CN112213268B - 一种基于进油压力的搅拌速度控制方法及装置 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种基于进油压力的搅拌速度控制方法及装置，该基于进油压力的搅拌速度控制方法通过从油浸式设备中获取冷却油样品，对冷却油样品进行脱气处理得到待测气体样品，并利用光声光谱器件对待测气体样品中的特征气体的浓度进行测量，并根据特征气体的浓度确定该油浸式设备的运行故障，实现了基于进油压力的搅拌速度控制装置实时获取采样数据，以及根据特征气体的浓度可以预测油浸式设备的运行故障而进行报警，避免了油浸式设备的损坏；同时根据该冷却油样品的黏度和该脱气单元内的初始压强确定第一搅拌速度，使该待测气体样品在目标脱气时间内脱离该脱气单元，提高了检测速度。

Description

一种基于进油压力的搅拌速度控制方法及装置

技术领域

本申请涉及变压器油气监测领域，特别涉及一种基于进油压力的搅拌速度控制方法及装置。

背景技术

随着国民经济的快速发展，各行各业对于电力的需求持续上升，现今，电力***也正朝着超高压，大容量和自动化方向而发展，因此电力***中大量采用大型油浸式电力设备(如变压器)，为了保障电力***的安全运行，须对变压器等大型油浸式电力设备的脱气状态进行预防性检验和监控。

由于油浸式电力设备均选用绝缘油、油纸或油纸板等绝缘结构，当设备内部发生热性故障、放电性故障或绝缘油、纸老化时，会产生多种气体，这些气体会溶解于油中，油中溶解的不同类型的气体可以反映不同类型的电气故障。

目前，传统的基于进油压力的搅拌速度控制方案中，需要人工抽取油浸式电力设备中的油样并集中到实验室后，使用气相色谱仪确定油浸式设备的脱气状态，效率较低。

发明内容

本申请实施例提供一种基于进油压力的搅拌速度控制方法及装置，用于解决现有的基于进油压力的搅拌速度控制设备因需要人工监控及处理油样数据而无法实时获取油样数据的技术问题。

为解决上述问题，本申请提供的技术方案如下：

本申请实施例提供一种基于进油压力的搅拌速度控制方法，所述基于进油压力的搅拌速度控制方法应用于基于进油压力的搅拌速度控制装置，所述基于进油压力的搅拌速度控制装置包括油路单元、脱气单元、气路单元、测量单元以及控制单元，所述基于进油压力的搅拌速度控制方法包括：

所述控制单元向所述油路单元发送采样使能信号，以使得所述油路单元从油浸式设备中获取冷却油样品；

所述控制单元向所述油路单元和所述脱气单元发送脱气使能信号，以控制所述冷却油样品从所述油路单元流入所述脱气单元，获取并根据所述冷却油样品的黏度和所述脱气单元内的初始压强确定第一搅拌速度，基于所述第一搅拌速度控制所述脱气单元内搅拌构件的搅拌，以使得所述脱气单元对所述冷却油样品进行脱气得到待测气体样品；

所述控制单元向所述脱气单元、气路单元以及测量单元发送测量使能信号，以控制所述待测气体样品从所述脱气单元通过所述气路单元流入所述测量单元，并控制所述测量单元中的光声光谱器件使用特征气体对应的窄带宽激光分别测量所述待测气体样品中特征气体的浓度；

所述控制单元根据所述测量单元得到的所述待测气体样品中特征气体的浓度确定所述油浸式设备的运行故障。

同时，本申请实施例提供一种基于进油压力的搅拌速度控制装置，所述控制装置包括油路单元、脱气单元、气路单元、测量单元、以及控制单元；

所述控制单元于第一时刻向所述油路单元发送采样使能信号，以使得所述油路单元从油浸式设备中获取冷却油样品；

所述控制单元还于第二时刻向所述油路单元和所述脱气单元发送脱气使能信号，以控制所述冷却油样品从所述油路单元流入所述脱气单元，获取并根据所述冷却油样品的黏度和所述脱气单元内的初始压强确定第一搅拌速度，基于所述第一搅拌速度控制所述脱气单元内搅拌构件的搅拌，以使得所述脱气单元对所述冷却油样品进行脱气得到待测气体样品；

所述控制单元还于第三时刻向所述脱气单元、气路单元以及测量单元发送测量使能信号，以控制所述待测气体样品从所述脱气单元通过所述气路单元流入所述测量单元，并控制所述测量单元中的光声光谱器件使用特征气体对应的窄带宽激光分别测量所述待测气体样品中特征气体的浓度；

所述控制单元还于第四时刻根据所述测量单元得到的所述待测气体样品中特征气体的浓度确定所述油浸式设备的运行故障。

有益效果：本申请实施例提供一种基于进油压力的搅拌速度控制方法及装置，所述基于进油压力的搅拌速度控制方法应用于基于进油压力的搅拌速度控制装置，所述基于进油压力的搅拌速度控制装置包括油路单元、脱气单元、气路单元、测量单元以及控制单元，所述基于进油压力的搅拌速度控制方法包括所述控制单元先向所述油路单元发送采样使能信号，以使得所述油路单元从油浸式设备中获取冷却油样品；然后所述控制单元向所述油路单元和所述脱气单元发送脱气使能信号，以控制所述冷却油样品从所述油路单元流入所述脱气单元，获取并根据所述冷却油样品的黏度和所述脱气单元内的初始压强确定第一搅拌速度，基于所述第一搅拌速度控制所述脱气单元内搅拌构件的搅拌，以使得所述脱气单元对所述冷却油样品进行脱气得到待测气体样品；然后所述控制单元向所述脱气单元、气路单元以及测量单元发送测量使能信号，以控制所述待测气体样品从所述脱气单元通过所述气路单元流入所述测量单元，并控制所述测量单元中的光声光谱器件使用特征气体对应的窄带宽激光分别测量所述待测气体样品中特征气体的浓度；然后所述控制单元根据所述测量单元得到的所述待测气体样品中特征气体的浓度确定所述油浸式设备的运行故障；本申请实施例通过从油浸式设备中获取冷却油样品，对冷却油样品进行脱气处理得到待测气体样品，并对待测气体样品中的特征气体的浓度进行测量，并根据特征气体的浓度确定该油浸式设备的运行故障，实现了基于进油压力的搅拌速度控制装置实时获取采样数据，以及根据特征气体的浓度可以预测油浸式设备的运行故障而进行报警，避免了油浸式设备的损坏；同时根据所述冷却油样品的黏度和所述脱气单元内的初始压强确定第一搅拌速度，基于该第一搅拌速度控制该脱气单元内搅拌构件的搅拌，以使得该脱气单元对该冷却油样品进行脱气得到待测气体样品，使该待测气体样品在目标脱气时间内脱离该脱气单元，缩短了检测周期，提高了检测效率，解决了现有的基于进油压力的搅拌速度控制设备通常无法准确设置油气分离设备中搅拌构件的搅拌速度的技术问题。

附图说明

下面结合附图，通过对本申请的具体实施方式详细描述，将使本申请的技术方案及其它有益效果显而易见。

图1为本申请实施例提供的油浸式设备监控***的场景示意图。

图2为本申请实施例提供的基于进油压力的搅拌速度控制方法的流程示意图。

图3为本申请基于进油压力的搅拌速度控制装置的结构图。

图4为本申请实施例提供的为基于进油压力的搅拌速度控制装置的对称气体测量器件的结构示意图。

图5为本申请实施例提供的基于进油压力的搅拌速度控制装置的信号处理单元的模块示意图。

图6为本申请实施例提供的基于进油压力的搅拌速度控制装置的信号处理单元中光电转换电路的电路原理图。

图7为本申请实施例提供的基于进油压力的搅拌速度控制装置的信号处理单元中第一信号放大电路的电路原理图。

图8为本申请实施例提供的基于进油压力的搅拌速度控制装置的信号处理单元中带通滤波电路的电路原理图。

图9为本申请实施例提供的基于进油压力的搅拌速度控制装置的信号处理单元中第二信号放大电路的电路原理图。

图10为本申请实施例提供的基于进油压力的搅拌速度控制装置的信号处理单元中A/D转换电路的电路原理图。

图11为本申请实施例提供的测量单元的第一种结构示意图。

图12为本申请实施例提供的测量单元的第二种结构示意图。

图13为本申请实施例提供的测量单元的第三种结构示意图。

图14是本申请实施例提供的温度控制模块的结构示意图。

图15是本申请实施例提供的温度控制模块中的调温电路原理图

图16为本申请基于进油压力的搅拌速度控制装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动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。

请参阅图1，图1为本申请实施例提供的油浸式设备监控***的场景示意图，所述油浸式设备200监控***可以包括油浸式设备200和基于进油压力的搅拌速度控制装置100，基于进油压力的搅拌速度控制装置100与油浸式设备200通过管道连接。

在一种实施例中，所述油浸式设备200可以包括油浸式电力变压器。

在一种实施例中，所述基于进油压力的搅拌速度控制装置100可以包括油路单元110、脱气单元120、气路单元130、测量单元140以及控制单元150。所述基于进油压力的搅拌速度控制装置100通过所述控制单元150先向所述油路单元110发送采样使能信号，以使得所述油路单元110从油浸式设备200中获取冷却油样品；然后所述控制单元150向所述油路单元110和所述脱气单元120发送脱气使能信号，以控制所述冷却油样品从所述油路单元110流入所述脱气单元120，并根据所述冷却油样品的黏度和所述脱气单元120内的初始压强确定第一搅拌速度，基于所述第一搅拌速度控制所述脱气单元120内搅拌构件的搅拌，以使得所述脱气单元120对所述冷却油样品进行脱气得到待测气体样品；然后所述控制单元150向所述脱气单元120、气路单元130以及测量单元140发送测量使能信号，以控制所述待测气体样品从所述脱气单元120通过所述气路单元130流入所述测量单元140，并控制所述测量单元140中的光声光谱器件使用特征气体对应的窄带宽激光分别测量所述待测气体样品中特征气体的浓度；然后所述控制单元150根据所述测量单元140得到的所述待测气体样品中特征气体的浓度确定所述油浸式设备200的运行故障。

需要说明的是，图1所示的***场景示意图是一个示例，本申请实施例描述的服务器以及场景是为了更加清楚的说明本申请实施例的技术方案，并不构成对于本申请实施例提供的技术方案的限定，本领域普通技术人员可知，随着***的演变和新业务场景的出现，本申请实施例提供的技术方案对于类似的技术问题，同样适用。以下分别进行详细说明。需要说明的是，以下实施例的描述顺序不作为对实施例优选顺序的限定。

图2为本申请实施例提供的油浸式设备200脱气状态控制方法的流程示意图，图3为本申请基于进油压力的搅拌速度控制装置100的结构简图，请参阅图2和图3，该油浸式设备200脱气状态控制方法包括以下步骤：

S100：所述控制单元150向所述油路单元110发送采样使能信号，以使得所述油路单元110从油浸式设备200中获取冷却油样品。

在一种实施例中，在油路单元110从油浸式设备200中获取冷却油样品时，可以通过在油浸式设备200和油路单元110之间设置阀门和油泵103，以控制油路单元110从油浸式设备200中获取冷却油样品统计。例如，在控制单元150向油路单元110发送采样使能信号时，油路单元110与油浸式设备200之间的阀门打开，油泵103从油浸式设备200中将冷却油样品抽取到油路单元110中，冷却油样品的体积可以根据油泵103的工作时间、油泵103工作功率等进行具体限定。

在一种实施例中，在油路单元110获取到冷却油样品后，对冷却油样品进行预处理，例如当冷却油样品中存在杂质时，则在预处理的过程中可以将冷却油中的杂质例如固体颗粒或水等杂质去除，提高冷却油样品的纯净度。

在一种实施例中，如图3所示，所述油浸式设备200中的冷却油样品通过所述油路单元110中的第一阀门101进入所述脱气单元120中的油罐210。所述油罐210中的冷却油样品通过所述油泵103及第二阀门102进入所述油浸式设备200中。

S200：所述控制单元150向所述油路单元110和所述脱气单元120发送脱气使能信号，以控制所述冷却油样品从所述油路单元110流入所述脱气单元120，并根据所述冷却油样品的黏度和所述脱气单元内的初始压强确定第一搅拌速度，基于所述第一搅拌速度控制所述脱气单元120内搅拌构件213的搅拌，以使得所述脱气单元120对所述冷却油样品进行脱气得到待测气体样品。

在一种实施例中，在得到冷却油样品后，需要将冷却油样品从油路单元110中发送至脱气单元120，可以使得控制单元150向油路单元110和脱气单元120发送脱气使能信号，使得冷却油样品从油路单元110进入脱气单元120，同时，在冷却油样品进入到脱气单元120后，使得脱气单元120将冷却油样品中的气体分离出来，得到待测气体样品。

在一种实施例中，使得脱气单元120对冷却油样品进行脱气时，可以采用顶空脱气的方式对冷却油样品进行脱气。顶空脱气的方式指使冷却油样品进入油罐210，将油罐210上方的气体排出，避免油罐210中的原有气体对待测气体样品产生影响，使得油罐210内形成负压，然后采用对油罐210底部加热、同时对冷却油进行搅拌的方式，使得冷却油中的待测气体样品分离出来。

请参阅图3，在第一阶段，本阶段主要是将油罐210内的压强抽至第一目标压强，以使油浸式设备200与油罐210之间形成负压，使得油浸式设备200中冷却油样品进入油罐210内。首先，所述控制单元150控制脱气单元120中的抽气器件220中第一驱动马达223驱动活塞222的抽吸将油罐210内的气体抽入抽气器件220中的气缸221内，以及将所述气缸221内的气体通过气路单元130排出，使油罐210内形成负压。所述气路单元130包括第一气阀310、第二气阀320、第三气阀330和第四气阀340。例如，将第一气阀310中第一端口311和第二端口312连通，抽气器件220将油罐210内的部分气体抽入气缸221内，然后将第一气阀310中的第一端口311和第三端口313连通，气缸221中的气体通过第三气阀330排出。重复上述步骤，使得油罐210内的压强降低至第一目标压强，例如外界大气压为标准大气压100Kpa，油罐210内的第一目标压强可以为2Kpa，所述油罐210内的压强可以由压力传感器230直接获取。

在第二阶段，油罐210与油浸式设备200之间的压强差使油浸式设备200内的冷却油样品进入所述油罐210。首先，所述控制单元150控制所述第一阀门101打开使所述油浸式设备200与所述油罐210贯通，由于所述油浸式设备200与所述油罐210之间的压差，所述油浸式设备200内的所述冷却油样品进入所述油罐210内；当所述油罐210内的冷却油样品达到上液位传感器211所测量的高度时，所述控制单元150控制所述第一阀门101关闭。所述上液位传感器211高度的设置可以根据所述油罐210的高度进行设置，例如所述上液位传感器211的高度可以所述油罐210的高度的75％，或者所述上液位传感器211高度的设置可以根据所述油罐210内搅拌构件213的搅拌速度进行设置，例如当搅拌构件213的搅拌速度为2400rpm时，所述上液位传感器211的高度可以所述油罐210的高度的75％，当搅拌构件213的搅拌速度为3000rpm时，所述上液位传感器211的高度可以所述油罐210的高度的70％，避免因所述搅拌构件213的转速过快，而导致冷却油样品被搅拌时液面高度超过油罐210的临界高度；或者，所述上液位传感器211高度的设置可以根据所述油罐210内冷却油样品的搅拌温度进行设置，例如所述冷却油样品的搅拌温度为50℃时，所述上液位传感器211的高度可以所述油罐210的高度的75％，所述冷却油样品的搅拌温度为70℃时，所述上液位传感器211的高度可以所述油罐210的高度的70％。

在第三阶段，所述冷却油样品中的待测气体通过抽气器件220及所述气路单元130进入所述测量单元140。首先，所述控制单元150控制所述第一气阀310的第一端口311和第二端口312连通，使所述抽气器件220与所述油罐210连通，然后所述控制单元150控制搅拌构件213对所述油罐210内的冷却油样品进行搅拌，然后所述抽气器件220将所述冷却油样品中的待测气体抽入所述抽气器件220中的气缸221中，然后所述控制单元150控制所述第一气阀310的第一端口311和第二端口312断开，以及控制使所述第一气阀310的第一端口311和第三端口313连通，打开第二气阀320和第四气阀340，关闭第三气阀330，以使得所述待测气体通过气路单元130进入测量单元140；其次，重复上述步骤，直到所述油罐210内的压力达到第二目标压强，上述抽气步骤停止，所述第一气阀310处于关闭状态。所述第二目标压强可以与所述第一目标压强相等或不等，所述第二目标压强的具体数值可以根据实际情况限定。

在第四阶段，所述油罐210内的所述冷却油样品回流至所述油浸式设备200内。首先，所述控制单元150控制第二阀门102，使所述油浸式设备200内与所述油罐210连通，然后控制所述油泵103将所述油罐210内的所述冷却油样品抽至所述油浸式设备200内，当所述油罐210内的冷却油样品的液面达到油罐210内的下液位传感器212所测量的高度时，所述控制单元150控制油泵103停止工作以及将第二阀门102闭合。所述下液位传感器212所测量的高度可以为所述油罐210的底端，具***置本申请不作详细限定。

根据上述基于进油压力的搅拌速度控制装置100的工作过程，由于需要将油罐210内的待测气体在目标脱气时间内的完成脱气，而直接影响待测气体脱气速率的为所述搅拌构件213的搅拌速度。而对于不同黏度或温度的样品油，以及在不同搅拌速度下，样品油中的待测气体脱离油浸式设备200脱气状态监控设备中油气分离设备的脱气速率是不相同的。而现有的油浸式设备200脱气状态监控设备通常无法准确设置油气分离设备中搅拌构件213的搅拌速度，而导致样品油中的待测气体无法在目标时间内脱离油气分离设备的技术问题。本实施例主要通过在基于进油压力的搅拌速度控制装置100的第二阶段获取所述冷却油样品的黏度和所述脱气单元120内的初始压强来确定所述搅拌构件213的第一搅拌速度。

在一种实施例中，脱气单元120内的初始压强可以根据图3中的压力传感器直接获取，而冷却油样品的黏度则无法通过对应的传感器直接获取。而其可以通过测量冷却油样品在进油阶段对管路、阀门或者脱气单元120中的部件的作用力或者冷却油自身的物理属性，并根据该冷却油所具有的物理属性与冷却油黏度和脱气单元120内部压强的关系得到冷却油样品的黏度，然后根据黏度、进油时间和搅拌速度等的关联关系来确定搅拌构件213的初始搅拌速度。

具体的，冷却油样品可以根据变压器油箱与脱气单元120内的压力差进入脱气单元120内，而由于脱气单元120内的初始压强为确定值，因此本实施例可以根据冷却油样品的进油速率来确定冷却油黏度，进而确定所述搅拌构件213的第一搅拌速度，该步骤可以包括：获取所述脱气单元120内的初始压强；获取所述冷却油样品从所述油路单元110流入所述脱气单元120的进油速率；根据进油速率、黏度和压强的关联关系，基于所述初始压强和所述进油速率，确定所述冷却油样品的黏度；根据黏度、进油时间和搅拌速度的关联关系，基于所述冷却油样品的黏度和目标进油时间确定所述搅拌构件213的第一搅拌速度。

具体的，在相同压力下，不同黏度的冷却油样品具有不同的进油速率，黏度与进油速率呈反相关，即冷却油样品的黏度越大，冷却油样品的进油速率越小，而冷却油样品的黏度越小，冷却油样品的进油速率越大。而由于脱气单元120的油罐210内的初始压强为确定值，变压器油箱的压力值为标准大气压，因此脱气单元120与变压器油箱的压差为标准大气压与所述初始压强的差值，而脱气单元120与变压器油箱之间的进油管路的直径为确定值，即根据上述脱气单元120与变压器油箱的压差及进油管路的直径可以确定所述冷却油样品的进油速率。其次，关于进油速率、黏度和压强具体的关联关系，其可以通过历史数据或者其他经验公式获取对应的函数关系式，即根据冷却油样品的进油速率及脱气单元120与变压器油箱的压差获取确定的冷却油样品的黏度。

具体的，冷却油样品中的搅拌速度除了与冷却油样品的黏度有关之外，还与冷却油样品的进油时间有关联。冷却油样品的搅拌速度与冷却油样品的进油时间呈正相关，冷却油样品的进油时间越长，对应的冷却油样品的黏度越大，则对应的搅拌速度越大；冷却油样品的进油时间越短，对应的冷却油样品的黏度越小，则对应的搅拌速度越小。而对于需要在目标进油时间内将油浸式设备200中的冷却油样品导入至脱气单元120中，可以根据确定的目标进油时间设定对应的冷却油黏度，以及根据确定的冷却油黏度确定对应的搅拌构件213的搅拌速度。关于黏度、进油时间和搅拌速度的关联关系，其可以通过历史数据或者其他经验公式获取对应的函数关系式。

本实施例通过获取变压器油箱与脱气单元120内的压力差获取冷却油样品从所述油路单元110流入所述脱气单元120的进油速率，然后根据该进油速率与黏度和压强的关联关系确定冷却油样品的黏度，然后根据黏度与进油时间和搅拌速度的关联关系确定搅拌构件213的第一搅拌速度，提高了搅拌构件213搅拌速度确定的准确性，使得待测气体能够在目标脱气时间内脱离冷却油样品，提高了待测气体的脱气效率。

在一种实施例中，冷却油样品可以根据变压器油箱与脱气单元120内的压力差进入脱气单元120内，而由于脱气单元120内的初始压强为确定值，因此本实施例可以根据冷却油样品的进油压力来确定冷却油黏度，进而确定所述搅拌构件213的第一搅拌速度，该步骤可以包括：获取所述脱气单元120内的初始压强；获取所述冷却油样品从所述油路单元110流入所述脱气单元120的进油压力；根据进油压力、黏度和压强的关联关系，基于所述初始压强和所述进油压力，确定所述冷却油样品的黏度；根据黏度、进油时间和搅拌速度的关联关系，基于所述冷却油样品的黏度和目标进油时间确定所述搅拌构件213的第一搅拌速度。

具体的，在相同压力下，不同黏度的冷却油样品具有不同的进油压力，黏度与进油压力呈反相关，即冷却油样品的黏度越大，冷却油样品的进油压力越小，而冷却油样品的黏度越小，冷却油样品的进油压力越大。而由于脱气单元120的油罐210内的初始压强为确定值，变压器油箱的压力值为标准大气压，因此脱气单元120与变压器油箱的压差为标准大气压与所述初始压强的差值，而脱气单元120与变压器油箱之间的进油管路的直径为确定值，相当于压力与面积的比值为单位面积所承受的压力，即根据上述脱气单元120与变压器油箱的压差及进油管路的直径可以确定所述冷却油样品的进油压力。其次，关于进油压力、黏度和压强具体的关联关系，其可以通过历史数据或者其他经验公式获取对应的函数关系式，即根据冷却油样品的进油速率及脱气单元120与变压器油箱的压差获取确定的冷却油样品的黏度。

具体的，冷却油样品中的搅拌速度除了与冷却油样品的黏度有关之外，还与冷却油样品的进油时间有关联。冷却油样品的搅拌速度与冷却油样品的进油时间呈正相关，冷却油样品的进油时间越长，对应的冷却油样品的黏度越大，则对应的搅拌速度越大；冷却油样品的进油时间越短，对应的冷却油样品的黏度越小，则对应的搅拌速度越小。而对于需要在目标进油时间内将油浸式设备200中的冷却油样品导入至脱气单元120中，可以根据确定的目标进油时间设定对应的冷却油黏度，以及根据确定的冷却油黏度确定对应的搅拌构件213的搅拌速度。关于黏度、进油时间和搅拌速度的关联关系，其可以通过历史数据或者其他经验公式获取对应的函数关系式。

本实施例通过获取变压器油箱与脱气单元120内的压力差获取冷却油样品从所述油路单元110流入所述脱气单元120的进油压力，然后根据该进油速率与黏度和压强的关联关系确定冷却油样品的黏度，然后根据黏度与进油时间和搅拌速度的关联关系确定搅拌构件213的第一搅拌速度，提高了搅拌构件213搅拌速度确定的准确性，使得待测气体能够在目标脱气时间内脱离冷却油样品，提高了待测气体的脱气效率。

在一种实施例中，由于冷却油样品的黏度与冷却油样品的温度同样存在关联关系，即冷却油样品的温度越高，冷却油样品的黏度越小，搅拌构件213在后期旋转过程中受到的阻力越小，并且冷却油样品中待测气体的动能更大，待测气体的脱气时间相对减小。因此，当以进油压力获取冷却油样品黏度的实施例为例，该步骤可以包括：获取所述脱气单元120内的初始压强；获取所述冷却油样品从所述油路单元110流入所述脱气单元120的进油压力；获取所述冷却油样品从所述油路单元110流入所述脱气单元120的进油温度；根据进油压力、温度、黏度和压强的关联关系，基于所述初始压强、所述进油温度和所述进油压力，确定所述冷却油样品的黏度；根据黏度、进油时间和搅拌速度的关联关系，基于所述冷却油样品的黏度和目标进油时间确定所述搅拌构件213的第一搅拌速度。

具体的，在进行搅拌构件213搅拌速度的设定时，可以提前获取冷却油样品的温度，根据冷却油样品的温度与冷却油样品黏度呈反相关的关系，或者根据历史数据或者其他经验公式获取温度、黏度、进油压力和初始压强之间的函数关系式，以确定搅拌构件213冷却油样品的黏度。温度越高，黏度越小，初始压强越大，进油压力大，对应黏度越小的冷却油样品，进油速率更快，即冷却油样品的进油时间更短，使得冷却油样品能够在目标进油时间内进入脱气单元120。其次，根据黏度、进油时间和搅拌速度的关联关系，以及基于所述冷却油样品的黏度和目标进油时间确定所述搅拌构件213的第一搅拌速度。

具体的，当以进油速率获取冷却油样品黏度的实施例为例，该步骤可以包括：获取所述脱气单元120内的初始压强；获取所述冷却油样品从所述油路单元110流入所述脱气单元120的进油速率；获取所述冷却油样品从所述油路单元110流入所述脱气单元120的进油温度；根据进油速率、温度、黏度和压强的关联关系，基于所述初始压强、所述进油温度和所述进油速率，确定所述冷却油样品的黏度；根据黏度、进油时间和搅拌速度的关联关系，基于所述冷却油样品的黏度和目标进油时间确定所述搅拌构件213的第一搅拌速度。

本实施例将温度对进油速率的影响考虑进去，温度越高，冷却油样品的黏度越小，在脱气单元120的油罐210内的初始压强相同的情况下冷却油样品的进油时间更短，其次根据目标进油时间所获取的冷却油黏度及温度确定适合冷却油样品的搅拌速度，使得冷却油样品中的待测气体可以在目标脱气时间内脱离所述脱气单元120，进一步提高了搅拌速度设定的准确性，以及在限定的目标脱气时间内，其可以通过调整冷却油样品的温度来降低搅拌速度的设置。

在一种实施例中，冷却油样品的温度与冷却油样品的黏度有直接的关系，增加冷却油的温度可以使冷却油的黏度变小，冷却油的进油时间越短，冷却油样品中待测气体的脱气时间越短。但是，冷却油样品的温度是具有一定上限，例如冷却油样品的工作温度不能超过80℃，当超过该速度后位于脱气单元120内的聚四氟乙烯薄膜会加速老化，导致透气性能下降，因此冷却油温度的增加具有临界值，例如75℃为临界温度，与80℃具有5℃的安全范围，关于具体临界温度可以根据实际情况设定。

具体的，临界温度的设定可以保证基于进油压力的搅拌速度控制装置100中相关部件正常工作，避免出现温度过高而出现脱气效果差或无法进行脱气的技术问题。以上述进油压力获取冷却油样品黏度的实施例为例，该步骤可以包括：获取所述脱气单元120内的初始压强；获取所述冷却油样品从所述油路单元110流入所述脱气单元120的进油压力；获取所述冷却油样品从所述油路单元110流入所述脱气单元120的进油温度；根据进油压力、温度、黏度和压强的关联关系，基于所述初始压强、所述进油温度和所述进油压力，确定所述冷却油样品的黏度；根据黏度、进油时间和搅拌速度的关联关系，基于所述冷却油样品的黏度和目标进油时间确定所述搅拌构件213的第一搅拌速度；获取所述冷却油样品的临界温度；判断所述冷却油样品的进油温度是否大于所述临界温度；若所述冷却油样品大于所述临界温度，所述临界温度为所述冷却油样品的进油温度，根据温度、黏度、进油时间和搅拌速度的关联关系，基于所述冷却油样品的黏度、所述临界温度和目标进油时间确定所述搅拌构件213的第一搅拌速度。

具体的，在获取所述搅拌构件213的第一搅拌速度后，其通过对比进油温度和临界温度的比值来进行进油温度的设定，例如进油温度高于临界温度时，其可以通过对冷却油进行降温处理，而因降温导致冷却油黏度减小则需要其他影响因此进行补偿，例如冷却油样品温度降低，则冷却油的进油速率或进油压力将减小，则可以通过增加脱气单元120与变压器油箱之间的压差，其次冷却油样品温度的降低导致冷却油样品中待测气体的脱气速率减小或脱气时间边长，则可以通过增加搅拌构件213的搅拌速度或者增加抽气器件中气缸221的抽气力进行补偿。本实施例则通过温度、黏度、进油时间和搅拌速度的关联关系，以冷却油样品的黏度、所述临界温度和目标进油时间三个已知来确定适合的第一搅拌速度。

本实施例通过获取冷却油样品的临界温度，以及根据进油温度与冷却油样品的临界温度对比，获取所述冷却油样品的实际温度，避免出现温度过高而出现脱气效果差或无法进行脱气的技术问题，以及当进油温度大于临界温度时，冷却油样品进油温度的降低，通过搅拌速度以及脱气单元120与变压器油箱压差的增加进行补偿，在保证脱气单元120功能完整性的情况下，使冷却油样品中的待测气体在目标脱气时间内脱离脱气单元120。

在一种实施例中，可以根据历史测量周期中所测得的历史初始压强、历史黏度及历史搅拌速度之间的关联关系，以及根据已知的当前测量周期的脱气单元120内的初始压强及冷却油的黏度，确定当前测量周期的搅拌构件213的搅拌速度，该步骤可以包括：获取预定历史测量周期内所述脱气单元120内的历史初始压强、所述冷却油样品的历史黏度及所述搅拌构件213的历史搅拌速度；获取当前测量周期内所述脱气单元120内的初始压强及所述冷却油样品从所述油路单元110流入所述脱气单元120的进油压力；根据所述初始压强和所述进油压力，获取所述冷却油样品的黏度；获取历史初始压强、历史黏度与历史搅拌速度的关联关系，基于当前测量周期的所述初始压强和所述冷却油样品的黏度，确定当前测量周期的所述搅拌构件213的第一搅拌速度。

在一种实施例中，测量周期指所述基于进油压力的搅拌速度控制装置100在第二阶段将油浸式设备200中的冷却油样品导入脱气单元120中以及在第三阶段抽气器件将油罐210内的气体全部导入至测量单元140内所需要的时间，或者将油罐210的压力从初始压强(即油罐210内的第一目标压强)升高至冷却油样品达到上液位传感器的位置时所达到的压强，以及将油罐210内部压强降低至所述第二目标压强所需要的时间。而为了保证数据的准确性，需要为油浸式设备200内的冷却油样品进行随机获取及多次测量，因此整个测量过程需要多个测量周期完成。即所述搅拌构件213的搅拌速度可以根据前面或历史多次测量周期中历史初始压强、历史黏度与历史搅拌速度的关联关系来确定。

具体的，当前测量周期的所述搅拌速度可以通过历史测量周期内历史初始压强、历史黏度与历史搅拌速度的均值来获取。例如，当前测量周期为第五测量周期，而第一测量周期的初始压强为a1，第二测量周期的初始压强为a2，第三测量周期的初始压强为a3，第四测量周期的初始压强为a4，前四个测量周期的平均初始压强为(a1+a2+a3+a4)/4，而冷却油样品的平均历史黏度和历史搅拌速度同样可以为前四个周期的平均值。然后，当前测量周期内所述脱气单元120内的初始压强及所述冷却油样品的进油压力确定当前测量周期的黏度；其次，根据当前测量周期的冷却油样品的黏度及脱气单元120的初始压力，以及上述历史测量周期获取的三者平均值的关联关系，以确定当前测量周期的搅拌构件213的第一搅拌速度。另外，关于均值的计算，可以将多次测量周期中的最小值及最大值去除，获取剩余测量周期中的平均值作为当前周期的预测值。

具体的，当前测量周期的所述搅拌构件213的搅拌速度可以通过历史测量周期内历史初始压强、历史黏度与历史搅拌速度的关系曲线获取。例如，获取某一历史时间段的连续的十个测量周期内历史初始压强、历史黏度与历史搅拌速度的关系曲线，将历史初始压强、历史黏度与历史搅拌速度三者放置在XYZ坐标系中，初始压强为X轴，黏度为Y轴，搅拌速度为Z轴，将多个测量周期的数据标记在XYZ坐标系中，以及将多个测量周期的数据拟合成一关系曲线；其次，根据当前测量周期内所述脱气单元120内的初始压强及所述冷却油样品的进油压力确定当前测量周期的黏度，以及根据当前测量周期的冷却油样品的黏度及脱气单元120的初始压力在上述曲线上进行匹配对应的搅拌速度。

本实施例根据历史测量周期中所测得的历史初始压强、历史黏度及历史搅拌速度之间的关联关系，以及根据已知的当前测量周期的脱气单元120内的初始压强及冷却油的黏度，确定当前测量周期的搅拌构件213的搅拌速度，提高了搅拌构件213搅拌速度获取的准确性，使得冷却油样品中待测气体能够在目标脱气时间内脱离冷却油样品，提高了待测气体的脱气效率。

在一种实施例中，根据上述步骤进行搅拌速度设定时，需要进行搅拌速度的调整，而搅拌构件213的搅拌速度具有提升上限，即临界搅拌速度，例如当冷却油样品的黏度过大，则需要较高的搅拌速度，即可能需要将搅拌构件213的搅拌速度超过临界搅拌速度，而超过临界搅拌速度的搅拌构件213是无法达到的，其需要根据对其他调节因子进行调整来补偿搅拌速度的限定。因此该步骤可以包括：获取所述搅拌构件213的临界搅拌速度；判断所述第一搅拌速度是否大于所述搅拌构件213的临界搅拌速度；若所述第一搅拌速度大于所述搅拌构件213的临界搅拌速度，设定所述临界搅拌速度为所述搅拌构件213的目标搅拌速度；若所述第一搅拌速度小于所述搅拌构件213的临界搅拌速度，设定所述第一搅拌速度为所述搅拌构件213的目标搅拌速度。

具体的，当冷却油样品的黏度过大，搅拌构件213在搅拌时需要过大的搅拌作用力，冷却油样品中的待测气体需要较大的搅拌速度才能在目标脱气时间内脱离脱气单元120。而由于搅拌构件213由第二驱动马达215控制，例如本申请通过在油罐210内设置磁力搅拌棒，以及在油罐210外侧设置由第二驱动马达215控制的旋转磁铁214，其通过驱动外侧的磁铁旋转以带动油罐210内的磁力搅拌棒旋转。而第二驱动马达215的输出功率具有上限，因此旋转磁铁214及磁力搅拌棒均具有临界搅拌速度，而当所述第一搅拌速度超过临界搅拌速度时，通过增加搅拌速度是无法提高待测气体的脱气速率的。

在一种实施例中，由于冷却油样品的黏度与温度具有直接的关联关系，在设定所述临界搅拌速度为所述搅拌构件213的目标搅拌速度的步骤之后，其可以包括：获取所述冷却油样品从所述油路单元110流入所述脱气单元120的进油温度；根据温度、黏度和搅拌速度的关联关系，基于所述第一搅拌速度和所述冷却油样品的进油温度，确定所述冷却油样品的目标黏度；根据温度、黏度和搅拌速度的关联关系，基于所述目标黏度和所述临界搅拌速度，确定所述冷却油样品的搅拌温度。

具体的，其通过确定的临界搅拌速度，以及对温度的调节进行冷却油样品黏度的控制，使得冷却油样品能够在预定转速内将冷却油样品中的待测气体脱离脱气单元120。另外，其可以将搅拌速度设定为低于临界搅拌速度，避免搅拌构件213长期处于临界搅拌速度，而导致搅拌构件213损坏。

具体的，虽然上述实施例可以通过对温度的调节来使得搅拌构件213在较低的搅拌速度下完成待测气体的脱离工序，但是温度同样具有临界温度，因此在进行温度调节时同样需要对搅拌温度进行限定，若搅拌温度超过了临界温度，则可能需要减少冷却油样品的体积等。

在一种实施例中，所述油罐210中的抽气器件的抽气压力及抽气速度同样可以作为调节脱气速度的变量，本申请不作详细介绍。

本实施例通过调节温度等影响因子以补偿搅拌速度的限定，使得冷却油样品中的待测气体可以在目标脱气时间内脱离脱气单元120，缩短了检测周期，提高了检测效率，解决了现有的油浸式设备200脱气状态监控设备通常无法准确设置油气分离设备中搅拌构件213的搅拌速度的技术问题。

S300：所述控制单元150向所述脱气单元120、气路单元130以及测量单元140发送测量使能信号，以控制所述待测气体样品从所述脱气单元120通过所述气路单元130流入所述测量单元140，并控制所述测量单元140中的光声光谱器件使用特征气体对应的窄带宽激光分别测量所述待测气体样品中特征气体的浓度；

在一种实施例中，在得到待测气体样品后，需要对待测气体样品中的特征气体的浓度进行测量，可以使得控制单元150向脱气单元120、气路单元130以及测量单元140发送测量使能信号，使得待测气体从脱气单元120流入气路单元130，然后从气路单元130流入测量单元140，测量单元140中的光声光谱器件对特征气体的浓度进行测量，得到各特征气体的浓度。

在一种实施例中，在将待测气体样品从脱气单元120流入气路单元130后，对待测气体样品进行预处理，考虑到待测气体样品中可能含有水，可以对待测气体样品进行干燥处理，从而使得水不会对待测气体样品的测试产生影响。

在一种实施例中，特征气体指从冷却油中分离出的导致油浸式设备200出现故障的气体，不同种类的特征气体、不同种类的特征气体的浓度不同，导致的油浸式设备200的运行故障类型不同，且在不同种类的特征气体的浓度较低时，油浸式设备200的运行故障不会发生，但可以通过对各种类的特征气体进行预测，从而对油浸式设备200的运行故障进行预测，而使得油浸式设备200出现故障的特征气体包括氢气、一氧化碳、甲烷、乙炔、乙烯、二氧化碳、乙烷，在测量待测气体中特征气体的浓度时，出现的特征气体可能仅有一种，即仅有一种特征气体的浓度大于0，而其他特征气体的浓度为0。

在一种实施例中，所述特征气体可以为甲烷、乙烷、乙烯、乙炔、一氧化碳、二氧化碳以及氢气中的任一种，对待测气体样品进行测量时，需要对待测气体样品中所有种类的特征气体的浓度进行测量；所述标准气体样本包括甲烷、乙烷、乙烯、乙炔、一氧化碳、二氧化碳以及氢气等气体，并且所述标准气体样本中特征气体的样本标准浓度为已知浓度。

具体的，由于氢气本身的特性，通过特定的测量装置可以在冷却油样品中直接获取氢气的浓度。例如，其可以在所述脱气单元120对所述冷却油样品进行脱气之前，控制所述测量单元140中的对称气体测量器件使用对称气体吸收构件在所述脱气单元120中浸入所述冷却油样品测量以得到氢气的当前浓度。

请参阅图4，图4为本申请实施例提供的基于进油压力的搅拌速度控制装置的对称气体测量器件的结构示意图，该对称气体测量器件中对称气体测量器件600包括：对称气体吸收构件620，用于吸收所述冷却油样品中的对称气体，所述对称气体吸收构件620的光感度与所述对称气体吸收构件620吸收的对称气体浓度相关；激光发射单元610，用于向所述对称气体吸收构件620发射第一光信号；信号采集单元630，用于接收所述对称气体吸收构件620吸收所述对称气体后，将所述第一光信号反射回的第二光信号；信号处理单元640，用于根据所述第二光信号与所述第一光信号的变化值，确定所述冷却油样品中对称气体的浓度。

进一步地，所述信号处理单元640用于根据所述第二光信号与所述第一光信号的相位变化值确定所述对称气体吸收构件620吸收的对称气体浓度，根据对称气体吸收构件620吸收的对称气体浓度，确定所述冷却油样品中对称气体的浓度。信号处理单元640通过信号处理电路反馈第一光信号与第二光信号之间的相位变化值以及对称气体吸收构件620吸收的对称气体浓度。

在一种实施例中，信号处理单元640根据激光发射单元610持续向对称气体吸收构件620发射第一光信号或是以预设频率间隔向对称气体吸收构件620发射的第一光信号以及对称气体吸收构件620反射回的第二光信号的相位变化值，首先信号处理电路将第一光信号、第二光信号转换成第一模拟信号与第二模拟信号，通过第一模拟信号与第二模拟信号的相位差，反馈第一光信号与第二光信号的相位差；然后信号处理电路的其他电路模块对模拟信号的相位差信号进一步进行转换，最终转换成对称气体吸收构件620吸收的对称气体浓度，进而用户可根据对称气体吸收构件620吸收的对称气体的浓度确定冷却油样品中对称气体的浓度。

在一种实施例中，所述对称气体测量器件600还包括监测单元631，所述监测单元631用于监测所述第二光信号的相位变化，并在监测到所述第二光信号的相位变化值小于预设值且持续预设时间后，触发所述信号处理单元640计算所述第二光信号与所述第一光信号的相位变化值，具体地，当监测单元监测到第二光信号的相位变化值小于预设值且持续预设时间后，说明置于冷却油样品中的对称气体测量器件600表面吸收的对称气体的浓度已趋于稳定状态，可以触发信号处理单元640计算第二光信号与第一光信号的相位变化值。

参阅图4，对称气体测量器件600中的信号采集单元630还包括第一复位单元632，第一复位单元632用于每一次检测结束或是下一次检测开始前，对前一次检测的数据进行删除、复位，确保下一次检测数据的准确性。

在一种实施例中，对称气体测量器件600中的信号处理单元640还包括第二复位单元641，第二复位单元641同样用于每一次检测结束或是下一次检测开始前，对前一次检测的数据进行删除、复位，确保下一次检测数据的准确性。

在一种实施例中，所述对称气体吸收构件620包括表面镀有至少一层钯镍合金薄膜的激光光纤传感器。

具体地，钯镍合金可以起到只吸附氢气的作用，在对称气体吸收构件620表面涂布钯镍合金薄膜可以直接用于测量冷却油样品中对称气体的浓度。

在一种实施例中，对称气体吸收构件620表面的钯镍合金薄膜的厚度范围为10-400um。

请参阅图5，图5为本申请实施例提供的基于进油压力的搅拌速度控制装置的信号处理单元640的模块示意图；信号处理电路主要包括：光电转换电路61、第一信号放大电路62、带通滤波电路63、第二信号放大电路64以及A/D转换电路65，光电转换电路61的输出端电性连接第一信号放大电路62的输入端，第一信号放大电路62的输出端电性连接带通滤波电路63的输入端，带通滤波电路63的输出端电性连接第二信号放大电路64的输入端，第二信号放大电路64的输出端电性连接A/D转换电路65。

请参阅图6至图10，信号处理电路包括：

光电转换电路61，光电转换电路61用于将光信号转换成电信号，此时的电信号为模拟信号，光电转换电路61包含第一集成电路，第一集成电路与各电路元件一起将第一光信号与第二光信号之间的相位变化转换成模拟信号前后的相位变化，再经过后续的电路单元的处理，最终将所述模拟信号前后的相位变化转换成对称气体吸收构件620吸收的对称气体浓度。

第一信号放大电路62，第一信号放大电路62连接光电转换电路61的输出端，用于放大对称气体吸收构件620接收或反射的第一光信号、第二光信号的模拟量，由于第一光信号与第二光信号得到的模拟量是比较微弱的，经过放大才能更加便于信号做进一步的处理。

带通滤波电路63，带通滤波电路63输入端与第一信号放大电路62的输出端连接，带通滤波电路63用于过滤第一信号放大电路62输出的信号，其目的是过滤掉无用的高频和低频信号，提取有用的中频信号，带通滤波电路63采用第二集成电路。

第二信号放大电路64，第二信号放大电路64的输入端与带通滤波电路63的输出端连接，将带通滤波电路63的输出信号经放大传输给A/D转换电路65，这相当于是二次放大信号，目的是为了使得A/D转换电路65得到的信号更加精准，更加便于转换，第二信号放大电路64同样采用第二集成电路。

A/D转换电路65，A/D转换电路65的输入端与第二信号放大电路64的输出端连接，用于将第二信号放大电路64输出的模拟量转化为数字量，就是一个由离散量变为连续量的过程，将得到的数字量传输给浓度调节单元，A/D转换电路65采用第三集成电路。

请参阅图11，图11为本申请实施例提供的测量单元的第一种结构示意图，所述测量单元140包括多个互不干扰的检测单元51。

具体的，所述气路单元130用于根据所述测量使能信号控制所述待测气体样品从所述气路单元130流入所有所述检测单元51。

所述检测单元51用于根据所述测量使能信号分别使用与所述检测单元51待测的特征气体对应的窄带宽激光测量所述特征气体的浓度。

需要说明的是，检测单元51待测的特征气体是指所述检测单元51需要测量的特征气体；所述检测单元51根据所述测量使能信号控制所述检测单元51中的光声光谱器件使用与所述检测单元51待测的特征气体对应的窄带宽激光。

需要说明的是，每个所述检测单元51均能独立实现一种特征气体的测量，在多个检测单元51中均冲入待测气体样品，可以利用互不干扰的多个检测单元51同时对待测气体样品中的特征气体进行测量，不同种类的特征气体与不同波长的窄带宽激光对应，不同的检测单元51可以使用不同波长的窄带宽激光测量待测气体样品中不同种类的特征气体，从而可以同时测量待测气体样品中多种特征气体的浓度。

在一种实施方式中，多个所述检测单元51串联连接，也可以理解为多个所述检测单元51级联连接；所述气路单元130用于根据所述测量使能信号控制所述待测气体样品从所述气路单元130依次流入所有所述检测单元51中。

其中，相邻两级所述检测单元51之间通过连接管513连通，所述连接管513上设置有阀门，从而使得待测气体样品可以依次流入所述检测单元51，同时可以保证所有检测单元51之间互不干扰。

需要说明的是，每个所述检测单元51均设置有进气口511b和出气口511c，测量单元140包括m个检测单元51时，m个检测单元51级联连接，位于第一级的检测单元51的进气口511b也可以通过设置有阀门的连接管513与气路单元130连通，以用于接入所述气路单元130流出的所述待测气体样品；待测气体样品流入第一级的检测单元51后，待测气体样品通过连接管513依次流入所有检测单元51中；位于最后一级的检测单元51的出气口511c也可以通过设置有阀门的连接管513与气路单元130连通，以用于将测量完成后的待测气体样品从检测单元51流入气路单元130中，测量完成后的待测气体样品经气路单元130处理后排出，避免待测气体对环境造成污染。

其中，所述进气口511b和所述出气口511c可以位于所述检测单元51的同一侧，以便于相邻两级所述检测单元51之间通过连接管513连通。

请参阅图12，图12为本申请实施例提供的测量单元的第二种结构示意图。

在一种实施方式中，所述测量单元140还包括箱体514，所有检测单元51均设置于所述箱体514内。

在一种实施方式中，所述机箱可以为方体结构，所述机箱的内壁上设置有多个用于承托检测单元51的滑轨515，多个所述滑轨515沿所述机箱的高度方向间隔排布，所述检测单元51与所述滑轨515一一对应；所述检测单元51与所述滑轨515沿所述滑轨515的长度方向滑动连接，以便于所述检测单元51的检修和更换，如一个检测单元51出现故障时，工作人员可以将检测单元51从机箱中拉出以进行检修，当检测单元51无法修复时，可以使用功能正常的检测单元51替换出现故障的检测单元51，以避免单个检测单元51出现故障时导致测量单元140无法工作。

在一种实施方式中，所述箱体514上还设置有接口516，至少一个所述接口516与所述控制单元150连接，所述检测单元51上设置有与所述接口516配套的接头517，所述接头517插设于所述接口516上。通过接口516和接头517的对接搭建一个信息交互桥梁，以实现所述控制单元150与所述检测单元51的信息交互，从而实现所述控制单元150对所述检测单元51的控制以及所述检测单元51对所述控制单元150的信息反馈。

请参阅图13，图13为本申请实施例提供的测量单元的第三种结构示意图。

所述检测单元51包括光声池511和设置于所述光声池511的微音器512。

其中，所述光声池511用于容纳所述待测气体样品，所述光声池511可以为谐振式光声池511，以用于提高光声池511的检测灵敏度；所述微音器512用于检测所述待测气体样品中特征气体吸收所述窄带宽激光后产生的光声信号，所述微音器512可以将待测气体样品中特征气体吸收所述窄带宽激光后产生的声音信号转化为模拟信号。

具体的，光声池511和微音器512形成所述检测单元51中的光声光谱器件。

具体的，所述光声池511包括用于容纳所述待测气体样品的谐振腔511a，所述进气口511b与所述出气口511c与所述谐振腔511a连通。对所述待测气体样品进行测量时，所述待测气体样品从所述进气口511b进入所述谐振腔511a中。

具体的，所述光声池511还包括透明窗口511d，所述窄带宽激光穿过所述透明窗口511d进入所述谐振腔511a中。

在一种实施方式中，每个所述检测单元51用于测量一种特征气体的浓度。

需要说明的是，对待测气体样品进行测量时，一个检测单元51仅用于测量待测气体样品中一种特征气体的浓度，即每个检测单元51与一种特征气体对应，控制单元150根据检测单元51需要测量的特征气体的种类控制检测单元51使用对应波长的窄带宽激光对特征气体进行测量。

具体的，所有检测单元51可以同时进行测量工作，并且所有检测单元51可以在同一时段均用于测量不同种类的特征气体的浓度，以提高检测效率；也可以使用两个甚至更多个检测单元51在同一时段检测同一种特征气体的浓度，以获得同一种特征气体的多个浓度检测结果，并将多个浓度检测结果进行对比，以确保浓度检测结果的准确度。

具体的，时段是指测量一种特征气体的浓度所需要的时间段。

在一种实施方式中，各检测单元51均包括独立的激光器52，所述激光器52用于根据所述控制单元150发送的发光使能信号发射窄带宽激光，激光器52可以为窄带宽激光器，如DFB激光器。

其中，所有检测单元51可以用于同时使用对应的激光器52输出各特征气体对应的窄带宽激光测量对应特征气体的浓度，以提高检测效率。

请参阅图14和图15，图14是本申请实施例提供的温度控制模块的结构示意图，图15是本申请实施例提供的温度控制模块中的调温电路原理图。

在一种实施例中，所述测量单元140还包括温度控制模块，所述温度控制模块用于对激光二极管的温度进行调控。具体地，所述温度控制模块包括电压控制器721、稳压器722、电压比较器723、微程序控制器724和调温器725，其中电压控制器721、稳压器722、电压比较器723和微程序控制器724构成所述调温模块的调温电路720。

所述电压控制器721用于提供参考电压，所述参考电压是预设的激光二极管的有效工作电压的最佳值，即当激光二极管的有效工作电压等于所述参考电压时，激光二极管可以发射特定频率和功率的窄带宽激光，并用于待测气体样品中特征气体的浓度检测，使测量单元140的测量精度和灵敏度均达到最佳；此外，激光二极管的有效工作电压越接近所述参考电压，测量单元140对特征气体浓度测量的精度和灵敏度也越高。稳压器722的输入端电性连接电压控制器721的输出端，用于对电压控制器721提供的参考电压进行稳压，消除所述参考电压的波动，提高所述参考电压的稳定性和一致性。电压比较器723的第一输入端与稳压器722的输出端电性连接，电压比较器723的第二输入端与第三电压获取模块710的输出端电性连接，电压比较器723用于比较所述激光器二极管的有效工作电压与所述电压控制器721提供的参考电压的电压值，并将比较结果传输至微程序控制器724。微程序控制器724的输入端与电压比较器723的输出端电性连接，用于接收和分析所述比较结果，并根据所述比较结果向所述调温器725发送相应的调温指令。

具体地，当所述比较结果是激光二极管的有效工作电压小于所述参考电压时，所述微程序控制器724向所述调温器725发送降低激光二极管温度的调温指令；当所述比较结果是激光二极管的有效工作电压大于所述参考电压时，所述微程序控制器724向所述调温器725发送升高激光二极管温度的调温指令；当所述比较结果是激光二极管的有效工作电压等于所述参考电压时，所述微程序控制器724向所述调温器725发送维持激光二极管温度的调温指令。所述调温器725的输入端与所述微程序控制器724的输出端电性连接，用于在所述调温指令的控制下，调控所述激光二极管的温度，以使所述激光二极管工作在预设温度范围内。

S400：所述控制单元150根据所述测量单元140得到的所述待测气体样品中特征气体的浓度确定所述油浸式设备200的运行故障。

在一种实施例中，由于使油浸式设备200出现故障的特征气体可以包括氢气、一氧化碳、甲烷、乙炔、乙烯、二氧化碳、乙烷，在测量待测气体中特征气体的浓度时，出现的特征气体可能仅有一种，即仅有一种特征气体的浓度大于0，而其他特征气体的浓度为0。而油浸式设备200对应不同的故障类型，从待测气体样品中测量得到的特征气体的种类不同，例如故障类型为冷却油过热时，对应的特征气体的种类为氢气、乙烯、甲烷和乙烷；故障类型为冷却油和纸过热时，对应的特征气体的种类为氢气、一氧化碳、二氧化碳、乙烯、甲烷、乙烷；故障类型为冷却油和纸绝缘中局部放电时，对应的特征气体的种类为氢气、一氧化碳、二氧化碳、乙炔、甲烷、乙烷；故障类型为冷却油中火花放电时，对应的特征气体为氢气、乙炔；故障类型为冷却油中电弧放电时，对应的特征气体为氢气、乙炔、乙烯、甲烷和乙烷；故障类型为冷却油和纸中电弧放电时，对应的特征气体为氢气、一氧化碳、二氧化碳、乙炔、乙烯、甲烷和乙烷；故障类型为纸受潮或者冷却油有气泡时，对应的特征气体为氢气。

本申请实施例提供一种油浸式设备200脱气状态控制方法，该油浸式设备200脱气状态控制方法通过从油浸式设备200中获取冷却油样品，对冷却油样品进行脱气处理得到待测气体样品，并对待测气体样品中的特征气体的浓度进行测量，并根据特征气体的浓度确定该油浸式设备200的运行故障，实现了基于进油压力的搅拌速度控制装置100实时获取采样数据，以及根据特征气体的浓度可以预测油浸式设备200的运行故障而进行报警，避免了油浸式设备200的损坏；同时根据所述冷却油样品的黏度和所述脱气单元内的初始压强确定第一搅拌速度，基于该第一搅拌速度控制该脱气单元内搅拌构件的搅拌，以使得该脱气单元对该冷却油样品进行脱气得到待测气体样品，使该待测气体样品在目标脱气时间内脱离该脱气单元，缩短了检测周期，提高了检测效率，解决了现有的基于进油压力的搅拌速度控制设备通常无法准确设置油气分离设备中搅拌构件的搅拌速度的技术问题。

请参阅图16，图16为本申请一种基于进油压力的搅拌速度控制装置400的结构图，所述控制装置包括油路单元410、脱气单元420、气路单元430、测量单元440以及控制单元450；

所述控制单元450用于第一时刻向所述油路单元410发送采样使能信号，以使得所述油路单元410从油浸式设备200中获取冷却油样品；

所述控制单元450还用于第二时刻向所述油路单元410和所述脱气单元420发送脱气使能信号，以控制所述冷却油样品从所述油路单元410流入所述脱气单元420，获取并根据所述冷却油样品的黏度和所述脱气单元420内的初始压强确定第一搅拌速度，基于所述第一搅拌速度控制所述脱气单元420内搅拌构件213的搅拌，以使得所述脱气单元420对所述冷却油样品进行脱气得到待测气体样品；

所述控制单元450还用于第三时刻向所述脱气单元420、气路单元430以及测量单元440发送测量使能信号，以控制所述待测气体样品从所述脱气单元420通过所述气路单元430流入所述测量单元440，并控制所述测量单元440中的光声光谱器件使用特征气体对应的窄带宽激光分别测量所述待测气体样品中特征气体的浓度；

所述控制单元450还用于第四时刻根据所述测量单元440得到的所述待测气体样品中特征气体的浓度确定所述油浸式设备200的运行故障。

在一种实施例中，所述脱气单元420包括初始压强获取子单元、进油速率获取子单元、黏度获取子单元以及搅拌速度获取子单元。所述初始压强获取子单元用于获取所述脱气单元420内的初始压强；所述进油速率获取子单元用于获取所述冷却油样品从所述油路单元410流入所述脱气单元420的进油速率；所述黏度获取子单元用于根据进油速率、黏度和压强的关联关系，基于所述初始压强和所述进油速率，确定所述冷却油样品的黏度；所述搅拌速度获取子单元用于根据黏度、进油时间和搅拌速度的关联关系，基于所述冷却油样品的黏度和目标进油时间确定所述搅拌构件213的第一搅拌速度。

在一种实施例中，所述脱气单元420用于获取所述脱气单元420内的初始压强；获取所述冷却油样品从所述油路单元410流入所述脱气单元420的进油压力；根据进油压力、黏度和压强的关联关系，基于所述初始压强和所述进油压力，确定所述冷却油样品的黏度根据黏度、进油时间和搅拌速度的关联关系，基于所述冷却油样品的黏度和目标进油时间确定所述搅拌构件213的第一搅拌速度。

在一种实施例中，所述脱气单元420用于获取所述冷却油样品从所述油路单元410流入所述脱气单元420的进油温度；根据进油压力、温度、黏度和压强的关联关系，基于所述初始压强、所述进油温度和所述进油压力，确定所述冷却油样品的黏度。

在一种实施例中，所述脱气单元420还用于获取所述冷却油样品的临界温度；判断所述冷却油样品的进油温度是否大于所述临界温度；若所述冷却油样品大于所述临界温度，所述临界温度为所述冷却油样品的进油温度，根据温度、黏度、进油时间和搅拌速度的关联关系，基于所述冷却油样品的黏度、所述临界温度和目标进油时间确定所述搅拌构件213的第一搅拌速度。

在一种实施例中，所述脱气单元420还用于获取预定历史测量周期内所述脱气单元420内的历史初始压强、所述冷却油样品的历史黏度及所述搅拌构件213的历史搅拌速度；获取当前测量周期内所述脱气单元420内的初始压强及所述冷却油样品从所述油路单元410流入所述脱气单元420的进油压力；根据所述初始压强和所述进油压力，获取所述冷却油样品的黏度；获取历史初始压强、历史黏度与历史搅拌速度的关联关系，基于当前测量周期的所述初始压强和所述冷却油样品的黏度，确定当前测量周期的所述搅拌构件213的第一搅拌速度。

在一种实施例中，所述脱气单元420还用于获取所述搅拌构件213的临界搅拌速度；判断所述第一搅拌速度是否大于所述搅拌构件213的临界搅拌速度；若所述第一搅拌速度大于所述搅拌构件213的临界搅拌速度，设定所述临界搅拌速度为所述搅拌构件213的目标搅拌速度；若所述第一搅拌速度小于所述搅拌构件213的临界搅拌速度，设定所述第一搅拌速度为所述搅拌构件213的目标搅拌速度。

在一种实施例中，所述脱气单元420还用于获取所述冷却油样品从所述油路单元410流入所述脱气单元420的进油温度；根据温度、黏度和搅拌速度的关联关系，基于所述第一搅拌速度和所述冷却油样品的进油温度，确定所述冷却油样品的目标黏度；根据温度、黏度和搅拌速度的关联关系，基于所述目标黏度和所述临界搅拌速度，确定所述冷却油样品的搅拌温度。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

以上对本申请实施例所提供的一种基于进油压力的搅拌速度控制方法及装置进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的技术方案及其核心思想；本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例的技术方案的范围。

Claims (6)

1.一种基于进油压力的搅拌速度控制方法，其特征在于，所述基于进油压力的搅拌速度控制方法应用于基于进油压力的搅拌速度控制装置，所述基于进油压力的搅拌速度控制装置包括油路单元、脱气单元、气路单元、测量单元以及控制单元，所述基于进油压力的搅拌速度控制方法包括：

所述控制单元向所述油路单元发送采样使能信号，以通过脱气单元中的抽气器件将油路单元中油罐的压强降低至第一目标压强，以及使得所述油路单元从油浸式设备中获取冷却油样品；

所述控制单元向所述油路单元和所述脱气单元发送脱气使能信号，以控制所述冷却油样品从所述油路单元流入所述脱气单元，获取并根据所述冷却油样品的黏度和所述脱气单元内的初始压强确定第一搅拌速度，基于所述第一搅拌速度控制所述脱气单元内搅拌构件的搅拌，以使得所述脱气单元对所述冷却油样品进行脱气得到待测气体样品，所述搅拌构件包括设置于所述油罐内的磁力搅拌棒，所述磁力搅拌棒通过设置于所述油罐外侧以及由第二驱动马达控制的旋转磁铁驱动；

所述控制单元向所述脱气单元、气路单元以及测量单元发送测量使能信号，以控制所述待测气体样品从所述脱气单元通过所述气路单元流入所述测量单元，并控制所述测量单元中的光声光谱器件使用特征气体对应的窄带宽激光分别测量所述待测气体样品中特征气体的浓度；

所述控制单元根据所述测量单元得到的所述待测气体样品中特征气体的浓度确定所述油浸式设备的运行故障；

其中，所述获取并根据所述冷却油样品的黏度和所述脱气单元内的初始压强确定第一搅拌速度的步骤，包括：

获取所述脱气单元内的初始压强；

获取所述冷却油样品从所述油路单元流入所述脱气单元的进油速率；

根据进油速率、黏度和压强的关联关系，基于所述初始压强和所述进油速率，确定所述冷却油样品的黏度；

根据黏度、进油时间和搅拌速度的关联关系，基于所述冷却油样品的黏度和目标进油时间确定所述搅拌构件的第一搅拌速度；或者，所述获取并根据所述冷却油样品的黏度和所述脱气单元内的初始压强确定第一搅拌速度的步骤，包括：

获取所述脱气单元内的初始压强；

获取所述冷却油样品从所述油路单元流入所述脱气单元的进油压力；

根据进油压力、黏度和压强的关联关系，基于所述初始压强和所述进油压力，确定所述冷却油样品的黏度；

根据黏度、进油时间和搅拌速度的关联关系，基于所述冷却油样品的黏度和目标进油时间确定所述搅拌构件的第一搅拌速度；

在所述基于所述第一搅拌速度控制所述脱气单元内搅拌构件的搅拌的步骤之前，还包括：

获取所述搅拌构件的临界搅拌速度；

判断所述第一搅拌速度是否大于所述搅拌构件的临界搅拌速度；

若所述第一搅拌速度大于所述搅拌构件的临界搅拌速度，设定所述临界搅拌速度为所述搅拌构件的目标搅拌速度；

若所述第一搅拌速度小于所述搅拌构件的临界搅拌速度，设定所述第一搅拌速度为所述搅拌构件的目标搅拌速度。

2.根据权利要求1所述的基于进油压力的搅拌速度控制方法，其特征在于，所述根据进油压力、黏度和压强的关联关系，基于所述初始压强和所述进油压力，确定所述冷却油样品的黏度的步骤，包括：

获取所述冷却油样品从所述油路单元流入所述脱气单元的进油温度；

根据进油压力、温度、黏度和压强的关联关系，基于所述初始压强、所述进油温度和所述进油压力，确定所述冷却油样品的黏度。

3.根据权利要求2所述的基于进油压力的搅拌速度控制方法，其特征在于，在所述根据黏度、进油时间和搅拌速度的关联关系，基于所述冷却油样品的黏度和目标进油时间确定所述搅拌构件的第一搅拌速度的步骤之后，还包括：

获取所述冷却油样品的临界温度；

判断所述冷却油样品的进油温度是否大于所述临界温度；

若所述冷却油样品大于所述临界温度，所述临界温度为所述冷却油样品的进油温度，根据温度、黏度、进油时间和搅拌速度的关联关系，基于所述冷却油样品的黏度、所述临界温度和目标进油时间确定所述搅拌构件的第一搅拌速度。

4.根据权利要求1所述的基于进油压力的搅拌速度控制方法，其特征在于，所述根据所述冷却油样品的黏度和所述脱气单元内的初始压强确定第一搅拌速度的步骤，包括：

获取预定历史测量周期内所述脱气单元内的历史初始压强、所述冷却油样品的历史黏度及所述搅拌构件的历史搅拌速度；

获取当前测量周期内所述脱气单元内的初始压强及所述冷却油样品从所述油路单元流入所述脱气单元的进油压力；

根据所述初始压强和所述进油压力，获取所述冷却油样品的黏度；

获取历史初始压强、历史黏度与历史搅拌速度的关联关系，基于当前测量周期的所述初始压强和所述冷却油样品的黏度，确定当前测量周期的所述搅拌构件的第一搅拌速度。

5.根据权利要求1所述的基于进油压力的搅拌速度控制方法，其特征在于，在所述设定所述临界搅拌速度为所述搅拌构件的目标搅拌速度的步骤之后，还包括：

获取所述冷却油样品从所述油路单元流入所述脱气单元的进油温度；

根据温度、黏度和搅拌速度的关联关系，基于所述第一搅拌速度和所述冷却油样品的进油温度，确定所述冷却油样品的目标黏度；

根据温度、黏度和搅拌速度的关联关系，基于所述目标黏度和所述临界搅拌速度，确定所述冷却油样品的搅拌温度。

6.一种基于进油压力的搅拌速度控制装置，其特征在于，所述控制装置包括油路单元、脱气单元、气路单元、测量单元、以及控制单元；

所述控制单元用于第一时刻向所述油路单元发送采样使能信号，以通过脱气单元中的抽气器件将油路单元中油罐的压强降低至第一目标压强，以及使得所述油路单元从油浸式设备中获取冷却油样品；

所述控制单元还用于第二时刻向所述油路单元和所述脱气单元发送脱气使能信号，以控制所述冷却油样品从所述油路单元流入所述脱气单元，获取并根据所述冷却油样品的黏度和所述脱气单元内的初始压强确定第一搅拌速度，基于所述第一搅拌速度控制所述脱气单元内搅拌构件的搅拌，以使得所述脱气单元对所述冷却油样品进行脱气得到待测气体样品，所述搅拌构件包括设置于所述油罐内的磁力搅拌棒，所述磁力搅拌棒通过设置于所述油罐外侧以及由第二驱动马达控制的旋转磁铁驱动；

所述控制单元还用于第三时刻向所述脱气单元、气路单元以及测量单元发送测量使能信号，以控制所述待测气体样品从所述脱气单元通过所述气路单元流入所述测量单元，并控制所述测量单元中的光声光谱器件使用特征气体对应的窄带宽激光分别测量所述待测气体样品中特征气体的浓度；

所述控制单元还用于第四时刻根据所述测量单元得到的所述待测气体样品中特征气体的浓度确定所述油浸式设备的运行故障；

其中，所述脱气单元包括初始压强获取子单元、进油速率获取子单元、黏度获取子单元以及搅拌速度获取子单元；

所述初始压强获取子单元用于获取所述脱气单元内的初始压强；

所述进油速率获取子单元用于获取所述冷却油样品从所述油路单元流入所述脱气单元的进油速率；

所述黏度获取子单元用于根据进油速率、黏度和压强的关联关系，基于所述初始压强和所述进油速率，确定所述冷却油样品的黏度；

所述搅拌速度获取子单元用于根据黏度、进油时间和搅拌速度的关联关系，基于所述冷却油样品的黏度和目标进油时间确定所述搅拌构件的第一搅拌速度；或者

所述脱气单元用于获取所述脱气单元内的初始压强；获取所述冷却油样品从所述油路单元流入所述脱气单元的进油压力；根据进油压力、黏度和压强的关联关系，基于所述初始压强和所述进油压力，确定所述冷却油样品的黏度根据黏度、进油时间和搅拌速度的关联关系，基于所述冷却油样品的黏度和目标进油时间确定所述搅拌构件的第一搅拌速度；

其中，所述脱气单元还用于获取所述搅拌构件的临界搅拌速度；判断所述第一搅拌速度是否大于所述搅拌构件的临界搅拌速度；若所述第一搅拌速度大于所述搅拌构件的临界搅拌速度，设定所述临界搅拌速度为所述搅拌构件的目标搅拌速度；若所述第一搅拌速度小于所述搅拌构件的临界搅拌速度，设定所述第一搅拌速度为所述搅拌构件的目标搅拌速度。

Images