CN209784767U - 适用于大型电力变压器干燥设备的远程监控*** - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种适用于大型电力变压器干燥设备的远程监控***，包括数据获取层，采用智能终端实现变压器现场干燥设备状态数据的采集与传输，并接收用户应用层的指令对干燥设备的运行状态进行控制；网络传输层，通过网络协调器、路由器和服务器实现对变压器干燥设备状态数据和控制指令的传输；用户应用层，远端用户通过监控终端设备实时监控变压器干燥设备的运行状态，并向干燥设备发送控制指令。本实用新型能够实时采集现场变压器干燥设备的运行数据，自动判断变压器干燥设备是否达到干燥工艺要求，并实现干燥设备的远程监控与工作状态的自动控制，从而实现减少工作人员数量，降低工作强度以及提高工作效率和变压器干燥质量的目的。
Description
技术领域
本实用新型涉及电力设备维护技术领域，特别是一种用于对大型电力变压器干燥设备进行远程监控的***。
背景技术
大型电力变压器在现场安装或检修时，涉及到的干燥设备有空气发生器、滤油机以及真空机组等，这些设备在变压器现场安装和检修使用时，根据工艺要求需要连续工作十几、甚至几十个小时，尤其是滤油机和真空机组，还须按要求在固定时间内记录设备的相关数据。目前，这些干燥设备仍采用手动方式控制，需要耗费大量人力用于设备监视、记录和维护；尤其是滤油机，按要求处理完变压器油或者对设备进行热油循环后，若取油样测量不合格，仍须重新进行变压器油的处理，造成了检修和安装工作的时间浪费。
实用新型内容
本实用新型需要解决的技术问题是提供一种基于物联网技术、能够实现大型电力变压器干燥设备远程监控的***，以降低工作强度，提高工作效率。
为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案如下。
适用于大型电力变压器干燥设备的远程监控***，包括数据获取层，采用智能终端实现变压器现场干燥设备状态数据的采集与传输，并接收用户应用层的指令对干燥设备的运行状态进行控制；网络传输层，通过网络协调器、路由器和服务器实现对变压器干燥设备状态数据和控制指令的传输；用户应用层，远端用户通过监控终端设备实时监控变压器干燥设备的运行状态，并向干燥设备发送控制指令。
上述适用于大型电力变压器干燥设备的远程监控***，所述智能终端包括控制单元、无线通信模块、模拟采样调理电路、IO驱动输出电路、电源模块以及时钟模块，所述模拟采样调理电路的输入端分别与变压器干燥设备中的各传感器输出端连接，模拟采样调理电路的输出端经AD采样电路连接控制单元的输入端，控制单元的输入端还经光耦隔离电路与干燥设备连接；所述控制单元的输出端经IO驱动输出电路连接干燥设备的受控端；所述控制单元还分别与无线通信模块、电源模块以及时钟模块连接。
上述适用于大型电力变压器干燥设备的远程监控***，还包括定位模块，定位模块采用GPS模块。
上述适用于大型电力变压器干燥设备的远程监控***，所述无线通信模块包括GPRS模块和以太网模块。
上述适用于大型电力变压器干燥设备的远程监控***，所述用户应用层包括基于有线网络的网络用户终端和基于无线网络的手持终端。
上述适用于大型电力变压器干燥设备的远程监控***，所述网络传输层中的网络协调器分别通过无线网络与智能终端和手持终端相互通信，网络协调器通过RS232通信线缆与服务器的输入端连接，服务器的输出端采用网线经路由器与用户应用层的网络用户终端连接。
由于采用了以上技术方案，本实用新型所取得技术进步如下。
本实用新型利用智能检测技术、传感技术、远程控制和网络通信等技术，能够实时采集现场变压器干燥设备的运行数据，自动判断变压器干燥设备是否达到干燥工艺要求，通过网络传输层实现干燥设备的远程监控与工作状态的自动控制，减少了工作人员的数量，降低了工作强度，提高了工作效率以及变压器的干燥质量。
附图说明
图1为本实用新型的***架构图；
图2为本实用新型所述智能终端的结构框图；
图3为本实用新型所述模拟采样调理电路的电路图；
图4为本实用新型所述IO驱动输出电路的电路图。
具体实施方式
下面将结合附图和具体实施例对本实用新型进行进一步详细说明。
一种适用于大型电力变压器干燥设备的远程监控***，其***构架如图1所示，包括数据获取层、网络传输层以及用户应用层，各层间通过网络相互通信。
其中，数据获取层，采用智能终端实现变压器现场干燥设备状态数据的采集与传输，并接收用户应用层的指令对干燥设备的运行状态进行控制；网络传输层，通过网络协调器、路由器和服务器实现对变压器干燥设备状态数据和控制指令的传输；用户应用层，远端用户通过监控终端设备实时监控变压器干燥设备的运行状态，并向干燥设备发送控制指令。
变压器的干燥设备包括真空机组、滤油机和干燥空气发生器等，干燥设备中设置有监测设备状态参数的微水传感器、油中颗粒传感器、多组分油色谱传感器、压力传感器、温度传感器以及流量传感器等等，这些传感器能够实时获取干燥设备的状态参数。上述这些传感器均采用常规传感器即可。
本实用新型中的智能终端为数据获取层的主要设备，一是用于实时采集变压器干燥设备的状态数据，依靠物联网技术经网络传输层向用户应用层传输采集的状态数据；二是根据设定值判断干燥设备的状态是否满足设定条件，根据判断结果对干燥设备的启停进行控制；三是经网络传输层接收用户应用层的命令，对干燥设备的启停等进行控制，实现远程操控。
智能终端的结构框图如图2所示，包括控制单元、无线通信模块、模拟采样调理电路、IO驱动输出电路、定位模块、电源模块以及时钟模块。其中，模拟采样调理电路的输入端分别与变压器干燥设备中的各传感器输出端连接，模拟采样调理电路的输出端经AD采样电路连接控制单元的输入端，用于采集干燥设备的状态参数并将其转换为控制单元所能识别的信号；控制单元的输入端还经光耦隔离电路与干燥设备连接，用于采集干燥设备的运行状态。控制单元的输出端经IO驱动输出电路连接干燥设备的受控端；用于将控制信号由标准输出接口输出后，经IO驱动输出电路发送到干燥设备的执行器（例如连接在真空滤油机启停回路中的交流接触器），从而实现对干燥设备的启、停等控制。本实施例中，AD采样电路的主芯片采用AD7606，模拟采样调理电路和IO驱动输出电路如图3和图4所示。
本实用新型的控制单元采用单CPU构架模式，本实施例中采用MCU-stm32f103单片机。为了降低风险，提高智能终端运行的可靠性，也可以采用双CPU模式，其中智能采样及控制CPU采用M4芯片，物联网及通讯CPU采用ARM-A8芯片。
控制单元还分别与无线通信模块、定位模块、电源模块以及时钟模块连接。本实施例中，定位模块采用GPS模块；无线通信模块包括GPRS-SIM800模块和以太网模块；电源模块采用SPX1117-3.3电源芯片；时钟模块采用NE555时钟芯片RTC。当然，本实用新型的控制单元还可以扩展RS485串口采集信息，RS485串口的主芯片采用ADM3485芯片。
用户应用层包括基于有线网络的网络用户终端和基于无线网络的手持终端。网络传输层中的网络协调器分别通过无线网络与智能终端和手持终端相互通信，网络协调器通过RS232通信线缆与服务器的输入端连接，服务器的输出端采用网线经路由器与用户应用层的网络用户终端连接。
本实用新型的工作原理为：变压器干燥设备中的各传感器将微水含量、油中颗粒、多组分油色谱等状态数据实时发送给智能终端，智能终端根据用户设定的标准进行对比，若状态数据不符合设定的标准值，向干燥设备发出继续工作的指令；若状态数据达到设定标准，向干燥设备发送停止工作指令，同时经网络传输层向远程用户发送干燥完成的状态信号。当然，智能终端还可以接受用户应用层发送的控制指令，来控制干燥设备的运行状态。
Claims (6)
1.适用于大型电力变压器干燥设备的远程监控***，其特征在于：包括
数据获取层，采用智能终端实现变压器现场干燥设备状态数据的采集与传输，并接收用户应用层的指令对干燥设备的运行状态进行控制；
网络传输层，通过网络协调器、路由器和服务器实现对变压器干燥设备状态数据和控制指令的传输；
用户应用层，远端用户通过监控终端设备实时监控变压器干燥设备的运行状态，并向干燥设备发送控制指令。
2.根据权利要求1所述的适用于大型电力变压器干燥设备的远程监控***，其特征在于：所述智能终端包括控制单元、无线通信模块、模拟采样调理电路、IO驱动输出电路、电源模块以及时钟模块，所述模拟采样调理电路的输入端分别与变压器干燥设备中的各传感器输出端连接，模拟采样调理电路的输出端经AD采样电路连接控制单元的输入端，控制单元的输入端还经光耦隔离电路与干燥设备连接；所述控制单元的输出端经IO驱动输出电路连接干燥设备的受控端；所述控制单元还分别与无线通信模块、电源模块以及时钟模块连接。
3.根据权利要求2所述的适用于大型电力变压器干燥设备的远程监控***，其特征在于：还包括定位模块，定位模块采用GPS模块。
4.根据权利要求2所述的适用于大型电力变压器干燥设备的远程监控***，其特征在于：所述无线通信模块包括GPRS模块和以太网模块。
5.根据权利要求1至4任一项所述的适用于大型电力变压器干燥设备的远程监控***，其特征在于：所述用户应用层包括基于有线网络的网络用户终端和基于无线网络的手持终端。
6.根据权利要求5所述的适用于大型电力变压器干燥设备的远程监控***，其特征在于：所述网络传输层中的网络协调器分别通过无线网络与智能终端和手持终端相互通信，网络协调器通过RS232通信线缆与服务器的输入端连接，服务器的输出端采用网线经路由器与用户应用层的网络用户终端连接。
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Cited By (1)
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| CN111948975A (zh) * | 2020-07-29 | 2020-11-17 | 中国南方电网有限责任公司超高压输电公司贵阳局 | 一种变压器油纸绝缘智能除水***及其控制方法 |
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| CN111948975B (zh) * | 2020-07-29 | 2021-07-20 | 中国南方电网有限责任公司超高压输电公司贵阳局 | 一种变压器油纸绝缘智能除水控制方法 |
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