检测控制系统中在线检测仪的框架原理图，所述在线检测仪，包括：单片机、显示单元、按键单元和继电器输出单元。其中，单片机分别通过第一通信单元和第二通信单元连接所述便携式折叠油罐和所述上位机，用于对接收的所述液位数据信息进行处理分析，并将处理后的所述分析数据信息发送至所述上位机。显示单元连接所述单片机，用于显示所述液位数据信息和所述分析数据信息。按键单元连接所述单片机，用于向所述单片机输入第二控制指令。继电器输出单元连接所述单片机，用于根据所述第一控制指令或所述第二控制指令控制所述便携式折叠油罐的电磁阀开启或关闭。通过在线检测仪对液位数据信息进行分析处理，液位数据信息和处理后的分析结果实时显示在显示单元上，方便监测，有利于及时发现和预防油位异常；并通过按键单元和继电器输出单元，可远程控制储油罐上电磁阀的开启和关闭，继而实现对变压器补油作业的灵活控制。

在其中的一个实施例中，图2为本申请实施例一种变压器用便携式折叠油罐油位检测控制系统中在线检测仪的框架原理图。该在线检测仪还包括：指示单元，其连接所述单片机，用于当所述液位数据信息超出预设阈值时发出报警提醒；和电源单元，其连接所述单片机，用于为所述在线检测仪供电。

在其中的一个实施例中，图2为变压器用便携式折叠油罐油位检测控制系统中在线检测仪的框架原理图。所述单片机为Mega48单片机。即该在线监测仪的单片机以485模块为媒介，通过Modbus总线通信和上位机之间进行数据传输，上位机为PC主机。所述第一通信单元和第二通信单元采用485无线通信模块，在线检测仪、上位机和油位监测单元之间采用485无线通信模块进行数据交流。

在其中的一个实施例中，所述便携式折叠油罐，包括罐体和设置于罐体进油口和出油口处的电磁阀。罐体为采用软体材质制成的可折叠结构，用于存储变压器用绝缘油；电磁阀设置于所述罐体的进油口和出油口处，且无线连接所述继电器输出单元，用于执行所述控制指令。

在其中的一个实施例中，该便携式折叠油罐的软体罐体主要由涂覆织物粘合而成，涂覆织物的性能基本决定了软体油罐的性能。聚酯纤维和尼龙纤维都适合生产聚氨酯型涂覆织物，由于聚酯纤维的粘合性较差，国外通常选用尼龙纤维作为聚氨酯型涂覆织物的骨架材料。但聚酯纤维与尼龙纤维相比，具有模量大、伸长率低等优点。经研究发现由聚酯纤维生产的软体油罐比尼龙纤维生产的软体油罐具有更好的尺寸稳定性，因此该罐体选用聚酯纤维作为骨架材料生产聚氨酯型软体油罐。该便携式折叠油罐采用聚氨酯型软体油罐，在空体状态下能够折叠至总容积的6﹪以下，节省空间、便于存放，既具有体积小、重量轻、易于运输和搬运等特点，由具有极强的耐油性能、密封性能、抗紫外防老化性能。

在一些实施例中，图3为本申请实施例一种变压器用便携式折叠油罐油位检测控制系统中油位监测单元的框架原理图。所述油位监测单元，包括：液位传感器，其设置于所述罐体上，用于实时监测所述罐体内变压器用绝缘油的液位数据信息；和微处理器，其连接所述A/D转换器，用于将数字信号的所述液位数据信息发送至所述在线检测仪。

在其中的一个实施例中，如图3所示的油位监测单元的框架原理图，该变压器用便携式折叠油罐油位检测控制系统中，所述油位监测单元，还包括：I/V转换器，其连接所述液位传感器，用于将所述液位数据信息由电流信号转换为电压信号；A/D转换器，其连接所述I/V转换器，用于将所述液位数据信息由电压信号转换为数字信号。

在一些实施例中，图4为本申请实施例一种变压器用便携式折叠油罐油位检测控制系统中上位机和智能终端的框架原理图。该变压器用便携式折叠油罐油位检测控制系统，还包括：智能终端，其通过扫描所述便携式折叠油罐上的二维码信息无线连接所述上位机；其中，所述智能终端用于获取所述液位数据信息，用于领取所述便携式折叠油罐，以及用于向所述上位机发送请求指令，所述上位机根据所述请求信息生成所述控制指令。将液位数据信息通过RS485总线通信传输并存储到上位机，上位机记录各便携式折叠油罐的使用数据，便于后期查看储油罐使用记录，解决了现有储油罐不能记录使用情况的缺陷；

在其中的一个实施例中，该智能终端为智能手机、笔记本或平板电脑，该智能终端用于采用智能终端扫描便携式折叠油罐上的二维码信息，即可无线连接上位机，获取储油罐内绝缘油的液位状态和储油罐，以及还可以通过智能终端向上位机发送请求放油的指令，由上位机根据请求信息生成控制指令，继而通过在线检测仪控制储油罐上的电磁阀打开，对变压器进行补油作业，实现了储油罐使用的全程自动化。

在一些实施例中，图5为本申请实施例一种变压器用便携式折叠油罐油位检测控制方法的框架原理图，其包括：

S10，油位监测单元采集便携式折叠油罐的液位数据信息，并将所述液位数据信息发送给在线检测仪；

S20，在线检测仪接收所述液位数据信息，并根据所述液位数据信息控制便携式折叠油罐的电磁阀开启或关闭，以及同时将所述液位数据信息发送至上位机；

S30，上位机根据所述液位数据信息，并根据请求信息向所述在线检测仪发送控制指令；

S40，智能终端扫描便携式折叠油罐上的二维码信息无线连接所述上位机，在获取所述液位数据信息后，向所述上位机发送所述请求指令。

采用该变压器用便携式折叠油罐油位检测控制方法，可对各变压器用储油罐内的油位进行自动实时监测，且通过智能终端可实现现场检测操作，使用方便，实时省力，提高了各站点变压器用储油罐的管理和效率和使用效率，也给使用方带来了极大的方便，具有良好的推广应用价值。

以上对本发明的具体实施例进行了详细描述，但其只是作为范例，本发明并不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对本发明进行的等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此，在不脱离本发明的精神和范围下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本发明的范围内。

Claims (10)

1.一种变压器用便携式折叠油罐油位检测控制系统，其特征在于，包括：

油位监测单元，其设置于便携式折叠油罐上，用于实时监测所述便携式折叠油罐内变压器用绝缘油的液位数据信息；

在线检测仪，与所述便携式折叠油罐连接，用于接收及显示各所述便携式折叠油罐的液位数据信息，并对所述液位数据信息进行处理分析，以及根据控制指令控制所述便携式折叠油罐的开启或关闭；和

上位机，与所述在线检测仪连接，用于接收和储存所述液位数据信息，以及向所述在线检测仪发送第一控制指令。

2.根据权利要求1所述的变压器用便携式折叠油罐油位检测控制系统，其特征在于，所述在线检测仪，包括：

单片机，其分别通过第一通信单元和第二通信单元连接所述便携式折叠油罐和所述上位机，用于对接收的所述液位数据信息进行处理分析，并将处理后的所述分析数据信息发送至所述上位机；

显示单元，其连接所述单片机，用于显示所述液位数据信息和所述分析数据信息；

按键单元，其连接所述单片机，用于向所述单片机输入第二控制指令；

继电器输出单元，其连接所述单片机，用于根据所述第一控制指令或所述第二控制指令控制所述便携式折叠油罐的电磁阀开启或关闭。

3.根据权利要求2所述的变压器用便携式折叠油罐油位检测控制系统，其特征在于，所述在线检测仪，还包括：

指示单元，其连接所述单片机，用于当所述液位数据信息超出预设阈值时发出报警提醒；和

电源单元，其连接所述单片机，用于为所述在线检测仪供电。

4.根据权利要求2所述的变压器用便携式折叠油罐油位检测控制系统，其特征在于，所述单片机为Mega48单片机。

5.根据权利要求2所述的变压器用便携式折叠油罐油位检测控制系统，其特征在于，所述第一通信单元和第二通信单元采用485无线通信模块。

6.根据权利要求1所述的变压器用便携式折叠油罐油位检测控制系统，其特征在于，所述便携式折叠油罐，包括：

罐体，其为采用软体材质制成的可折叠结构，用于存储变压器用绝缘油；

电磁阀，其设置于所述罐体的进油口和出油口处，且无线连接所述继电器输出单元，用于执行所述控制指令。

7.根据权利要求1所述的变压器用便携式折叠油罐油位检测控制系统，其特征在于，所述油位监测单元，包括：

液位传感器，其设置于所述罐体上，用于实时监测所述罐体内变压器用绝缘油的液位数据信息；和

微处理器，其连接所述A/D转换器，用于将数字信号的所述液位数据信息发送至所述在线检测仪。

8.根据权利要求7所述的变压器用便携式折叠油罐油位检测控制系统，其特征在于，所述油位监测单元，还包括：

I/V转换器，其连接所述液位传感器，用于将所述液位数据信息由电流信号转换为电压信号；

A/D转换器，其连接所述I/V转换器，用于将所述液位数据信息由电压信号转换为数字信号。

9.根据权利要求1所述的变压器用便携式折叠油罐油位检测控制系统，其特征在于，还包括：

智能终端，其通过扫描所述便携式折叠油罐上的二维码信息无线连接所述上位机；

其中，所述智能终端用于获取所述液位数据信息，用于领取所述便携式折叠油罐，以及用于向所述上位机发送请求指令，所述上位机根据所述请求信息生成所述控制指令。

10.一种如权利要求1-9任一项所述系统的变压器用便携式折叠油罐油位检测控制方法，其特征在于，包括：

油位监测单元采集便携式折叠油罐的液位数据信息，并将所述液位数据信息发送给在线检测仪；

在线检测仪接收所述液位数据信息，并根据所述液位数据信息控制便携式折叠油罐的电磁阀开启或关闭，以及同时将所述液位数据信息发送至上位机；

上位机根据所述液位数据信息，并根据请求信息向所述在线检测仪发送控制指令；

智能终端扫描便携式折叠油罐上的二维码信息无线连接所述上位机，在获取所述液位数据信息后，向所述上位机发送所述请求指令。

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