一种变压器油状态在线监测系统的制作方法

本实用新型涉及油液检测技术领域，尤其涉及一种变压器油状态在线监测系统。

背景技术：

变压器作为整个电力系统中不可或缺的变电设备，起着极其重要的角色。目前，大型变电场所广泛应用的是油浸式变压器。在油浸式变压器的运行过程中，变压器油会随着绝缘老化以及变压器故障而产生不同的杂质成分，造成过热和油压过大的情况，因此对于变压器油的在状态监测对于变压器的正常可靠运行具有重要的意义。

目前对变压器油状态判断，通常是在停电状况下对油样进行一系列复杂的处理分析，这不仅过程时间长，而且处理条件也较为苛刻；也有通过瓦斯判断等进行保护操作；但综合而言都不具备较高的实时性和灵活性。同时，在电厂或者变电站等地方，由于电气设备种类复杂繁多，布线相对比较复杂，有线监测系统会加重布线负担，不仅维护成本高，而且还会增加安全隐患。另外，现有的检测系统所针对的对象通常只有一个或两个，使得整个监测系统的灵活性低、可靠性差。

技术实现要素：

针对现有技术存在的上述不足，本实用新型的目的在于解决现有变压器油检测时间长，检测麻烦，时效性低，灵活性差的问题提供一种变压器油状态在线监测系统，能够进行在线检测，检测速度更快，检测可靠性高；并且能够及时将检测结果发送至监测中心，使监测时效性更高；同时，能够进行多种成分的检测，检测范围更广，灵活性更好。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是这样的：一种变压器油状态在线监测系统，包括监测端和接收端，其特征在于：所述监测端包括拉曼信号采集模块、压力传感器模块、温度传感器模块、DSP数据预处理模块、第一无线收发模块以及第一电源模块，所述拉曼信号采集模块、压力传感器模块、温度传感器模块以及第一无线收发模块均与DSP数据预处理模块相连，所述电源模块为拉曼信号采集模块、压力传感器模块、温度传感器模块、DSP数据预处理模块以及第一无线收发模块供电；

所述接收端包括第二无线收发模块、MCU数据处理模块、存储模块、显示模块以及第二电源模块，所述第二无线收发模块、存储模块以及显示模块均与MCU数据处理模块相连，所述第二电源模块为第二无线收发模块、MCU数据处理模块、存储模块以及显示模块供电；在接收端还设有两个功能复用数据接口，所述功能复用数据接口也与MCU数据处理模块相连；

所述监测端与接收端通过第一无线收发模块与第二无线收发模块配合无线通讯连接。

进一步地，所述拉曼信号采集模块包括：气体检测腔、液体检测腔、激光源、拉曼探头、滤波器以及CCD传感器；所述激光源产生的单色激光经光纤光路送入气体检测腔和液体检测腔，单色激光在气体检测腔和液体检测腔发生拉曼反应后产生拉曼散射光，拉曼散射光经光纤光路传送至拉曼探头，所述拉曼探头检测到的光信号经滤波器后传送到CCD传感器，该CCD传感器与DSP数据预处理模块相连。

进一步地，所述温度传感器模块包括变压器油温度传感器和环境温度传感器。

进一步地，在接收端还设有一警示器，该警示器也与MCU数据处理器相连。

与现有技术相比，本实用新型具有如下优点：

1、结构简单，采用分体式的监测端和接收端，并且监测端和接收端通过无线连接，从而避免了布线带来的麻烦；并且，只需将检测端安装与变压器上，就能够实现实时在线监测，无需停机后通过人员进行现场检测，更加方便，并且能够及时将监测数据发送到接收端，时效性更高。

2、通过两个拉曼反应腔分别对变压器油中气体和液体状态溶解物含量进行检测，从而使检测更准确，检测可靠性高；并且，能够检测多种气体、杂质，从而使检测范围更广，并且灵活性更好。

3、接收端设有两个功能复用数据接口，能够进行存储数据导出，并方便地接入厂站监测网进行监测数据共享；同时，接收端在后期应用中也可以随着功能要求的增加实现系统程序在线升级，使用更加方便。

附图说明

图1为监测端的原理框图。

图2为接收端的原理框图。

图3为监测端使用时的状态图。

图中：1—监测端，2—接收端，3—拉曼信号采集模块，31—气体检测腔，32—液体检测腔，33—激光源，34—拉曼探头，35—滤波器，36—CCD传感器，4—压力传感器，5—温度传感器，6—DSP数据预处理模块，7—第一无线收发模块，8—第一电源模块，9—第二无线收发模块，10—MCU数据处理模块，11—显示模块，12—存储模块，13—第二电源模块，14—功能复用数据接口，15—变压器。

具体实施方式

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明。

实施例：参见图1、图2以及图3，一种变压器油状态在线监测系统，包括监测端1和接收端2。所述监测端1包括拉曼信号采集模块3、压力传感器模块4、温度传感器模块5、DSP数据预处理模块6、第一无线收发模块7以及第一电源模块8。所述拉曼信号采集模块3、压力传感器模块4、温度传感器模块5以及第一无线收发模块7均与DSP数据预处理模块6相连，所述电源模块为拉曼信号采集模块3、压力传感器模块4、温度传感器模块5、DSP数据预处理模块6以及第一无线收发模块7供电。其中，所述拉曼信号采集模块3包括：气体检测腔31、液体检测腔32、激光源33、拉曼探头34、滤波器35以及CCD传感器36。所述激光源33产生的单色激光经光纤光路送入气体检测腔31和液体检测腔32，单色激光在气体检测腔31和液体检测腔32发生拉曼反应后产生拉曼散射光，拉曼散射光经光纤光路传送至拉曼探头34，所述拉曼探头34检测到的光信号经滤波器35后传送到CCD传感器36，该CCD传感器36与DSP数据预处理模块6相连。所述温度传感器模块5包括变压器油温度传感器5和环境温度传感器5；同时对变压器油和环境温度进行检测，从而使后续的数据分析处理准确度更高。所述DSP数据预处理模块6将接收到的拉曼信号、压力信号以及温度信号整合（呈数字信号）后打包，然后通过第一无线收发模块7进行数据发送。

在使用过程中，气体检测腔31、液体检测腔32、变压器油温度传感器5以及压力传感器4均安装与变压器15内（浸泡在变压器油中）。工作过程中，单色激光通过光纤光路传入液体反应腔和气体反应腔从而和检测对象（CO₂、CH₄、糠醛等）发生拉曼反应，得到拉曼散射光。采用拉曼检测模块进行检测，使检测准确度更高，并且检测速度更快、效率更高。

所述接收端2包括第二无线收发模块9、MCU数据处理模块10、存储模块12、显示模块11以及第二电源模块13。所述第二无线收发模块9、存储模块12以及显示模块11均与MCU数据处理模块10相连，所述第二电源模块13为第二无线收发模块9、MCU数据处理模块10、存储模块12以及显示模块11供电。在接收端2还设有两个功能复用数据接口14，所述功能复用数据接口14也与MCU数据处理模块10相连。具体实施时，在接收端2还设有一警示器，该警示器也与MCU数据处理器相连。

所述监测端1与接收端2通过第一无线收发模块7与第二无线收发模块9配合无线通讯连接。

MCU数据处理模块10通过第二无线收发模块9接收由监测端1发出的数据，并进行分析处理得到变压器油的状态信息，然后通过显示器进行显示，同时将接收到的数据及变压器油状态信息存储到存储模块12中，以备查阅。同时，通过两个功能复用数据接口14，能够进行存储数据导出，并方便地接入厂站监测网进行监测数据共享；并且，接收端2在后期应用中，也可以随着功能要求的增加实现系统程序（写入MCU数据处理模块10的程序）在线升级，使用更加方便。

最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，那些对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。