CN219266191U - 油色谱监测系统及变电站监控系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种油色谱监测系统及变电站监控系统，油色谱处理装置与变电站一体化监控装置连接，通过变电站一体化监控装置向油色谱处理装置下发采样控制指令，进而控制油气采集装置对变压器油进行采样，得到原始数据，最终通过油色谱处理装置将原始数据和测量数据回传至变电站一体化监控装置。上述方案，油气采集装置在进行采样工作时的采样控制指令，通过变电站一体化监控装置进行发送，无需在变电站的主控室内额外增加专用的后台屏柜，有效降低油色谱监测的建设和运维成本。

Description

油色谱监测系统及变电站监控系统

技术领域

本申请涉及变电站技术领域，特别是涉及一种油色谱监测系统及变电站监控系统。

背景技术

油色谱监测可以快速、在线监测变压器等油浸式电力高压设备的油液中，溶解故障气体的含量及其增长率，并通过故障诊断预报设备故障隐患信息，对保障变电站的安全、稳定运行具有重大意义。

然而，在对油色谱监测的相关参数指令(例如采样时间、采样周期、采样启停等)进行设置时，需要在变电站的主控室内额外增加专用的后台屏柜，通过后台屏柜的私有协议进行发送，增加了额外的建设和运维成本。

实用新型内容

基于此，有必要提供一种油色谱监测系统及变电站监控系统，以缓解传统的油色谱监测建设和运维成本较高的问题。

一种油色谱监测系统，包括油气采集装置、油色谱处理装置和变电站一体化监控装置，所述油气采集装置设置于变压器本体，用于对变压器油采集得到原始数据；所述油色谱处理装置连接所述油气采集装置，用于接收所述原始数据，以及输出测量数据；所述变电站一体化监控装置与所述油色谱处理装置连接，用于向所述油色谱处理装置下发采样控制指令，以及接收所述原始数据和所述测量数据。

上述油色谱监测系统，油色谱处理装置与变电站一体化监控装置连接，通过变电站一体化监控装置向油色谱处理装置下发采样控制指令，进而控制油气采集装置对变压器油进行采样，得到原始数据，最终通过油色谱处理装置将原始数据和测量数据回传至变电站一体化监控装置。上述方案，油气采集装置在进行采样工作时的采样控制指令，通过变电站一体化监控装置进行发送，无需在变电站的主控室内额外增加专用的后台屏柜，有效降低油色谱监测的建设和运维成本。

在其中一个实施例中，油色谱监测系统还包括交换机，所述变电站一体化监控装置和所述油色谱处理装置分别连接所述交换机。

在其中一个实施例中，所述变电站一体化监控装置和所述油色谱处理装置通过网线和光纤中的任意一种，与所述交换机连接。

在其中一个实施例中，所述油色谱处理装置和所述变电站一体化监控装置之间通过IEC61850规约和DL/T860规约中的任意一种进行通信。

在其中一个实施例中，所述油色谱处理装置包括串口组件、通信组件、下发组件和回传组件，所述下发组件、所述回传组件和所述油气采集装置分别连接所述串口组件，所述下发组件和所述回传组件分别连接所述通信组件，所述通信组件和所述回传组件分别连接所述变电站一体化监控装置。

在其中一个实施例中，所述下发组件包括内存器件和处理器件，所述串口组件、所述通信组件和所述处理器件分别连接所述内存器件。

在其中一个实施例中，所述回传组件包括数据库器件和电子盘，所述数据库器件和所述电子盘分别连接所述串口组件，所述数据库器件连接所述通信组件，所述电子盘连接所述变电站一体化监控装置。

在其中一个实施例中，所述串口组件和所述油气采集装置之间通过RS485和RS232中的任意一种协议通信连接。

在其中一个实施例中，油色谱监测系统还包括后台调试装置，所述后台调试装置连接所述油色谱处理装置。

一种变电站监控系统，包括变压器本体和上述的油色谱监测系统。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或传统技术中的技术方案，下面将对实施例或传统技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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附图。

图1为本申请一实施例中油色谱监测系统结构示意图；

图2为本申请另一实施例中油色谱监测系统结构示意图；

图3为本申请又一实施例中油色谱监测系统结构示意图；

图4为本申请再一实施例中油色谱监测系统结构示意图；

图5为本申请一实施例中油色谱监测系统数据流向示意图。

具体实施方式

为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的较佳的实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本申请的公开内容的理解更加透彻全面。

请参阅图1，一种油色谱监测系统，包括油气采集装置110、油色谱处理装置120和变电站一体化监控装置130，油气采集装置110设置于变压器本体，用于对变压器油采集得到原始数据；油色谱处理装置120连接油气采集装置110，用于接收原始数据，以及输出测量数据；变电站一体化监控装置130与油色谱处理装置120连接，用于向油色谱处理装置120下发采样控制指令，以及接收原始数据和测量数据。

具体地，变电站一体化监控装置130即为用于变电站全站运行监控的后台装置。变电站一体化监控装置130的具体类型并不是唯一的，只要能够同时实现变电站全站的运行监控均可。例如，在一个较为详细的实施例中，变电站一体化监控装置130可以是后台服务器或者后台服务器集群。在另外的实施例中，变电站一体化监控装置130还可以是工控机或者个人计算机等，具体不做限定。

变电站的全站运行监控包括但不限于对变压器油的油色谱监测。可以理解，在另外的实施例中，通过变电站一体化监控装置130以及其它装置，还可实现对变电站的其余器件的运行状态监控，例如铁芯接地电流监控、局部放电监控、断路器状态监控、电压互感器状态监控以及开关柜温度监控等，具备不做限定，结合实际变电站的运行需求进行选择即可。

油气采集装置110即为对变压器油的当前状态进行采样，得到表征变压器油液运行状态的相关参数的装置。油色谱处理装置120则具备一定的数据处理功能，其既能与油气采集装置110进行通信，还能与变电站一体化监控装置130进行通信。油色谱处理装置120将变电站一体化监控装置130下发(可以是用户通过变电站一体化监控装置130手动下发或者变电站一体化监控装置130自动下发)的采样控制指令发送至油气采集装置110，进而使得油气采集装置110以采样控制指令相匹配的采样周期进行采集操作，得到变压器油相关的原始数据。之后油色谱处理装置120对采集得到的原始数据进行运算处理，得到油色谱相关的测量数据。最终通过油色谱处理装置120将原始数据和测量数据传输到变电站一体化监控装置130，以供用户查看。

应当指出的是，原始数据的具体类型并不是唯一的，在一个较为详细的实施例中，原始数据包括遥测原始谱图数据。更为具体的，在一个实施例中，遥测原始谱图数据包括变压器油中，H₂、CO、CH₄、C₂H₂、C₂H₄、C2H₆、CO₂、O₂等特征气体数据。进一步地，在一个实施例中，原始数据还包括遥信数据，较为具体的，遥信数据包括油气采集装置110的当前状态码和告警码。

可以理解，变电站一体化监控装置130向油色谱处理装置120发送的采样控制指令并不是唯一的，在一个实施例中，若变电站一体化监控装置130发送的采样控制指令为采样相关信号，该采样相关信号传输到油气采集装置110之后，油气采集装置110将会按照预约时间和周期自动启动的采样或者是手动启动的采样，油气采集装置110在每一个采样周期结束后，自动上传最新一组原始数据至油色谱处理装置120，经过油色谱处理装置120分析处理之后回传到变电站一体化监控装置130。

在一个实施例中，若变电站一体化监控装置130发送的采样控制指令为控制命令，例如，读取遥测谱图数据、工作状态巡检等，该控制命令经过油色谱处理装置120传输到油气采集装置110，油气采集装置110将最新一组遥测谱图数据或者当前状态码和告警码上传。

上述油色谱监测系统，油色谱处理装置120与变电站一体化监控装置130连接，通过变电站一体化监控装置130向油色谱处理装置120下发采样控制指令，进而控制油气采集装置110对变压器油进行采样，得到原始数据，最终通过油色谱处理装置120将原始数据和测量数据回传至变电站一体化监控装置130。上述方案，油气采集装置110在进行采样工作时的采样控制指令，通过变电站一体化监控装置130进行发送，无需在变电站的主控室内额外增加专用的后台屏柜，有效降低油色谱监测的建设和运维成本。

请参阅图2，在其中一个实施例中，油色谱监测系统还包括交换机210，变电站一体化监控装置130和油色谱处理装置120分别连接交换机210。

具体地，交换机210是一种电(光)信号转发的网络设备，它可以为接入交换机210的任意两个网络节点提供独享的电信号通路。本实施例的方案，变电站一体化监控装置130和油色谱处理装置120之间通过交换机210连接，构建油色谱处理装置120和变电站一体化监控装置130之间的网络通路，从而实现变电站一体化监控装置130和油色谱处理装置120之间的信号交互。

应当指出的是，变电站一体化监控装置130与交换机210的连接，以及油色谱处理装置120与交换机210之间的连接方式均不是唯一的，只要能够保证数据的可靠传输均可。在其中一个实施例中，变电站一体化监控装置130和油色谱处理装置120通过网线和光纤中的任意一种，与交换机210连接。

具体地，在实际应用场景中，变电站一体化监控装置130与交换机210可以是通过网线或者光纤连接，油色谱处理装置120与交换机210可以是通过光纤或者网线连接。也即油色谱处理装置120和交换机210的连接方式，与变电站一体化监控装置130和交换机210的连接方式可以相同或不同，也即均为网线连接或者均为光纤连接，或者一个通过网线连接，另一个通过网线连接，具体不做限定。

在其中一个实施例中，油色谱处理装置120和变电站一体化监控装置130之间通过IEC61850规约和DL/T860规约中的任意一种进行通信。

具体地，IEC61850规约即为电力系统自动化领域全球通用标准，通过该规约可使智能变电站的工程实施变得规范、统一和透明，不论是哪个系统集成商建立的智能变电站工程，都可以通过SCD(系统配置)文件了解整个变电站的结构和布局，对于智能化变电站发展具有不可替代的作用。故在一个较为详细的实施例中，油色谱处理装置120和变电站一体化监控装置130之间可通过IEC61850规约进行通信。

可以理解，在另外的实施例中，油色谱处理装置120和变电站一体化监控装置130之间还可通过另外一种规约进行通信，也即通过DL/T860规约进行通信，同样能够实现采样控制指令的下发以及数据的回传。在实际场景中，具体采用何种规约进行通信，结合实际需求进行选择即可。

应当指出的是，在一个实施例中，以油色谱处理装置120和变电站一体化监控装置130之间通过IEC61850规约进行通信为例进行说明。本实施例的方案，在油色谱监测系统搭建的过程中，需要将预先做好的CID模型文件，也即IED实例配置文件(Configured IEDDescription)，首先导入变电站一体化监控装置130和油色谱处理装置120中，以确保后续油色谱处理装置120和变电站一体化监控装置130以IEC61850规约进行通信。

请参阅图3，在其中一个实施例中，油色谱处理装置120包括串口组件310、通信组件320、下发组件330和回传组件340，下发组件330、回传组件340和油气采集装置110分别连接串口组件310，下发组件330和回传组件340分别连接通信组件320，通信组件320和回传组件340分别连接变电站一体化监控装置130。

具体地，油色谱处理装置120的具体类型并不是唯一的，本实施例的方案，油色谱处理装置120设置有串口组件310、通信组件320、下发组件330和回传组件340四部分，串口组件310用于与油气采集装置110连接，通过串口组件310实现与油气采集装置110的通信。通信组件320则与变电站一体化监控装置130连接，通过通信组件320实现与变电站一体化监控装置130的通信。较为具体的，在一个实施例中，通信组件320连接交换机210，交换机210则进一步与变电站一体化监控装置130连接。

下发组件330用于接收变电站一体化监控装置130发送的采样控制指令，并经过逻辑运算处理之后，转换为油气采集装置110相匹配类型操作命令，最终发送给油气采集装置110，以使油气采集装置110执行采集操作。回传组件340用于接收油气采集装置110所采集得到的原始数据，并对原始数据进行逻辑运算处理之后，得到相关测量数据，最终将原始数据和/或测量数据输出至变电站一体化监控装置130，实现数据回传功能。

通过上述方案，设置下发组件330和回传组件340，分别实现采样控制指令的下发，以及油色谱相关数据的回传，提高油色谱监测系统的运行效率以及运行可靠性。

请参阅图4，在其中一个实施例中，下发组件330包括内存器件420和处理器件410，串口组件310、通信组件320和处理器件410分别连接内存器件420。

具体地，下发组件330的具体类型并不是唯一的，本实施例的方案，下发组件330包括内存器件420和处理器件410，内存器件420具备存储和转发功能，在实际运行过程中，变电站一体化监控装置130下发的采样控制指令，首先传输到内存器件420，由内存器件420转发至处理器件410，在处理器件410处进行逻辑运算。之后再经过内存器件420将逻辑运算后的命令传输给串口组件310，在串口组件310处进行报文整合。最终，串口组件310将命令编译成与控制命令相对应的串口私有规约报文的格式，传输给油气采集装置110，使得油气采集装置110根据收到串口报文后进行相应的操作命令。

应当指出的是，在一个较为详细的实施例中，可结合参阅图5，油色谱处理装置120为双核处理装置，包括CORE0(linux核)和CORE1(裸核)。相应的，通信组件320具体为CORE0(linux核)中的通信器件，串口组件310具体为CORE0(linux核)中的串口器件，而下发组件330中的内存器件420则为CORE0(linux核)与CORE1(裸核)之间共享的内存器件420，也即双核共享内存器件420。以IEC61850规约通信为例，在一个实施例中，通信组件320为CORE0(linux核)中的61850通信器件，处理器件410则为CORE1(裸核)中的逻辑算法相关的器件。

可以理解，在一个实施例中，由于在变电站实际运行状态下，油气采集装置110和油色谱处理装置120一般放置在变压器本体的旁边，运行环境较为恶劣，经过长时间的运行，假如运维人员发现油色谱处理装置120长时间收不到油气采集装置110发送信号，可以发送远程重启油色谱处理装置120的命令，使油色谱处理装置120进行重启，从而解决问题。如果现象没有解除，再通知相关厂家进行配合处理。

请结合参阅图4，在其中一个实施例中，回传组件340包括数据库器件430和电子盘440，数据库器件430和电子盘440分别连接串口组件310，数据库器件430连接通信组件320，电子盘440连接变电站一体化监控装置130。

具体地，以IEC61850规约通信为例，电子盘440中预存有61850文件服务share文件夹，串口组件310与油气采集装置110进行通信，将原始数据以串口报文格式传输到串口组件310，之后由串口组件310进行报文解析，得到原始数据(遥测谱图数据和遥信数据)。遥测谱图数据和遥信数据可存入数据库器件430(也即database数据库)中，之后直接传输到变电站一体化监控装置130处进行显示。也可以传输到电子盘440，以chr二进制文件的形式写入电子盘440的61850文件服务share文件夹中(每组谱图数据生成一个文件)。最终，变电站一体化监控装置130通过61850文本操作读取chr文件，将文件里的数据描绘成一张谱图，对变压器油中特征气体进行持续监控，及时发现变压器内部存在的潜伏性故障，随时掌握变压器的运行状况，判断其是否运行正常。

可以理解，串口组件310与油气采集装置110之间的通信方式并不是唯一的，在其中一个实施例中，串口组件310和油气采集装置110之间通过RS485和RS232中的任意一种协议通信连接。

具体地，RS485是一个定义平衡数字多点系统中的驱动器和接收器的电气特性的标准，使用该标准的数字通信网络能在远距离条件下以及电子噪声大的环境下有效传输信号，RS485使得连接本地网络以及多支路通信链路的配置成为可能。RS232标准接口(又称EIA RS-232)是常用的串行通信接口标准之一，在串行通讯时，要求通讯双方都采用一个标准接口，使不同的设备可以方便地连接起来进行通讯，因此，通过RS232通信协议同样能够实现串口组件310与油气采集装置110之间的串口通信。

请参阅图5，在其中一个实施例中，油色谱监测系统还包括后台调试装置(也即图示厂家私有规约通讯的油色谱监测后台)，后台调试装置连接油色谱处理装置120。

较为详细的，在一个实施例中，后台调试装置与油色谱处理装置120的电子盘440连接。在该实施例的方案中，电子盘440还设置有json文件夹，串口组件310解析报文后，将原始谱图数据写入json格式的文件中(每组谱图数据生成一个文件)，后台调试装置通过厂家私有规约召唤json文件，然后将文件里的数据描绘成一张谱图，对变压器油中特征气体进行分析，判断变压器是否运行正常。通过该方案，可实现油色谱监测系统在前期厂家调试或者油色谱处理装置120故障时对变压器进行临时监测，提高油色谱监测系统的运行可靠性。

本申请还提供一种变电站监控系统，包括变压器本体和上述的油色谱监测系统。

具体地，油色谱监测系统的具体实现方式如上述各个实施例以及附图所示，变电站监控系统除了上述油色谱监测系统之外，还可包括铁芯接地电流监控系统、局部放电监控系统、断路器状态监控系统、电压互感器状态监控系统以及开关柜温度监控系统中的至少一种，这些监控系统共用一个变电站一体化监控装置130。

上述变电站监控系统，油色谱处理装置120与变电站一体化监控装置130连接，通过变电站一体化监控装置130向油色谱处理装置120下发采样控制指令，进而控制油气采集装置110对变压器油进行采样，得到原始数据，最终通过油色谱处理装置120将原始数据和测量数据回传至变电站一体化监控装置130。上述方案，油气采集装置110在进行采样工作时的采样控制指令，通过变电站一体化监控装置130进行发送，无需在变电站的主控室内额外增加专用的后台屏柜，有效降低油色谱监测的建设和运维成本。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种油色谱监测系统，其特征在于，包括：

油气采集装置，设置于变压器本体，用于对变压器油采集得到原始数据；

油色谱处理装置，连接所述油气采集装置，用于接收所述原始数据，以及输出测量数据；

变电站一体化监控装置，与所述油色谱处理装置连接，用于向所述油色谱处理装置下发采样控制指令，以及接收所述原始数据和所述测量数据。

2.根据权利要求1所述的油色谱监测系统，其特征在于，还包括交换机，所述变电站一体化监控装置和所述油色谱处理装置分别连接所述交换机。

3.根据权利要求2所述的油色谱监测系统，其特征在于，所述变电站一体化监控装置和所述油色谱处理装置通过网线和光纤中的任意一种，与所述交换机连接。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的油色谱监测系统，其特征在于，所述油色谱处理装置和所述变电站一体化监控装置之间通过IEC 61850规约和DL/T860规约中的任意一种进行通信。

5.根据权利要求1所述的油色谱监测系统，其特征在于，所述油色谱处理装置包括串口组件、通信组件、下发组件和回传组件，所述下发组件、所述回传组件和所述油气采集装置分别连接所述串口组件，所述下发组件和所述回传组件分别连接所述通信组件，所述通信组件和所述回传组件分别连接所述变电站一体化监控装置。

6.根据权利要求5所述的油色谱监测系统，其特征在于，所述下发组件包括内存器件和处理器件，所述串口组件、所述通信组件和所述处理器件分别连接所述内存器件。

7.根据权利要求5所述的油色谱监测系统，其特征在于，所述回传组件包括数据库器件和电子盘，所述数据库器件和所述电子盘分别连接所述串口组件，所述数据库器件连接所述通信组件，所述电子盘连接所述变电站一体化监控装置。

8.根据权利要求5所述的油色谱监测系统，其特征在于，所述串口组件和所述油气采集装置之间通过RS485和RS232中的任意一种协议通信连接。

9.根据权利要求1所述的油色谱监测系统，其特征在于，还包括后台调试装置，所述后台调试装置连接所述油色谱处理装置。

10.一种变电站监控系统，其特征在于，包括变压器本体和权利要求1-9任意一项所述的油色谱监测系统。

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