[发明专利]一种双级吸收光声光谱法绝缘油溶解气体在线监测系统

说明书

本发明公开了一种双级吸收光声光谱法绝缘油溶解气体在线监测系统，包括脱气模块、光声光谱监测模块和数据处理模块，其中脱气模块与光声光谱监测模块通过管道连接，通过增强型光声光谱，实现流动态监测，并采用双级吸收增强型光声光谱技术，使得设备不仅具有很高灵敏度，且可靠性和稳定良好，使得本系统可以实现普通光声光谱望而却步的流动气体测量；利用MEMS电调制红外脉冲黑体光源，省却机械斩波器，调制质量更高，且黑体光源辐射电磁波更稳定，寿命达到10年以上；通过真空脱气，连续监测绝缘油进入脱气装置，可以在1小时内实现脱气平衡，而且避免了光学窗口污染，可实现连续实时监测，保证监测的效率和效果。

技术领域

本发明涉及变压器在线监测技术领域，具体为一种双级吸收光声光谱法绝缘油溶解气体在线监测系统。

背景技术

变压器的潜在故障诊断对电力系统安全运行至关重要，油中溶解气体分析是行之有效的监测方法之一，目前已广泛应用于电力行业各类充油电气设备潜在故障诊断，如：油浸式电力变压器、电抗器、互感器、有载调压分接开关、断路器、充油套管的日常状态评估；

但是现有的在线监测系统无法实现流动态监测，进而导致现有的监测系统在无法对流动的气体进行测量，同时现有的系统设备灵敏度低，且可靠性和稳定弱，另外现有系统监测时，由于无法进行真空连续脱气处理，进而使脱气处理过程耗时较长，且易存在光学窗口污染的情况，进一步无法实现连续实时监测，同时监测的效率和效果也得不到保证。

发明内容

本发明提供一种双级吸收光声光谱法绝缘油溶解气体在线监测系统，可以有效解决上述背景技术中提出现有的系统设备灵敏度低，且可靠性和稳定弱、无法进行真空连续脱气处理，脱气处理过程耗时较长，存在光学窗口污染的情况，监测的效率和效果也得不到保证的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种双级吸收光声光谱法绝缘油溶解气体在线监测系统，包括脱气模块、光声光谱监测模块和数据处理模块，其中脱气模块与光声光谱监测模块通过管道连接，所述光声光谱监测模块和数据处理模块通过有线传输或无线传输择一方式进行连接；

所述脱气模块由变压器、油泵、连续负压脱气装置、循环气泵和稳压装置组成，所述光声光谱监测模块由激发光源、光声池和声信号监测器组成，所述数据处理模块由模拟信号监测单元、数字信号处理单元、气体分析单元、系统软件控制单元、人机交互单元和数据通信单元组成。

基于上述技术方案，所述变压器为待监测变压器，所述油泵通过管道将变压器的绝缘油导入到连续负压脱气装置内，所述循环气泵将连续负压脱气装置内的气体导入到光声光谱监测模块内，所述稳压装置光声光谱监测模块排出的气体进行稳压处理。

基于上述技术方案，所述激发光源为MEMS脉冲红外光源，所述光声池位于分析气室内，分析气室的进气端和出气端分别通过管道与循环气泵和稳压装置相连，所述声信号监测器位于光声气室内；

所述激发光源的强度经过调制后的单色光源照射到密封于分析气室内光声池中的样品上，光声池中的样品吸收光能，并以释放热能的方式退激发，释放的热能使样品和光声池内介质按光的调制频率产生周期性加热，从而导致光声池内介质产生周期性压力波动，通过声信号监测器对该压力波动进行监测，并通过放大的方式得到光声信号。

基于上述技术方案，所述模拟信号监测单元接收声信号监测器方法的光声信号，并对该光声信号进行监测，所述数字信号处理单元对监测后的光声信号进行处理，将光声信号转换为数字信号；

所述气体分析单元主要对监测的多种气体进行分析，所述系统软件控制单元主要控制数据处理模块内各个组成单元的运行；

所述人机交互单元利用基于人工智能的技术来将监测数据通过触摸式显示屏进行显示，并结合中文字符的来实现人机交互的功能，以实现将监测数据进行更好的显示，所述数据通信单元主要通过通信设备将监测的数据信息输送至终端，并通过终端来对该监测数据进行进一步的分析处理和存储。