[发明专利]变压器智能集气盒及其控制方法

权利要求书

1.变压器智能集气盒，包括变压器油枕和变压器油箱，其特征在于，还包括装满有变压器油的密封箱、透明竖直玻璃管、控制器、存储器、变压器故障监控平台和无线模块；

在密封箱的右箱壁下端设有箱进油孔，在密封箱的右箱壁上端设有箱出油孔，在密封箱的上箱壁上设有上箱孔；

在箱进油孔上和箱出油孔上分别密闭固定对接连接有箱进油管和箱出油管，箱进油管的进油端高于密封箱的上端面所在位置，箱出油管的出油端低于密封箱的下端面；

密封箱的上箱壁内顶面为朝上拱的球壁面，箱出油孔位于上箱壁的中心；

一根设有一号单向电磁阀的一号竖直管的外管壁下端密闭固定连接在上箱孔内，并且一号竖直管的下管口与上箱孔的下孔口对齐；

在一号单向电磁阀的下表面上固定设有拉力传感器，在密封箱内还设有能漂浮在变压器油上的浮力球；一根一号弹簧的上端固定连接在拉力传感器的拉钩上，该一号弹簧的下端固定连接在浮力球上，并且一号弹簧在竖直自然长度状态下时浮力球的上表面正好接触密闭压在一号竖直管的下管口上，并且此时拉力传感器检测到浮力球的拉力为零；

透明竖直玻璃管的下管口对接连接在一号竖直管的上管口上，在透明竖直玻璃管内密闭上下滑动设有密封滑块；

从而在一号单向电磁阀和密封滑块之间的透明竖直玻璃管管腔内形成气体颜色观察腔；

一个遮光罩的罩口密闭连接在密封箱的上箱壁外表面上，并将透明竖直玻璃管密封在遮光罩内；在位于透明竖直玻璃管右方的遮光罩内设有A背景布，在位于透明竖直玻璃管左方的遮光罩内设有一号摄像头；

在位于一号单向电磁阀上方的一号竖直管上设有侧壁排气孔，一根设有二号单向电磁阀的点火检测导气管的进气口密闭固定对接连接在一号竖直管的侧壁排气孔上；在点火检测导气管的出气口一侧方设有可远程控制点火的点火装置，并且点火装置能点燃从点火检测导气管的出气口喷出的可燃气体；在点火检测导气管的出气口侧上方设有二号摄像头；

在遮光罩内设有照明灯；在位于一号单向电磁阀处的气体颜色观察腔内设有气味检测传感器；

点火检测导气管的出气口朝上布置，在点火检测导气管的出气口上方设有温度传感器；

在透明竖直玻璃管内的上端朝下设有用于检测密封滑块高度位置的测距传感器，在位于测距传感器下方的透明竖直玻璃管的内壁上固定设有限位块；

将箱进油管的进油端密闭固定对接连接在变压器油枕的出油口上；将箱出油管的出油端密闭固定对接连接在变压器油箱的进油口上；

测距传感器、每个温度传感器、照明灯的控制端、存储器、无线模块、一号单向电磁阀的控制端、拉力传感器、一号摄像头的控制端、二号单向电磁阀的控制端、点火装置的控制端、二号摄像头和气味检测传感器分别与控制器相连接；控制器通过无线模块与变压器故障监控平台无线连接。

2.根据权利要求1所述的变压器智能集气盒，其特征在于，在密封箱内还设有隔板，隔板的前端面、后端面和右端面分别密闭固定连接在密封箱内的前箱壁上、后箱壁上和右箱壁上，隔板的左端面与密封箱的左箱壁间隔布置，隔板的右端面密闭固定连接在位于箱出油孔和箱进油孔之间的右箱壁上，隔板从左往右朝上倾斜布置。

3.根据权利要求1所述的变压器智能集气盒，其特征在于，在遮光罩的外壁上竖直固定设有上下均开口的遮风罩，点火检测导气管的出气口设置在遮风罩的下开口内，在遮风罩上方的遮光罩的外壁上设有遮雨罩；点火装置、二号摄像头和温度传感器均设置在遮风罩内。

4.根据权利要求1所述的变压器智能集气盒，其特征在于，在遮光罩上设有通气孔，在通气孔内设有防尘过滤海绵。

5.根据权利要求1所述的变压器智能集气盒，其特征在于，在点火检测导气管的出气口正上方设有金属导热网，温度传感器的温度检测端连接在金属导热网上。

6.根据权利要求1所述的变压器智能集气盒的控制方法，其特征在于，所述控制方法如下：

在变压器油箱内产生气体时，气体就会从变压器油箱内经过箱出油管进入到密封箱内的顶部，气体汇集在密封箱内的顶部越多，在位于密封箱内变压器油的上表面就会受到气体向下的挤压力，气体越多挤压力越大，位于密封箱内变压器油的上表面受到气体的挤压力后就会下降，下降的变压器油会通过箱进油管进入到变压器油枕内；

浮力球是漂浮在变压器油的上表面上的，浮力球所处位置的高低会随变压器油的上表面高低而跟着变化；根据拉力传感器检测到的拉力大小即可知道在密封箱内变压器油的上表面高度，也就知道了密封箱内顶部有没有气体；

当拉力传感器检测到的拉力大小在设定值H1以上时，控制器立即向变压器故障监控平台发出报警信号，变压器故障监控平台端的工作人员即可通过远程控制向控制器发出指令；

在控制器的控制下，让一号单向电磁阀打开，二号单向电磁阀关闭，让位于密封箱内顶部的气体进入到透明竖直玻璃管的颜色观察腔内；

当出现拉力传感器检测到浮力球的拉力在设定时长内一直大于零并且该拉力大小在该设定时长内没变化时，则说明此时变压器油枕内的变压器油上表面低于密封箱的上表面，说明变压器存在漏油问题，从而获得漏油信息；

在拉力传感器检测到浮力球的拉力等于零时，让测距传感器测量密封滑块所在的高度位置获得颜色观察腔的容量，进而获得变压器故障产生了多少量的气体量大小信息；

然后关闭一号单向电磁阀，此时二号单向电磁阀仍然处于关闭状态，让照明灯打开，工作人员即可通过一号摄像头对颜色观察腔内的气体颜色进行观察或拍摄来获取气体颜色信息；同时让气味检测传感器对颜色观察腔内的气体进行气味检测来获取气体气味信息；

然后打开二号单向电磁阀，此时一号单向电磁阀仍然处于关闭状态，并让点火装置对从点火检测导气管的出气口喷出的气体进行点火，

工作人员即可通过二号摄像头对火焰进行观察或拍摄来获取气体燃烧信息，并同时让温度传感器对火焰大小进行检测来获取气体火焰温度信息；由于密封滑块的作用让气体从点火检测导气管的出气口喷出的流速是均匀的，温度传感器检测到的温度大则说明气体点燃后的火焰大，气体易燃烧；温度传感器检测到的温度大小则说明气体点燃后的火焰小，气体不易燃烧；

控制器借助无线模块将气体量大小信息、漏油信息、气体颜色信息、气体气味信息、气体是否可燃烧信息和气体火焰温度信息一并上传到变压器故障监控平台，变压器故障监控平台端的工作人员即可根据控制器上传来的信息对变压器故障进行管理；

根据漏油信息即可知道变压器的漏油严重情况；

根据气体量大小信息即可知道变压器故障的严重情况；

如果气体无色、气体无味、气体不可燃烧、气体无火焰温度，则说明在密封箱内顶部的气体是空气，从而说明变压器油箱存在密封不严故障；如果此时的气体量大则说明变压器的密封问题严重，如果此时的气体量小则说明变压器的密封问题不严重；

如果气体黄色、气体无味、气体可燃烧、气体火焰温度低，则说明在密封箱内顶部的气体是由于变压器油箱内部的木质故障产生的气体，从而说明变压器油箱内部木质部分出现了故障；如果此时的气体量大则说明变压器油箱内部木质部分的故障严重，如果此时的气体量小则说明变压器油箱内部木质部分的故障不严重；

如果气体淡灰色、气体有臭味、气体可燃烧、气体火焰温度高，并且是则说明在密封箱内顶部的气体是由于变压器油箱内部的纸质故障产生的气体，从而说明变压器油箱内部纸质部分出现了故障；如果此时的气体量大则说明变压器油箱内部纸质部分的故障严重，如果此时的气体量小则说明变压器油箱内部纸质部分的故障不严重；

如果气体灰黑色、气体无味、气体可燃烧、气体火焰温度较高，则说明在密封箱内顶部的气体是由于变压器油箱内部的铁质故障使绝缘油分解产生的气体，从而说明变压器油箱内部铁质部分出现了故障；如果此时的气体量大则说明变压器油箱内部铁质部分的故障严重，如果此时的气体量小则说明变压器油箱内部铁质部分的故障不严重。