变电站充油设备油位测量装置的制作方法

1.本实用新型涉及变电站充油设备领域，具体涉及一种变电站充油设备油位测量装置。


背景技术：

2.绝缘油常用于变电站充油设备中，起到绝缘和冷却的作用，而变电站充油设备的油位是重要的监测参数。
3.目前，变电站充油设备油位的测量，主要是依赖人工巡视进行的；但人工巡视油位存在效率低，实时性差等缺点，特别是当观察窗出现老化或积灰严重的情况时，人工巡视完全无法得到油位信息。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本实用新型的目的是克服现有技术中的缺陷，提供变电站充油设备油位测量装置，测量精确度高、效率高、实时性强，且油位巡视过程中无需操作人员参与。
5.本实用新型的变电站充油设备油位测量装置，包括壳体；所述壳体内设置有测距传感器、微处理器以及通信模块；所述壳体底部开设有预留孔，所述预留孔用于透过测距传感器发射的测距光线；所述壳体顶部内侧设置有第一磁铁；所述第一磁铁与第二磁铁配合，将壳体固定于变电站充油设备顶部内侧；所述第二磁铁设置于变电站充油设备顶部上方；
6.所述测距传感器的输出端与微处理器的输入端连接，所述微处理器的输出端通过通信模块输出油位信息。
7.进一步，所述通信模块采用zeta通信模块；所述zeta通信模块通过通信天线发射通信信号。
8.进一步，所述通信天线设置于变电站充油设备的观察窗。
9.进一步，还包括：设置于壳体内的供电模块；所述供电模块用于为测距传感器、微处理器以及通信模块供电。
10.进一步，所述供电模块包括蓄电池。
11.本实用新型的有益效果是：本实用新型公开的一种变电站充油设备油位测量装置，通过运用磁铁将油位测量装置固定在充油设备顶部，测距传感器透过测距预留孔测量充油设备顶部与充油设备金属膨胀器之间的距离，微处理器为油位测量装置的数据处理中枢，通信模块用于数据传输，供电模块为油位测量装置提供电能。本实用新型的油位测量装置适用于油浸式电流互感器及主变压器内油式油枕，测量精确度高、效率高、实时性强，且油位巡视过程中无需操作人员参与。
附图说明
12.下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述：
13.图1为本实用新型的油位测量装置结构示意图；
14.图2为本实用新型的油浸式电流互感器油位测量示意图；
15.图3为本实用新型的变压器油枕油位测量示意图；
16.图1中，1-测距传感器，2-微处理器，3-zeta通信模块，4-通信天线，5-蓄电池，6-第一磁铁，7-预留孔，8-壳体；
17.图2中，11-油位测量装置，12-防雨罩，13-通信天线，14-观察窗，15-金属膨胀器，16-第二磁铁；
18.图3中，21-油位测量装置，22-变压器油枕，23-通信天线，24-观察窗，25-金属膨胀器，26-第二磁铁。
具体实施方式
19.以下结合说明书附图对本实用新型做出进一步的说明，如图1所示：
20.本实用新型的变电站充油设备油位测量装置，包括壳体8；所述壳体8内设置有测距传感器1、微处理器2以及通信模块；所述壳体8底部开设有预留孔7，所述预留孔7用于透过测距传感器1发射的测距光线；所述壳体8顶部内侧设置有第一磁铁6；所述第一磁铁6与第二磁铁配合，将壳体8固定于变电站充油设备顶部内侧；所述第二磁铁设置于变电站充油设备顶部上方；
21.所述测距传感器1的输出端与微处理器2的输入端连接，所述微处理器2的输出端通过通信模块输出油位信息。其中，所述测距传感器1采用现有的tof测距传感器，所述微处理器2采用现有的单片机，在此不再赘述。所述tof测距传感器通过计算光线发射和反射的时间差来测量油位测量装置与充油设备金属膨胀器之间的距离，测距精度高，测距远，响应快。所述微处理器2为测量装置的数据处理中枢。
22.通过第一磁铁6与第二磁铁的相互吸引，使得壳体8能够吸附在变电站充油设备的顶部，进而达到将壳体8固定在变电站充油设备顶部的效果；与直接将壳体8焊接或黏贴于变电站充油设备顶部的方式相比，磁铁吸引的方式更加灵活，通过改变磁铁的位置可以动态改变壳体8的固定位置。同时，通过将壳体8固定在变电站充油设备顶部，避免了壳体8整体随变电站充油设备中金属膨胀器一起上下移动，保证了壳体8整体的稳定性，使得壳体8内的器件不受外界的影响，进而保证了油位测量的可靠性与准确性。
23.本实施例中，所述通信模块采用zeta通信模块3；所述zeta通信模块3通过通信天线4发射通信信号。所述zeta通信模块3采用现有的物联网lpwan通信技术，zeta通信模块3与其他通信模块相比，功耗低、成本低、传输距离远。
24.本实施例中，由于变电站充油设备中防雨罩为金属材质，仅有观察窗为非金属，为了保证通信效果，将所述通信天线4设置于变电站充油设备的观察窗。同时，通过将通信天线4固定设置于观察窗，使得通信天线4为固定布置状态，不会受到金属膨胀器上下移动的影响。
25.本实施例中，还包括：设置于壳体8内的供电模块；所述供电模块用于为测距传感器1、微处理器2以及通信模块供电。通过设置供电模块能够为壳体8内器件提供长期稳定的电源，保证了壳体8内器件工作的稳定性。
26.本实施例中，所述供电模块包括蓄电池5。蓄电池5采用一次性锂电池，通过微功耗设计，确保电池可续航6-10年。
27.为了更好地理解本实用新型，列举如下应用场景：
28.场景一：使用所述油位测量装置测量油浸式电流互感器的油位：
29.如图2所示，油位测量装置11固定在油浸式电流互感器顶部的防雨罩12上，第二磁铁16设置于防雨罩12顶部上方；通信天线13固定于观察窗14上，便于通信传输。当油位发生变化时，金属膨胀器15也将随之发生变化，此时油位高度可表示为：d1＝d
0-d-d；其中，d0为防雨罩12的高度，d为油位测量装置11的厚度，均为固定值，d为tof测距传感器测量的距离，由此可得到电流互感器油位的高度，再通过zeta通信模块将油位信息传输至远位机。
30.场景二：使用所述油位测量装置测量变压器油枕的油位：
31.如图3所示，油位测量装置21固定在变压器油枕22顶部，第二磁铁26设置于变压器油枕22顶部上方；通信天线23固定于观察窗24上，便于通信传输。当油位发生变化时，金属膨胀器25也将随之发生变化，此时油位高度可表示为：d1＝d
0-d-d，其中，d0为变压器油枕22的高度，d为油位测量装置21的厚度(此时d可以忽略)，均为固定值，d为tof测距传感器测量的距离，由此可得到变压器油枕22油位的高度，再通过zeta通信模块将油位信息传输至远位机。
32.最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。


技术特征：
1.一种变电站充油设备油位测量装置，其特征在于：包括壳体；所述壳体内设置有测距传感器、微处理器以及通信模块；所述壳体底部开设有预留孔，所述预留孔用于透过测距传感器发射的测距光线；所述壳体顶部内侧设置有第一磁铁；所述第一磁铁与第二磁铁配合，将壳体固定于变电站充油设备顶部内侧；所述第二磁铁设置于变电站充油设备顶部上方；所述测距传感器的输出端与微处理器的输入端连接，所述微处理器的输出端通过通信模块输出油位信息。2.根据权利要求1所述的变电站充油设备油位测量装置，其特征在于：所述通信模块采用zeta通信模块；所述zeta通信模块通过通信天线发射通信信号。3.根据权利要求2所述的变电站充油设备油位测量装置，其特征在于：所述通信天线设置于变电站充油设备的观察窗。4.根据权利要求1所述的变电站充油设备油位测量装置，其特征在于：还包括：设置于壳体内的供电模块；所述供电模块用于为测距传感器、微处理器以及通信模块供电。5.根据权利要求4所述的变电站充油设备油位测量装置，其特征在于：所述供电模块包括蓄电池。

技术总结
本实用新型公开了一种变电站充油设备油位测量装置，包括壳体；所述壳体内设置有测距传感器、微处理器以及通信模块；所述壳体底部开设有预留孔，所述预留孔用于透过测距传感器发射的测距光线；所述壳体顶部内侧设置有第一磁铁；所述第一磁铁与第二磁铁配合，将壳体固定于变电站充油设备顶部内侧；所述第二磁铁设置于变电站充油设备顶部上方；所述测距传感器的输出端与微处理器的输入端连接，所述微处理器的输出端通过通信模块输出油位信息。本实用新型测量精确度高、效率高、实时性强，且油位巡视过程中无需操作人员参与。视过程中无需操作人员参与。视过程中无需操作人员参与。


技术研发人员：唐魁 王长洪 陈浩轩 周虎 徐溦 毛长斌 樊一颖 杨峰 余辉宗
受保护的技术使用者：国家电网有限公司
技术研发日：2022.07.27
技术公布日：2022/10/21