具体实施方式

为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明的限制。

第一方面，本发明提供了一种电力变压器智能终端装置，包括：

电流传感器；温度传感器；开关量传感器；电流、温度、开关量一体化智能通信模块；第一控制器；其中，所述电流、温度、开关量一体化智能通信模块包括逻辑阵列单元功能模块；所述第一控制器包括模数转换器；

所述模数转换器分别与所述电流传感器、温度传感器和所述逻辑阵列单元功能模块电连接，用于分别对所述电流传感器、温度传感器发送的信号进行模数转换，并将模数转换后的信号输入到所述逻辑阵列单元功能模块；所述开关量传感器与所述逻辑阵列单元功能模块电连接，用于将所述开关量传感器输出的信号输入到所述逻辑阵列单元功能模块；

所述逻辑阵列单元功能模块，用于对所述模数转换器输入的模数转换后的信号以及所述开关量传感器输入的信号进行处理，得到处理后的数据，存储所述处理后的数据和/或将所述处理后的数据上传到监控平台。

本发明提供的电力变压器智能终端装置能够对温控器、Pt100传感器、调压开关操纵箱、压力传感器、本体油位表、开关油位表、振动传感器、噪声传感器、冷却控制柜、油面温控器、绕组温控器、速动压力继电器、释压器、油色谱装置、绕组光纤测温装置、局部放电装置、套管监测装置、合并单元、接地电流传感器、吸湿器等智能组件的工作状态进行及时有效地收集并计算分析，实现对电力变压器工作状态的实时监测，以保障变压器健康的工作状态。

具体地，本发明中的电力变压器智能终端装置包括电流传感器、温度传感器和开关量传感器，所述电流传感器、温度传感器和开关量传感器均有多个，分别与上述智能组件电连接，用于采集各个智能组件的工作状态。所述电力变压器智能终端装置还包括电流、温度、开关量一体化智能通信模块和第一控制器；其中，所述电流、温度、开关量一体化智能通信模块包括逻辑阵列单元功能模块，所述第一控制器包括模数转换器，所述模数转换器也有多个，所述模数转换器分别与所述电流传感器和温度传感器一一对应。在该智能终端装置工作过程中，所述各个智能组件分别将信号传输到电流传感器、温度传感器和开关量传感器中并在各个传感器内进行信号的转换。其中，所述电流传感器和所述温度传感器均与所述模数转换器电连接，将所述电流传感器输出的信号传输到所述模数转换器中，所述模数转换器对所述电流传感器发送的信号进行模数转换。所述模数转换器又与所述逻辑阵列单元功能模块连接，用于对所述模数转换器输入的模数转换后的信号以及所述开关量传感器输入的信号进行处理，得到处理后的数据，存储所述处理后的数据和/或将所述处理后的数据上传到监控平台。所述开关量传感器未与所述模数转换器连接，信号经开关量传感器处理后便传输到所述逻辑阵列单元功能模块中进行处理，处理后的数据同样存储和/或将所述处理后的数据上传到监控平台。本发明中提供的变压器智能终端装置的信号采集能力强，可以最大可能地减少变压器周边设备，增强可靠性、可维护性并减少维护成本；同时，增大智能监测平台对变压器工作状态的实时监控效果，提高变压器工作的安全系数，为维护人员提供及时、安全、可靠的数据。

根据本发明的一些实施例，所述电流传感器为将电流信号转换为电压信号的电流传感器；所述温度传感器为将温度信号转换为电压信号的温度传感器；所述开关量传感器为将信号转换为电压信号的开关量传感器。

根据本发明的一些实施例，所述电流传感器采用硅压阻式芯片将电流信号转换为电压信号；所述温度传感器采用铂电阻输出电阻信号，将温度信号转变为电压信号；所述开关量传感器采用光电耦合装置将电压信号转变为光信号，再变为电压信号。

根据本发明的一些实施例，所述电流传感器的量程为4mA～20mA；所述温度传感器的量程为-40℃-180℃。

根据本发明的一些实施例，所述第一控制器还包括第一稳压装置、第二稳压装置和隔离器；所述第一稳压装置位于所述电流传感器和所述模数转换器之间，所述第一稳压装置用于将所述电流传感器输入的电压信号转换为0～2.5V标准电压信号，并将转换后的信号输出给所述模数转换器；所述第二稳压装置位于所述温度传感器和所述模数转换器之间，所述第二稳压装置用于将所述温度传感器输入的电压信号转换为0～2.5V范围内，与标准电压信号2.5V进行对照，并将转换后的信号输出给所述模数转换器；所述隔离器位于所述开关量传感器和所述模数转换器之间，所述隔离器用于将所述开关量传感器输入的电压信号转换为0V或3.3V的标准电压信号，并将转换后的信号输出给所述模数转换器。

在本发明中，所述第一控制器还包括第一稳压装置、第二稳压装置和隔离器，这些装置主要都是起到保护、隔离的作用。具体来讲，经所述电流传感器处理后的信号先传输到所述第一稳压装置中，经第一稳压装置稳压后再传输到所述模式转换器。经所述温度电流传感器处理后的信号与之相同，先传输到所述第二稳压装置中，经第二压装置稳压后再传输到所述模式转换器。所述开关量传感器与前两者有区别，所述开关量传感器与隔离器电连接，所述开关量传感器传输的电压信号经隔离器转换成光信号，又再次转换为电压信号。设置所述隔离器能够降低变压器内电缆的电磁干扰、强电干扰等，从而有助于保护内部精密设备。

根据本发明的一些实施例，所述变压器智能终端装置还包括：第二控制器，与所述逻辑阵列单元功能模块电连接，用于将所述逻辑阵列单元功能模块中存储的数据传输到监控平台。在本发明中，所述变压器智能终端装置还包括第二控制器，所述第二控制器可以为主控板，通过将所述第二控制器与所述逻辑阵列单元功能模块电连接，能够将所述逻辑阵列单元功能模块中存储的数据传输到监控平台。其中，所述监控平台可以是远程的电脑、手机等。所述变压器智能终端装置的流程图如图1所示。

根据本发明的一些实施例，所述第二控制器中包括RS485接口，通过所述RS485接口对所述逻辑阵列单元功能模块中存储的数据进行转换后传输到监控平台。具体来讲，本发明中通过RS485接口来传输数据到监控平台，所述RS485接口可支持MQTT协议、modbus协议，通过网络传输至监控平台。图6为RS-485通讯示意图。

在本发明中，通过对数据优化处理实现将可靠且有价值的信号传输至监控平台。监控平台可以24小时不间断监测智能终端采集的实时数据，动态显示各监测点监测数据，形成报表数据，工作人员可通过APP访问监控平台，实时查看相应数据。

根据本发明的一些实施例，所述逻辑阵列单元功能模块具有多路输入输出端口，用于同时采集多路所述开关量传感器传输的信号，以及多路经过所述模数转换器换号后的所述电流传感器和所述温度传感器的信号。

本发明中利用了具有多路输入输出端口的逻辑阵列单元功能模块，因此能够集成对多路电流信号、温度型号、开关量信号的同时监控。其中，如图2所示，所述开关量传感器通过隔离器电连接所述逻辑阵列单元功能模块的多路输入输出端口，可以同时采集50路端口的开关量信号，实现快速及时的采集。如图3所示，多路电流信号用高速、全双工、同步的通讯总线及时准确的传递到逻辑阵列单元功能模块，实现电流值的采集。如图5所示，温度传感器电路实现10路铂电阻采样数据的读取，分别用片选信号对铂电阻进行有效性选择并读取温度对应的电阻值，再通过查表计算，得到对应的温度。本发明中采用多输入输出端口的逻辑阵列单元功能单元，可以同时满足120路信号的收集，保证变压器智能电子设备的信号及时有效地读取并进行计算分析，以保证变压器状态的准确评估。

根据本发明的一些实施例，所述电力变压器智能终端装置还包括差分电流采集电路，所述差分电流采集电路设置与所述电流传感器连接，所述差分电流采集电路采用双差分线，同时采集两路信号，并将采集到的信号输入到电流传感器。所述差分电流采集电路如图4所示，用5组14位采样精度的双差分电路，分别实现各路信号隔离，不相互干扰，可以独立对电流信号进行处理，也可以多路一起处理，并保证读取数据可靠。同时还可以适当增加适当旁路电容器件对地滤波，以增强抗扰能力，增加有效采集距离，实现对变压器智能电子组件实施可靠的在线监测。

第二方面，本发明提供了一种电力变压器，所述电力变压器中包括如上所述的电力变压器智能终端装置。

除非另作定义，本发明中使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也相应地改变。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。