CN208847830U - 一种无线传感器装置和无线检测*** - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种无线传感装置，应用于对高压油浸式电流互感器进行检测，包括温度传感器、压力传感器、信号处理单元、传感器主控单元和无线收发模块，温度传感器和压力传感器分别连接信号处理单元，信号处理单元连接传感器主控单元，传感器主控单元连接无线收发模块。本实用新型还提供一种无线检测***。本实用新型提供的无线传感装置和无线检测***，通过检测高压油浸式电流互感器内的温度和压力值，并通过无线收发模块发送至服务器，可以实时检测高压油浸式电流互感器内是否出现少油、发生击穿等事故，同时避免人员巡检的不及时和浪费人力的问题。

Description

一种无线传感器装置和无线检测***

技术领域

本实用新型涉及高压电气设备技术领域，尤其涉及一种应用于高压油浸式电流互感器的无线传感装置和无线检测***。

背景技术

高压油浸式电流互感器采用油对线圈进行绝缘，高压设备在运行过程中常常因为某种原因发生内部击穿产生大量气体，从而造成内部压力升高，甚至引起***。目前高压油浸式电流互感器的防爆方式是安装金属膨胀器，当互感器发生故障时，产生的气体使得内部压力升高，使金属膨胀器伸长以达到释放压力和提示故障的目的。或者在油浸式电流互感器上装防爆装置，当压力达到一定值时进行泄爆。无论哪种防爆的方式都只能在压力过大到会引起设备损伤时才进行动作，且还需要人员巡检才能发现故障。

另外，当设备出现漏油情况时，设备的绝缘性能会减弱甚至导致击穿损坏，目前尚只能通过人工巡检，通过观察油位视察窗才能知道。而且互感器一般比较高，无法直接看到观察窗内的油位，使巡检难度增大。

实用新型内容

针对现有高压油浸式电流互感器故障检测方面存在的问题，本实用新型实施例提供无线传感装置和无线检测***，可以及时检测高压油浸式电流互感器内是否发生击穿、漏油等故障，并解决人工巡检的问题。

本实用新型实施例提供的一种无线传感装置，应用于对高压油浸式电流互感器进行检测，包括温度传感器、压力传感器、信号处理单元、传感器主控单元和无线收发模块，温度传感器和压力传感器分别连接信号处理单元，信号处理单元连接传感器主控单元，传感器主控单元连接无线收发模块；

温度传感器用于对高压油浸式电流互感器内的温度进行检测并将检测到的温度检测信号发送至信号处理单元；

压力传感器用于对高压油浸式电流互感器内的压力进行检测并将检测到的压力检测信号发送至信号处理单元；

信号处理单元用于将温度检测信号和压力检测信号进行处理，并将处理后的温度检测信号值和压力检测信号值发送至传感器主控单元；

传感器主控单元用于接收经信号处理单元处理后的温度检测信号值和压力检测信号值，并通过无线收发模块发送。

正常情况下，由于高压油浸式电流互感器内油的温度变化会使体积发生变化，从而引起内部压力变化，此变化范围较小，一般为±10Kpa左右，所以电流互感器内部基本处于微正压或微负压。本实用新型实施例提供的无线传感装置，实时测量高压油浸式电流互感器内的压力和温度，将温度检测信号值和检测信号值通过无线信号上传至服务器进行就地显示或者再将数据上传到后台显示。收到数据后，可以通过温度高低判断设备是否出现故障而引起发热，通过压力大小判断设备是否出现大量气体或者漏油情况。即本实用新型提供的无线传感装置，可以实时检测以便及时发现电流互感器内是否发生故障，从而克服现有检测设备不能及时检测，而是要当金属膨胀器发生形变了才了解到已经发生了故障。同时，通过设置无线收发模块将温度检测信号值和压力检测信号值传输到服务器，不需要再安排人员去现场巡检，既节省了人力，也提高了效率。

优选地，还包括电源模块，电源模块连接传感器主控单元，传感器主控单元通过IO1接口连接温度传感器、传感器主控单元通过IO2接口连接压力传感器，传感器主控单元通过信号处理单元分别连接温度传感器数据采集口和压力传感器数据采集口。通过设置电源模块提供电源，如蓄电池、锂电池等，可以将电源和无线传感装置设置成一体，不需要再另外提供线路提供电源，即不需要在高压设备上再另外布线，可以提供装置的安全，同时也更方便装置的安装。

优选地，传感器主控单元包括存储器和处理器，存储器存储有可执行计算机程序和温度传感器检测到的温度检测数据和压力传感器检测到压力检测数据，处理器用于调用存储器中存储的计算机可执行程序并实现以下电源管理方法：

数据采集供电步骤：在预设的数据采集间隔时间到来时，通过IO1接口和IO2接口发送高电平至温度传感器和压力传感器，打开温度传感器和压力传感器采集数据的供电端口；并在接收到温度传感器和压力传感器检测到的温度检测信号和压力检测信号时，通过IO1接口和IO2接口发送低电平至温度传感器和压力传感器，关闭所述温度传感器和压力传感器采集数据的供电端口；

数据处理供电步骤：调用存储器中存储的上一次检测到的温度检测信号值和压力检测信号值，计算刚采集到的温度检测信号值与上一次采集到的温度检测信号值之间的温度检测信号变化值和刚采集到的压力检测信号值与上一次采集压力检测信号值之间的压力检测信号变化值，并判断温度检测信号变化值是否小于预设的温度变化阈值，同时判断压力检测信号变化值是否小于预设的压力变化阈值，如果是，控制传感器主控单元进入低功耗模式，如果其中温度检测信号变化值或者压力检测信号变化值之中的任何一个大于变化阈值，立即通过无线收发模块发送刚检测到的温度检测信号值和压力检测信号值。

传感器主控单元通过对温度传感器、压力传感器的供电管理，在温度传感器和压力传感器不需要进行数据采集时，断开供电端口，可以节约电能。同时通过控制数据发送的频率，在不需要处理和发送数据时，整个装置处于低功耗模式，可以最大限定地节省电能，使得电源模块，如蓄电池、锂电池里的电量可以保证无线传感装置在高压油浸式电流互感器整个生命周期进行温度和压力检测都不需要另外更换电池。

优选地，数据处理供电步骤还包括：当判断温度检测信号变化值小于预设的温度变化阈值，并且压力检测信号变化值小于预设的压力变化阈值时，再判断是否到数据发送间隔时间，若到了数据发送间隔时间，发送刚采集到的所述温度检测信号值和压力检测信号值，否则，进入低功耗模式。通过设置数据发送间隔时间，可以保持在一定的时间内将采集到的温度检测信号值和压力检测信号值发送到服务器，以方便服务器工作人员查看，同时方便服务器保存相关的历史数据，并可以通过对保存的历史数据进行变化趋势分析处理，来分析高压油浸式电流互感器的工作状态。

优选地，数据处理供电步骤在判断是否到数据发送间隔时间前，还包括：

判断刚采集到的温度检测信号值是否小于预设的温度阈值，和刚采集到的压力检测信号值是否小于预设的第一压力阈值，或者大于预设的第二压力阈值，如果是，则继续判断是否到数据发送间隔时间，否则，立即发送所述刚采集到的温度检测信号值和压力检测信号值。其中预设的温度阈值为危险温度值，高于此温度说明温度太高，出现了故障或者少油，第一压力阈值为第一安全压力值，用来表征电流互感器内是否因发生事故产生大量气体，如果压力检测信号值大于第一安全压力值，说明设备中产生了大量的气体，有事故发生；第二压力阈值为第二安全压力值，用来表征设备是否漏油，如果压力检测信号值小于第二压力阈值，说明电流互感器内发生了漏油事故。除了比较变换值，还比较检测到的温度检测信号值和压力检测信号值是否处于安全的温度和压力范围内，如果达到或超过了安全的温度和压力范围，也要立即将检测到的温度检测信号值和压力检测信号值发送到服务器。增加了评判高压油浸式电流互感器工作异常的指标，可以更全面地做出评价，及时发现高压油浸式电流互感器是否出现故障。

优选地，信号处理单元包括滤波器和模数转换器；滤波器用于将温度传感器和压力传感器检测到的高压油浸式电流互感器内的温度检测和压力检测信号进行滤波处理；模数转换器用于将滤波器滤波处理后的模拟的温度检测信号和压力检测信号转换为数字的温度检测信号和压力检测信号。通过滤波器对检测信号进行滤波，可以获得更好的检测信号，以便得到更准确的温度信息、压力信息，以便做出更准确的故障判断。

优选地，温度压力检测单元还包括氢气浓度测量模块，氢气浓度测量模块连接滤波器，用于检测高压油浸式电流互感器内氢气浓度信号，并将氢气浓度信号发送给滤波器。高压油浸式电流互感器采用油对线圈进行绝缘，在热和电的作用下会逐渐老化和分解，产生少量的各种低分子烃类和CO、CO₂等气体。这些气体大部分溶解在油中，当故障产生时，就会加快这些气体的产生速度，并不断溢出油中引起内部压力升高，从而引起***，而H₂是设备出现放电(局放、火花、电弧)和热分解过程中最早、最容易产生的气体。通过设置氢气浓度测量模块来检测设备内部是否有氢气产生，可以更及时地发现放电故障。

优选地，压力传感器为316L不锈钢封装的硅压阻式传感器。

优选地，氢气浓度测量模块为固态钯合金薄膜传感器。

优选地，无线传感装置设置为安装在高压油浸式电流互感器底部的取样阀塞，包括上壳、密封圈、设置为传感器主控单元的PCB板、信号处理单元、下壳、温度传感器、硅压阻式传感器、固态钯合金薄膜传感器和带外六角堵头，PCB板和信号处理单元通过密封圈密封固定在上壳和下壳之间，温度传感器、硅压阻式传感器和固态钯合金薄膜传感器通过螺纹连接带外六角堵头，带外六角堵头用于拧紧固定在取样阀门孔上。通过将无线传感装置和取样阀门塞一体设计，可以不需要在高压油浸式电流互感器上另外设计安装位置，也不需要另外布线，不破坏现场设备，安装简单，拆卸方便。

优选地，无线传感装置设置为安装在金属膨胀器内的注油塞，包括上壳、密封圈、设置为传感器主控单元的PCB板、信号处理单元、下壳、温度传感器、硅压阻式传感器、固态钯合金薄膜传感器和带外六角堵头，PCB板通过密封圈密封固定在上壳和下壳之间，温度传感器、硅压阻式传感器和固态钯合金薄膜传感器通过螺纹连接带外六角堵头，带外六角堵头用于拧紧固定在注油孔上。通过将无线传感装置和取样注油塞一体设计，可以不需要在高压油浸式电流互感器上另外设计安装位置，也不需要另外布线，不破坏现场设备，安装简单，拆卸方便。

本实用新型实施例还提供一种无线检测***，包括如上述的无线传感装置，还包括无线接收转换器、无线中继设备，无线网关、串口服务器和显示模块；

无线接收转换器接收无线收发模块发送的第一模式无线信号，并转换为第二模式无线信号并发送至无线中继设备；

无线中继设备接收无线接收转换器发送的第二模式无线信号，并发送至无线网关；

无线网关通过串口数据线连接串口服务器，串口服务器连接所述显示模块。

本实用新型实施例提供的无线检测***，应用于对高压油浸式电流互感器进行检测，可以实时检测以便及时发现电流互感器内是否发生故障，从而克服现有检测设备不能及时检测，而是要当金属膨胀器发生形变了才了解到已经发生了故障。同时，通过设置无线收发模块将温度检测信号值和压力检测信号值传输到服务器，不需要再安排人员去现场巡检，既节省了人力，也提高了效率。

优选地，还包括无线路由器和手持终端，串口服务器通过无线路由器连接所述手持终端。串口服务器可以通过无线路由器将高压油浸式电流互感器的温度信息、压力信息、氢气含量信息通过无线路由器转发至手持终端，如手机，可以方便工作人员在一定范围内都能接收到相关信息，方便及时通知工作人员设备的情况，并在设备出现状况时，方便工作人员及时处理故障。

附图说明

图1为本实用新型实施例1中无线传感装置结构示意图；

图2为本实用新型实施例1中无线传感装置优选实施方式结构示意图；

实用新型图3为本实用新型实施例1中无线传感装置设置为取样阀门塞或者注油塞结构示意图；

图4为本实用新型实施例2中无线检测***优选实施方式结构示意图。

附图中：100、无线传感装置；110、温度传感器；120、压力传感器；130、信号处理单元；131、滤波器；132、模数转换器；140、传感器主控单元；141、存储器；142、处理器；150、无线收发模块；160、电源模块；210、显示模块；220、无线网关；230、串口服务器；310、上壳；320、密封圈；330、下壳；340、带外六角堵头；410、无线接收转换器；420、无线中继设备；430、无线路由器；440、手持终端。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本实用新型做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

实施例1：

如图1、图2所示，本实用新型实施例提供的一种无线传感装置100，应用于对高压油浸式电流互感器进行检测，包括温度传感器110、压力传感器120、信号处理单元130、传感器主控单元140和无线收发模块150，温度传感器110和压力传感器120分别连接信号处理单元130，信号处理单元130连接传感器主控单元140，传感器主控单元140连接无线收发模块150；

温度传感器110用于对高压油浸式电流互感器内的温度进行检测并将检测到的温度检测信号发送至信号处理单元130；

压力传感器120用于对高压油浸式电流互感器内的压力进行检测并将检测到的压力检测信号发送至信号处理单元130；

信号处理单元130用于将温度检测信号和压力检测信号进行处理，并将处理后的温度检测信号值和压力检测信号值发送至传感器主控单元140；

传感器主控单元140用于接收经信号处理单元130处理后的温度检测信号值和压力检测信号值，并通过无线收发模块150发送。

无线收发模块150可以通过现有的无线通信网络通信，如GPRS网络、GSM网络、CDMA网络、3G、4G网络发送传送温度检测信号值和压力检测信号值，随着网络技术的发展，以后也可以采用5G网络实现通信，主要通过在无线收发模块150上设置相应的网络通信模块来实现。无线收发模块150还可以通过其他的通信网络传送温度检测信号值和压力检测信号值，如WIFI、Zigbee等。

正常情况下，由于高压油浸式电流互感器内油的温度变化会使体积发生变化，从而引起内部压力变化，此变化范围较小，一般为±10Kpa左右，所以电流互感器内部基本处于微正压或微负压。本实用新型实施例提供的无线传感装置100，实时测量高压油浸式电流互感器内的压力和温度，将温度检测信号值和检测信号值通过无线信号上传至服务器进行就地显示或者再将数据上传到后台显示。收到数据后，可以通过温度高低判断设备是否出现故障而引起发热，通过压力大小判断设备是否出现大量气体或者漏油情况。即本实用新型提供的无线传感装置100，可以实时检测以便及时发现电流互感器内是否发生故障，从而克服现有检测设备不能及时检测，而是要当金属膨胀器发生形变了才了解到已经发生了故障。同时，通过设置无线收发模块150将温度检测信号值和压力检测信号值传输到服务器，不需要再安排人员去现场巡检，既节省了人力，也提高了效率。

信号处理单元130包括滤波器131和模数转换器132；滤波器131用于将温度传感器110和压力传感器120检测到的高压油浸式电流互感器内的温度检测和压力检测信号进行滤波处理；模数转换器132用于将滤波器131滤波处理后的模拟的温度检测信号和压力检测信号转换为数字的温度检测信号和压力检测信号。通过滤波器131对检测信号进行滤波，可以获得更好的检测信号，以便得到更准确的温度信息、压力信息，以便做出更准确的故障判断。

实用新型实用新型其中，压力传感器120采用316L不锈钢封装的硅压阻式传感器，施加在316L不锈钢膜片上的压力通过硅油传导至感压元件。温度传感器110和压力传感器120可以集成一体设置，传感器主控单元140通过ADC(模数转换器132)获取温度检测信号值和采集压力检测信号值，传感器主控单元140经过软件均值滤波计算出目标压力值和温度值。

如图2所述，本实用新型提供的无线传感装置100的一种优选实施方式中，还包括电源模块160，电源模块160连接传感器主控单元140，传感器主控单元140通过IO1接口连接温度传感器110、传感器主控单元140通过IO2接口连接压力传感器120，传感器主控单元140通过信号处理单元130连接分别连接温度传感器110数据采集口和压力传感器120数据采集口。通过设置电源模块160提供电源，如蓄电池、锂电池等，可以将电源和无线传感装置100设置成一体，不需要再另外提供线路提供电源，即不需要在高压设备上再另外布线，可以提供装置的安全，同时也更方便装置的安装。

其中，传感器主控单元140包括存储器141和处理器142，存储器141存储有可执行计算机程序和温度传感器110检测到的温度检测数据和压力传感器120检测到压力检测数据，处理器142用于调用存储器141中存储的计算机可执行程序并实现以下电源管理方法：

数据采集供电步骤：在预设的数据采集间隔时间到来时，通过IO1接口和IO2接口发送高电平至温度传感器110和压力传感器120，打开温度传感器110和压力传感器120采集数据的供电端口；并在接收到温度传感器110和压力传感器120检测到的温度检测信号和压力检测信号时，通过IO1接口和IO2接口发送低电平至温度传感器110和压力传感器120，关闭所述温度传感器110和压力传感器120采集数据的供电端口；预设的数据采集间隔时间可以根据需要设置，如设置为10秒。

数据处理供电步骤：调用存储器141中存储的上一次检测到的温度检测信号值和压力检测信号值，计算刚采集到的温度检测信号值与上一次采集到的温度检测信号值之间的温度检测信号变化值和刚采集到的压力检测信号值与上一次采集压力检测信号值之间的压力检测信号变化值，并判断温度检测信号变化值是否小于预设的温度变化阈值，同时判断压力检测信号变化值是否小于预设的压力变化阈值，如果是，控制传感器主控单元140进入低功耗模式，如果其中温度检测信号变化值或者压力检测信号变化值之中的任何一个大于变化阈值，立即通过无线收发模块150发送刚检测到的温度检测信号值和压力检测信号值。

其中，温度检测信号变化值用来表征温度的变化情况，设为ΔT，ΔT越大，说明温度变换越激烈，超过一定温度变化阈值，说明电流互感器内有事故发生，如设温度变化阈值为5℃，当ΔT≥5℃时，就需要立即将检测到的温度检测信号值发送至服务器；同理，压力检测信号变化值用来表征产生的气体的压力变化情况，或者是油压变化情况，设为ΔP，ΔP越大，说明相同时间内产生的气体大量增加，或者电流互感器中的油出现明显减少，超过一定压力变化阈值，说明电流互感器内有事故发生，或者发生了漏油。如设压力变化阈值为10KPa，当ΔP≥10KPa时，就需要立即将检测到的压力检测信号值发送至服务器。

传感器主控单元140通过对温度传感器110、压力传感器120的供电管理，在温度传感器110和压力传感器120不需要进行数据采集时，断开供电端口，可以节约电能。同时通过控制数据发送的频率，在不需要处理和发送数据时，整个装置处于低功耗模式，可以最大限定地节省电能，使得电源模块160，如蓄电池、锂电池里的电量可以保证无线传感装置100在高压油浸式电流互感器整个生命周期进行温度和压力检测都不需要另外更换电池。

其中，数据处理供电步骤还包括：当判断温度检测信号变化值小于预设的温度变化阈值，并且压力检测信号变化值小于预设的压力变化阈值时，再判断是否到数据发送间隔时间，若到了数据发送间隔时间，发送刚采集到的温度检测信号值和压力检测信号值，否则，进入低功耗模式。数据发送间隔时间可以根据需要设置，本实施例设置为10分钟，通过设置数据发送间隔时间，可以保持在一定的时间内将采集到的温度检测信号值和压力检测信号值发送到服务器，以方便服务器工作人员查看，同时方便服务器保存相关的历史数据，并可以通过对保存的历史数据进行变化趋势分析处理，来分析高压油浸式电流互感器的工作状态。

其中，数据处理供电步骤在判断是否到数据发送间隔时间前，还包括：

判断刚采集到的温度检测信号值是否小于预设的温度阈值，和刚采集到的压力检测信号值是否小于预设的第一压力阈值，或者大于预设的第二压力阈值，如果是，则继续判断是否到数据发送间隔时间，否则，立即发送所述刚采集到的温度检测信号值和压力检测信号值。其中预设的温度阈值为危险温度值，高于此温度说明温度太高，出现了故障或者少油，第一压力阈值为第一安全压力值，用来表征电流互感器内是否因发生事故产生大量气体，如果压力检测信号值大于第一安全压力值，说明设备中产生了大量的气体，有事故发生；第二压力阈值为第二安全压力值，用来表征设备是否漏油，如果压力检测信号值小于第二压力阈值，说明电流互感器内发生了漏油事故。除了比较变换值，还比较检测到的温度检测信号值和压力检测信号值是否处于安全的温度和压力范围内，如果达到或超过了安全的温度和压力范围，也要立即将检测到的温度检测信号值和压力检测信号值发送到服务器。增加了评判高压油浸式电流互感器工作异常的指标，可以更全面地做出评价，及时发现高压油浸式电流互感器是否出现故障。

通过对电池进行管理，可以极大地节约电池电能。1)采集温度传感器110和压力传感器120时的电流和时间：1.4mA，10ms，10秒采集一次，平均电流为1.4uA；2)传感器主控单元140处理数据和发送数据消耗的时间和电流：32mA，34ms，10分钟发送一次，平均电流为1.8uA。

本实用新型采用锂电池使用寿命计算：在待机状态(传感器主控单元140休眠、温度传感器110和压力传感器120断电、无线收发模块150空闲)下电流仅1uA，采集温度传感器110和压力传感器120数据和处理数据仅需电流1.4mA，时间10ms，10秒采集一次，平均电流仅为1.4uA，无线收发模块150发送数据时电流32mA，时间34ms，正常模式下10分钟发送一次数据，数据包括温度检测信号值、压力检测信号值、电池电压、发送次数等数据，平均电流为1.8uA，整个装置工作时的平均电流仅为4.2uA。基于超低功耗设计采用电池(550mAh)供电方式装置的使用年限能达到10年以上。电流互感器的使用年限一般为8年，本装置用在电流互感器上完全能满足使用要求。

本实用新型提供的一种优选实施方式中,还包括氢气浓度测量模块，氢气浓度测量模块连接滤波器131，用于检测高压油浸式电流互感器内氢气浓度信号，并将氢气浓度信号发送给滤波器131。高压油浸式电流互感器采用油对线圈进行绝缘，在热和电的作用下会逐渐老化和分解，产生少量的各种低分子烃类和CO、CO2等气体。这些气体大部分溶解在油中，当故障产生时，就会加快这些气体的产生速度，并不断溢出油中引起内部压力升高，从而引起***。而H₂是设备出现放电(局放、火花、电弧)和热分解过程中最早、最容易产生的气体。通过设置氢气浓度测量模块来检测设备内部是否有氢气产生，可以更及时地发现放电故障。

氢气浓度测量模块采用固态钯合金薄膜传感技术，固态钯合金薄膜传感器采用Pd-Ni合金等材料制成一种新型的敏感薄膜，基于钯对H2的专一性催化原理，当检测环境中存在H₂时，H₂分子被催化成H原子，吸附在Pd-Ni合金的晶格中，引发电阻变化，再通过配套的信号处理电路，传感器主控单元140通过采集ADC处理后的信号，再将采集到信号转化成H₂浓度，从而实现H₂测量。

本实施例的一种优选实施方式中，如图3所示，无线传感装置100设置为安装在高压油浸式电流互感器底部的取样阀塞，包括上壳310、密封圈320、设置为传感器主控单元140的PCB板、信号处理单元130、下壳330、温度传感器110、硅压阻式传感器、固态钯合金薄膜传感器和带外六角堵头340，PCB板和信号处理单元130通过密封圈320密封固定在上壳310和下壳330之间，温度传感器110、硅压阻式传感器和固态钯合金薄膜传感器通过螺纹连接带外六角堵头340，带外六角堵头340用于拧紧固定在取样阀门孔上。通过将无线传感装置100和取样阀门塞一体设计，可以不需要在高压油浸式电流互感器上另外设计安装位置，也不需要另外布线，不破坏现场设备，安装简单，拆卸方便。

无线传感装置100也可以设置为安装在金属膨胀器内的注油塞，包括上壳310、密封圈320、设置为传感器主控单元140的PCB板、信号处理单元130、下壳330、温度传感器110、硅压阻式传感器、固态钯合金薄膜传感器和带外六角堵头340，PCB板和信号处理单元130通过密封圈320密封固定在上壳310和下壳330之间，温度传感器110、硅压阻式传感器和固态钯合金薄膜传感器通过螺纹连接带外六角堵头340，带外六角堵头340用于拧紧固定在注油孔上。将本实用新型的无线传感装置100安装在油浸式电流互感器上方的金属膨胀器内，取代原来的注油塞。硅压阻式传感器一方面通过316不锈钢直接金属膨胀器内的气体的温度。另一方面，在少油的情况下，金属膨胀器内的体积会增大，当没有出现局放产生气体时，气体压力会减少，出现负压的情况，根据测量气体压力也可同时判断油量减少。氢气浓度测量模块可测量互感器内部气体中H₂的浓度，通过气体温度升高、压力增大和H₂浓度判断设备可能出现放电和过热导致内部产生大量气体。通过将无线传感装置100和取样注油塞一体设计，可以不需要在高压油浸式电流互感器上另外设计安装位置，也不需要另外布线，不破坏现场设备，安装简单，拆卸方便。

实施例2：

如图4所示，本实用新型实施例提供一种无线检测***，包括如实施例1的无线传感装置100，还包括无线接收转换器410、无线中继设备420，无线网关220、串口服务器230和显示模块210；

无线接收转换器接410收无线收发模块150发送的第一模式无线信号，并转换为第二模式无线信号并发送至无线中继设备420；

无线中继设备420接收无线接收转换器410发送的第二模式无线信号，并发送至无线网关220；

无线网关220通过串口数据线连接串口服务器230，串口服务器230连接所述显示模块210。

本实用新型实施例提供的无线检测***，应用于对高压油浸式电流互感器进行检测，可以实时检测以便及时发现电流互感器内是否发生故障，从而克服现有检测设备不能及时检测，而是要当金属膨胀器发生形变了才了解到已经发生了故障。同时，通过设置无线收发模块150将温度检测信号值和压力检测信号值传输到服务器，不需要再安排人员去现场巡检，既节省了人力，也提高了效率。

无线接收转换器410接收无线收发模块150发送的第一模式无线信号，并转换为无线网关220可接收的第二模式无线信号并发送至无线网关220。通过设置无线接收转换器410，可以方便的实现无线收发模块150和无线网关220之间的无线通信，避免无线收发模块150和无线网关220之间因信号模式的不一致引起的通信问题。即无线收发模块150可以根据需要选择合适的第一模式无线信号，无线网关220也可以根据需要设置第二模式无线信号。增加了***的使用范围。如无线收发模块150可以通过433MHz的无线链路将数据传送到无线接收转换器410，无线接收转换器410再通过其他的网络制式，如GPRS网络、GSM网络、CDMA网络、3G、4G网络或者MESH网络传送至无线网关220。

无线接收转换器410通过MESH网络将转换后的无线信号可以直接传送至无线网关220。一种优选的实施方式中，无线接收转换器410通过MESH网络将转换后的无线信号通过无线中继设备420传送。实用新型无线中继设备420可以根据需要传输的距离进行设置，其通过MESH网络的单级传输距离可以达到500米，最多可以设置为经过八次中继，即设置八个无线中继设备420。无线中继设备420经过信号接收和转发之后，最后传送至无线网关220，无线网关220通过RS485串口数据线或者以太网数据线连接到串口服务器230。串口服务器230再将数据传输至显示模块210进行显示。显示模块210可以使电脑终端，也可以使液晶显示器或者是液晶幕墙。

串口服务器230将温度信息、压力信息、氢气浓度信息与预设的温度阈值、压力阈值、和氢气浓度阈值比较，若温度信息大于温度阈值和/或所述压力信息值大于预设的第一压力阈值或者小于预设的第二压力阈值，或者氢气浓度信息大于氢气浓度阈值，则发出报警信息。

也可以在电脑终端上设置运维***，运维***存储和显示串口服务器230读取的数据，通过设置温度阈值、压力阈值和氢气浓度阈值，通过比较温度信息、压力信息、氢气浓度信息与预设的温度阈值、压力阈值、和氢气浓度阈值的大小来分析诊断输出诊断结果。其比较的过程可以如下：

诊断条件，设定一个温度报警值T，设定气压上限值Pgh，设定气压下限值Pgl，设定油压下限值Pol.

温度过高：当设备出现故障发热时，无线传感装置100将采集到的温度传输出去后，运维***通过判断温度高于设置温度上限而得出【高温】故障；

气压过高：当设备内部出现过热放电或者局放时，会产生大量气体，气体集中在金属膨胀器内气压会增大，运维***收到气压值大于设定气压上限时得出【气压高】故障；

油压过低：压力传感器120装在高压油浸式电流互感器底部的注油塞位置，根据压强公式P＝ρgh，当出现少油后，油的深度h会降低，其它参数不变，相应的压强会降低，当压力值低于设定油压下限时可判断出现【少油】的情况

气压过低：当出现少油情况时，金属膨胀器内的气体不变，体积增大，气压会降低，通过判断气压过低于气压下限时也可得出【少油】的情况进行双重判断。

一种优选的实施方式中，还包括报警器，报警器连接串口服务器230，用于接收串口服务器230的报警信号，并发出声音或灯光报警信号，也可以同时发出声音和灯光报警信号。通过设置报警器，可以在串口服务器230通过比较发现温度、压力或者氢气信息提示有故障发生时，通过报警器发出报警信号，以提醒相关工作人员进行故障处理。

还可以设置无线路由器430和手持终端440，串口服务器230通过无线路由器430连接手持终端440。串口服务器230可以通过无线路由器430将高压油浸式电流互感器的温度信息、压力信息、氢气含量信息通过无线路由器430转发至手持终端440，如手机，平板电脑或者专门设计的手持监控终端。可以方便工作人员在一定范围内都能接收到相关信息，方便及时通知工作人员设备的情况，并在设备出现状况时，方便工作人员及时处理故障。

上述实施方式仅为本实用新型的优选实施方式，不能以此来限定本实用新型保护的范围，本领域的技术人员在本实用新型的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本实用新型所要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种无线传感装置，应用于对高压油浸式电流互感器进行检测，其特征在于，包括温度传感器、压力传感器、信号处理单元、传感器主控单元和无线收发模块，所述温度传感器和压力传感器分别连接所述信号处理单元，所述信号处理单元连接传感器主控单元，所述传感器主控单元连接无线收发模块；

所述温度传感器用于对高压油浸式电流互感器内的温度进行检测并将检测到的温度检测信号发送至所述信号处理单元；

所述压力传感器用于对高压油浸式电流互感器内的压力进行检测并将检测到的压力检测信号发送至所述信号处理单元；

所述信号处理单元用于将温度检测信号和压力检测信号进行处理，并将处理后的温度检测信号值和压力检测信号值发送至传感器主控单元；

所述传感器主控单元用于接收经信号处理单元处理后的温度检测信号值和压力检测信号值，并通过无线收发模块发送。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括电源模块，所述电源模块连接所述传感器主控单元，所述传感器主控单元通过IO1接口连接所述温度传感器、所述传感器主控单元通过IO2接口连接所述压力传感器，所述传感器主控单元通过所述信号处理单元分别连接温度传感器数据采集口和压力传感器数据采集口。

3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述信号处理单元包括滤波器和模数转换器；

所述滤波器用于将温度传感器和压力传感器检测到的高压油浸式电流互感器内的温度检测信号和压力检测信号进行滤波处理；

所述模数转换器用于将滤波器滤波处理后的模拟的温度检测信号和压力检测信号转换为数字的温度检测信号和压力检测信号。

4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，还包括氢气浓度测量模块，氢气浓度测量模块连接滤波器，用于检测高压油浸式电流互感器内氢气浓度信号，并将氢气浓度信号发送给滤波器。

5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述压力传感器为316L不锈钢封装的硅压阻式传感器。

6.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述氢气浓度测量模块为固态钯合金薄膜传感器。

7.如权利要求1至6任一项所述的装置，其特征在于，所述无线传感装置设置为安装在高压油浸式电流互感器底部的取样阀塞，包括上壳、密封圈、设置为传感器主控单元的PCB板、信号处理单元、下壳、温度传感器、压力传感器和带外六角堵头，所述PCB板和信号处理单元通过密封圈密封固定在所述上壳和下壳之间，所述温度传感器和压力传感器通过螺纹连接所述带外六角堵头，所述带外六角堵头用于拧紧固定在取样阀门孔上。

8.如权利要求1至6任一项所述的装置，其特征在于，所述无线传感装置设置为安装在金属膨胀器内的注油塞，包括上壳、密封圈、设置为传感器主控单元的PCB板、信号处理单元、下壳、温度传感器、压力传感器和带外六角堵头，所述PCB板和信号处理单元通过密封圈密封固定在所述上壳和下壳之间，所述温度传感器和压力传感器通过螺纹连接所述带外六角堵头，所述带外六角堵头用于拧紧固定在注油孔上。

9.一种无线检测***，应用于对高压油浸式电流互感器进行检测，其特征在于，包括如权利要求1至8任一所述的无线传感装置，还包括无线接收转换器、无线中继设备，无线网关、串口服务器和显示模块；

所述无线接收转换器接收无线收发模块发送的第一模式无线信号，并转换为第二模式无线信号并发送至所述无线中继设备；

所述无线中继设备接收所述无线接收转换器发送的第二模式无线信号，并发送至所述无线网关；

所述无线网关通过串口数据线连接所述串口服务器，所述串口服务器连接所述显示模块。

10.如权利要求9所述的***，其特征在于，还包括无线路由器和手持终端，所述串口服务器通过所述无线路由器连接所述手持终端。