干式变压器无线弧光温度控制器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种干式变压器无线弧光温度控制器，包括感应干式变压器的温度并产生电压信号的温度采集模块、放大模块、感应干式变压器在发生故障时所产生的光线电弧并产生弧光检测信号的光纤电弧光传感器、获取弧光检测信号并根据电压信号获取温度数据的主控模块、以及将温度数据和弧光检测信号发送至远程监控中心的通信模块；温度采集模块、放大模块、主控模块、通信模块依次连接，光纤电弧光传感器连接至主控模块。光纤电弧光传感器可直接迅速的感应干式变压器发生故障时产生的光线电弧，并产生相应的弧光检测信号，根据弧光检测信号可判断干式变压器出现故障。进一步增加的GPRS无线传输模块，可解决布线困难、维护不便的问题。
【专利说明】干式变压器无线弧光温度控制器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及温度控制领域，更具体地说，涉及一种干式变压器无线弧光温度控制器。
【背景技术】
[0002]目前，公知的干式变压器温度控制器一般由三个或四个温度传感器产生采集点，对采集点的电压数据通过模数转换及微处理器算法处理转化为温度数据，并且与可设置控制阀值进行对比匹配，从而产生风机启停、超温告警、超温跳闸等控制信号。
[0003]温度数据及控制信号通过仪器面板进行直观显示，还一般通过RS232或者RS485通过通信电缆传送至远端监控中心。
[0004]这种干式变压器温度控制器存在以下缺陷:对干式变压器的故障不能及时检测出来。因温度数据不是突变量，温度采集传感器需要经过升温、预热反应的过程，不能快速反映干式变压器故障时产生的状态。
[0005]另外，现有的干式变压器温度控制器是用有线方式组网，对于偏远地区，极易面临布线困难、人工维护不便、维护成本高等问题。
[0006]因此现有技术存在缺陷，需要改进。
实用新型内容
[0007]本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述干式变压器的故障不能及时检测的缺陷，提供一种干式变压器无线弧光温度控制器。
[0008]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:构造一种干式变压器无线弧光温度控制器，用于监测干式变压器的温度，包括用于感应干式变压器的温度并产生相应的电压信号的温度采集模块、用于将所述电压信号进行放大的放大模块、用于感应所述干式变压器在发生故障时所产生的光线电弧并产生相应的弧光检测信号的光纤电弧光传感器、用于获取所述弧光检测信号并根据放大后的所述电压信号获取温度数据的主控模块、以及用于建立所述主控模块与远程监控中心的通信连接以将所述温度数据和弧光检测信号打包发送至所述远程监控中心的通信模块；所述温度采集模块、放大模块、主控模块、通信模块依次连接，所述光纤电弧光传感器连接至所述主控模块。
[0009]本实用新型所述的干式变压器无线弧光温度控制器，其中，所述主控模块包括微处理器，所述光纤电弧光传感器的自检故障信号输出引脚连接至所述微处理器的一个数据输入引脚，所述光纤电弧光传感器的弧光电信号输出引脚连接至所述微处理器的另一个数据输入引脚。
[0010]本实用新型所述的干式变压器无线弧光温度控制器，其中，所述通信模块包括连接至所述主控模块的、通过无线传输的方式与远程监控中心建立通讯连接的无线通讯模块/和通过通信电缆连接至所述远程监控中心的串口通信模块。
[0011]本实用新型所述的干式变压器无线弧光温度控制器，其中，所述无线通讯模块为GPRS无线传输模块。
[0012]本实用新型所述的干式变压器无线弧光温度控制器，其中，所述GPRS无线传输模块包括型号为的USR-GPRS232-7S2GPRS芯片，所述主控模块包括型号为PIC16F188的微处理器，GPRS芯片的15、9、7、6号引脚分别——对应的连接至所述微处理器的15至18号引脚，所述GPRS芯片的16号引脚通过旁路电容接地。
[0013]本实用新型所述的干式变压器无线弧光温度控制器，其中，还包括连接至所述主控模块的、用于实时显示所述温度数据并接收用户输入的控制指令的人机交互模块。
[0014]本实用新型所述的干式变压器无线弧光温度控制器，其中，所述温度采集模块包括温度传感器。
[0015]实施本实用新型的干式变压器无线弧光温度控制器，具有以下有益效果:本实用新型中，采用光纤电弧光传感器可以直接迅速的感应干式变压器在发生故障时所产生的光线电弧，并产生相应的弧光检测信号发送给主控模块，根据弧光检测信号可以判断干式变压器出现故障。这种感应方式可快速的检测出干式变压器的故障。
[0016]进一步的，本实用新型还将通信模块中增加了 GPRS无线传输模块，可有效解决偏远地区的布线困难、人工维护不便、维护成本高的问题。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中:
[0018]图1是本实用新型干式变压器无线弧光温度控制器的较佳实施例的结构框图；
[0019]图2是图1中光纤电弧光传感器与主控模块的电路图；
[0020]图3是图1中GPRS无线传输模块与主控模块的电路图。
【具体实施方式】
[0021]为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的【具体实施方式】。
[0022]参考图1，是本实用新型干式变压器无线弧光温度控制器的较佳实施例的结构框图；
[0023]本实用新型的干式变压器无线弧光温度控制器，用于监测干式变压器的温度，包括:温度采集模块1、放大模块3、光纤电弧光传感器2、主控模块4、通信模块5、人机交互模块6 ;其中，通信模块5具体包括串口通信模块52和无线通讯模块51 ;
[0024]其中，温度采集模块1、放大模块3、主控模块4依次连接，串口通信模块52、无线通讯模块51、光纤电弧光传感器2分别连接至主控模块4。
[0025]温度采集模块1，用于感应干式变压器的温度并产生相应的电压信号，例如采取温度传感器；
[0026]放大模块3用于将所述电压信号进行放大；
[0027]光纤电弧光传感器2用于感应所述干式变压器在发生故障时所产生的光线电弧并产生相应的弧光检测信号；
[0028]主控模块4用于获取所述弧光检测信号并根据放大后的所述电压信号获取温度数据，其中主控模块4内部集成有AD转换电路和微处理器，经放大模块3放大后的电压信号经过AD转换电路转换后发送至微处理器进行数据处理，如果计算出来的温度数据超过某个阈值时，例如80°，就驱动风机转动帮助干式变压器散热，如果温度超过警戒阈值，例如100度，就报警且把温度数据及控制信号经通信模块5传给远程监控中心；
[0029]通信模块5用于建立所述主控模块4与远程监控中心的通信连接以将所述温度数据和弧光检测信号打包发送至所述远程监控中心；
[0030]人机交互模块6用于实时显示所述温度数据并接收用户输入的控制指令。
[0031]优选的，无线通讯模块51采取GPRS无线传输模块建立无线通信连接。其中，串口通信模块52则是通过通信电缆连接的方式建立有线连接，例如较佳实施例中选取的RS485串口通讯方式。安装时可以根据需要选择无线连接或是有线连接。
[0032]放大模块3包括放大器，人机交互模块6的实现、温度采集模块1、主控模块4根据电压信号获取温度数据的具体处理算法以及对数据的打包处理属于现有技术，此处不再赘述。
[0033]由于增加了光纤电弧光传感器2，其可以直接迅速的感应干式变压器在发生故障时所产生的光线电弧，并产生相应的弧光检测信号发送给主控模块4，因此，本实用新型的这种感应方式可快速的检测出干式变压器的故障。而且进一步的，本实用新型还将通信模块5中增加了无线通讯模块51，可有效解决偏远地区的布线困难、人工维护不便、维护成本高的问题。
[0034]下面结合具体的电路详细阐述本实用新型的工作原理。
[0035]图2是图1中光纤电弧光传感器与主控模块的电路图；
[0036]所述主控模块4包括型号为PIC16F188的微处理器U1，所述光纤电弧光传感器2的型号为HG-02。
[0037]微处理器Ul的I号引脚为电源引脚，连接至+5V的电源，其8号引脚接地，微处理器Ul的9、10号引脚连接的时钟振荡电路。其由电容C20、C21以及晶振频率为4MHz的石英晶振Yl构成，微处理器Ul与其他模块的连接为现有技术，并未在图2中示出。
[0038]光纤电弧光传感器2的I号电源引脚连接至+12V的电源，2号接地引脚接地，光纤电弧光传感器2的3号引脚连接至所述微处理器Ul的6号引脚，所述光纤电弧光传感器2的4号引脚连接至所述微处理器Ul的7号引脚。
[0039]其中，弧光检测信号主要包括自检故障信号和弧光电信号:
[0040]光纤电弧光传感器2的3号引脚为自检故障信号输出引脚，用于输出自检故障信号至微处理器Ul，以供微处理器Ul判断光纤电弧光传感器2本身是否出现故障，如果该自检故障信号为特定的高电平，则表示光纤电弧光传感器2本身有问题，则微处理器Ul可以对外报警，例如通过发光二极管或者鸣笛报警，还可以将自检故障信号处理后打包发送给远程监控中心。
[0041]光纤电弧光传感器2的4号引脚为弧光电信号输出引脚，当输出的弧光电信号为特定的高电平时，则表示光纤电弧光传感器2检测到弧光，即被检测的干式变压器存在故障，于是微处理器Ul接收到该高电平后，可立即切断对干式变压器的供电，并且对外报警，还可以将弧光电信号处理后打包发送给远程监控中心。
[0042]远程监控中心收到的处理后的该自检故障信号和弧光电信号，可以及时获取光纤电弧光传感器的自身的故障信息以及干式变压器的故障信息。
[0043]需要明确的是，本实用新型中所涉及到的所有的元器件的型号及其引脚连接只是一个范例，也可以用可以实现类似功能的产品或引脚代替，此处并不做限制。
[0044]图3是图1中GPRS无线传输模块与主控模块的电路图。
[0045]其中，GPRS无线传输模块包括型号为USR-GPRS232-7S2的GPRS芯片U2，GPRS芯片U2的13号引脚为电源引脚，连接至+5V的电源，其11号引脚接地。GPRS芯片U2的15、9、7、6号引脚分别——对应的连接至所述微处理器Ul的15至18号引脚，GPRS芯片U2的16号引脚通过一个470uF的旁路电容Cl接地。
[0046]GPRS芯片U2通过异步串口方式与微处理器Ul通信，微处理器Ul的17号引脚用于把需要广播的数据打包给GPRS芯片U2，另外，微处理器Ul的17号引脚还用于发送指令对GPRS芯片U2进行初始化。
[0047]微处理器Ul的15号引脚用于实时查询GPRS无线传输模块的在线状态，16号引脚用于实时查询GPRS无线传输模块的工作状态。当网络建立成功，微处理器Ul的15号引脚接收的是一个高电平信号，当有数据传输时，是一个脉冲信号，网络连接断开时，是一个低电平信号。微处理器Ul通过实时查询在线状态，可以判断GPRS无线传输模块的工作状态，通过查询工作状态，可以判断GPRS无线传输模块是否本身存在故障。
[0048]综上所述，本实用新型中，采用光纤电弧光传感器可以直接迅速的感应干式变压器在发生故障时所产生的光线电弧，并产生相应的弧光检测信号发送给主控模块，根据弧光检测信号可以判断干式变压器出现故障。这种感应方式可快速的检测出干式变压器的故障。进一步的，本实用新型还将通信模块中增加了 GPRS无线传输模块，可有效解决偏远地区的布线困难、人工维护不便、维护成本高的问题。
[0049]上面结合附图对本实用新型的实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的【具体实施方式】，上述的【具体实施方式】仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本实用新型的保护之内。
【权利要求】
1.一种干式变压器无线弧光温度控制器，用于监测干式变压器的温度，其特征在于，包括用于感应干式变压器的温度并产生相应的电压信号的温度采集模块(1)、用于将所述电压信号进行放大的放大模块(3)、用于感应所述干式变压器在发生故障时所产生的光线电弧并产生相应的弧光检测信号的光纤电弧光传感器(2)、用于获取所述弧光检测信号并根据放大后的所述电压信号获取温度数据的主控模块(4)、以及用于建立所述主控模块(4)与远程监控中心的通信连接以将所述温度数据和弧光检测信号打包发送至所述远程监控中心的通信模块(5); 所述温度采集模块(1)、放大模块(3)、主控模块(4)、通信模块(5)依次连接，所述光纤电弧光传感器(2)连接至所述主控模块(4)。
2.根据权利要求1所述的干式变压器无线弧光温度控制器，其特征在于，所述主控模块(4)包括微处理器(U1)，所述光纤电弧光传感器(2)的自检故障信号输出引脚连接至所述微处理器(U1)的一个数据输入引脚，所述光纤电弧光传感器(2)的弧光电信号输出引脚连接至所述微处理器(U1)的另一个数据输入引脚。
3.根据权利要求1所述的干式变压器无线弧光温度控制器，其特征在于，所述通信模块(5)包括连接至所述主控模块(4)的、通过无线传输的方式与远程监控中心建立通讯连接的无线通讯模块(51)/和通过通信电缆连接至所述远程监控中心的串口通信模块(52)。
4.根据权利要求3所述的干式变压器无线弧光温度控制器，其特征在于，所述无线通讯模块(51)为GPRS无线传输模块。
5.根据权利要求4所述的干式变压器无线弧光温度控制器，其特征在于，所述GPRS无线传输模块包括型号为的USR-GPRS232-7S2GPRS芯片(U2)，所述主控模块(4)包括型号为PIC16F188的微处理器(U1)，GPRS芯片(U2)的15、9、7、6号引脚分别——对应的连接至所述微处理器(U1)的15至18号引脚，所述GPRS芯片(U2)的16号引脚通过旁路电容(C1)接地。
6.根据权利要求1所述的干式变压器无线弧光温度控制器，其特征在于，还包括连接至所述主控模块(4)的、用于实时显示所述温度数据并接收用户输入的控制指令的人机交互模块出)。
7.根据权利要求1所述的干式变压器无线弧光温度控制器，其特征在于，所述温度采集模块(1)包括温度传感器。
【文档编号】G05D23/20GK204166408SQ201420678217
【公开日】2015年2月18日 申请日期:2014年11月13日 优先权日:2014年11月13日
【发明者】刘斌华, 张育才, 王江, 王惠春, 杨权龙 申请人:深圳市中科数码技术有限公司