(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211479363.9 (22)申请日 2022.11.24 (71)申请人 江苏安世朗智能科技有限公司 地址 210000 江苏省南京市江宁区苏源大 道19号九龙湖国际企业总部园B1栋15 层 (72)发明人 仲崇涛　陈礼贵　王睿　周健　 (51)Int.Cl. H02J 13/00(2006.01) G01R 31/00(2006.01) G16Y 10/35(2020.01) G16Y 20/30(2020.01) G16Y 20/10(2020.01) G16Y 40/10(2020.01) G16Y 40/20(2020.01) (54)发明名称 一种基于物联网的干式变压器故障远程预 警系统 (57)摘要 本发明公开了一种基于物联网的干式变压 器故障远程预 警系统， 包括变压器数据采集子系 统、 变压器数据分析子系统、 维护单元数据子系 统、 工控机、 服务器、 维护单元显示子系统和预警 上位机显示子系统， 通过变压器数据采集子系统 分别采集变压器运行工况和变压器运行环境信 息， 变压器数据分析子系统对采集的信息进行数 据分析， 分析数据传输至工控机， 工控机对分析 数据与服务器中的数据进行综合分析得出预警 结果， 将判断的预警信息和预警方案分别传输至 预警上位机显示子系统和维护单元显示子系统， 从而提高了预 警和维护信息的发布 准确性， 同时 提高了对预警故障的解决速度， 进而提高了电路 运行的安全性。 权利要求书2页 说明书8页 附图2页 CN 115549314 A 2022.12.30 CN 115549314 A 1.一种基于物联网的干式变压器故障远程预警系统， 其特征在于： 包括变压器数据采 集子系统、 变压器数据分析子系统、 维护单元数据子系统、 工控机、 服务器、 维护单元显示子 系统和预警上位机显示子系统， 所述变压器数据采集子系统用于采集变压器运行工况和运 行环境的数据， 所述变压器数据分析子系统用于对变压器数据采集子系统采集的数据进 行 数据化分析， 所述维护单元数据子系统用于对维护单元 的数据进行采集储存， 所述维护单 元显示子系统用于将分析结果显示至指定的维护单元， 所述预警上位机显示子系统用于将 分析结果显示在预警上位机中， 所述变压器数据采集子系统包括变压器运行工况数据采集 模块和变压器运行环境数据采集模块， 所述服务器用于在建立数据库， 并建立数据表存储 干式变压器状态参量与诊断结果、 历史数据、 变压器的出厂参数、 预警信息， 所述变压器数 据采集子系统与变压器数据分析子系统通过物联网进行信号传输； 所述变压器运行工况数据采集模块用于采用各种数据采集单元对变压器运行工况数 据进行采集， 所述变压器运行工况数据采集模块中包含变压器运行工况数据采集方法， 所 述变压器运行工况数据采集方法包括设定采集工况数据监测量， 确定工况采集值偏差， 对 工况采集值偏差进行统计， 获取单个第一监测量系数A1， 以第一监测量系数A1作为工况数 据变化系数； 所述变压器运行环境数据采集模块用于采用各种数据采集单元对变压器运行环境数 据进行采集， 所述变压器运行工况数据采集模块中包含变压器运行环境数据采集方法， 所 述变压器运行环境数据采集方法包括设定采集环境数据监测量， 确定环境采集值偏差， 对 环境采集值偏差进行统计， 获取单个第二监测量系数A2， 以第二监测量系数A2作为环境数 据变化系数； 所述变压器数据分析子系统包括变压器运行工况分析模块和变压器运行环境分析模 块， 所述变压器运行工况分析模块用于将工况数据变化系数A1和工况数据采集参数值导入 至工况分析报警公式得到工况演算值， 将工况演算值与工况阈值进行对比， 得到是否发出 报警信号的运行工况条件； 所述变压器运行环境分析模块用于将环境数据变化系数A2和环 境数据采集参数值导入至环境分析报警公式得到环境演算值， 将环境演算值与 环境阈值进 行对比， 得到是否发出报警信号的运行环境条件。 2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的干式变压器故障远程预警系统， 其特征在 于： 所述变压器运行环境数据采集模块包括环境湿度数据采集模块、 入线接口数据采集模 块、 出线接口数据采集模块和环境温度数据采集模块， 所述环境湿度数据采集模块用于采 集变压器现场环境湿度参数， 所述环境温度数据采集模块用于采集变压器现场环境温度参 数， 所述入线接口数据采集模块用于采集上位机传输至本机的数据信号参数， 所述入线接 口数据采集模块用于采集本 机传输至下位机的数据信号 参数。 3.根据权利要求2所述的一种基于物联网的干式变压器故障远程预警系统， 其特征在 于： 所述变压器运行工况数据采集模块包括模拟电流量数据采集单元、 电压量数据采集单 元、 开关量输入数据采集单元、 开关量输出数据采集单元、 三相电压电流量数据采集单元和 电能质量数据采集单元， 所述模拟电流量数据采集单元用于采集变压器运行过程的模拟电 流数据信号参数， 所述模拟电流量数据采集单元用于采集变压器运行过程的模拟电流数据 信号参数， 所述电压量数据采集单元用于采集变压器运行过程的电压量数据信号参数， 所 述开关量输入数据采集单元用于采集变压器运行过程的开关量输入数据信号参数， 所述开权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115549314 A 2关量输出数据采集单元用于采集变压器运行过程的开关量输出数据信号参数， 所述电能质 量数据采集单元用于采集变压器运行过程的电能质量数据信号参数， 所述三相电压电流量 输出数据采集单 元用于采集变压器运行 过程的三相电压电流 量输出数据信号 参数。 4.根据权利要求3所述的一种基于物联网的干式变压器故障远程预警系统， 其特征在 于： 所述工况分析报警公式的具体表示为： 工况分析报警系数Xn1=A11(C11 ‑C10)/(C1n ‑ C10)+A21(C21 ‑C20)/(C2n ‑C20)+A31(C31 ‑C30)/(C3n ‑C30)+A41(C41 ‑C40)/(C4n ‑C40)+A51 (C51‑C50)/(C5n ‑C50)+A61(C61 ‑C60)/(C6n ‑C60),其中， 对于公式(Cnn ‑Cn0)表示模拟电流 量、 电压量、 开关量输入、 开关量输出、 三相电压电流量和电能质量指标安全范围内的极值 差， 对于公式 （Cn1 ‑Cn0)表示模拟电流量、 电压量、 开关量输入、 开关量输出、 三相电压电流 量和电能质量指标的测量值与安全范围的差量值， 同时其中， A11表示模拟电流量的第一监 测量系数， A21表示电压量的第一监测量系数， A31表示开关量输入的第一监测量系数， A41 表示开关量输出的第一监测量系数， A51表示三相电压电流量的第一监测量系数， A61表示 电能质量的第一 监测量系数。 5.根据权利要求4所述的一种基于物联网的干式变压器故障远程预警系统， 其特征在 于： 所述环境分析报警 公式的具体表示 为： 环境分析报警系数 ， 其中， 对于在环境分析报警公 式引入常数 代表外部环境中的不可控因素干扰， 同时其中A12表示环境湿度的第二监测 量系数， A22表示入线接口的第二监测量系数， A32表示出线接口的第二监测量系数， A42表 示环境温度的第二 监测量系数。 6.根据权利要求5所述的一种基于物联网的干式变压器故障远程预警系统， 其特征在 于： 所述变压器数据分析子系统用于计算整体报警系数Xn3=a1*Xn1+a2*Xn2， 其中a1代表工 况报警系数， a2代表环境报警系数， 当整体报警系数大于等于报警 阈值时， 工控机输出报警 信号传输 至维护单 元显示子系统和预警上位机 显示子系统。 7.根据权利要求1或6所述的一种基于物联网的干式变压器故障远程预警系统， 其特征 在于： 所述维护单元显示子系统包括维护数据传输模块、 维护人员信息数据储存模块和维 护工具信息数据储存模块， 所述维护数据传输模块用于维护信息数据的互相传输， 所述维 护人员信息数据储存模块用于对维护人员信息数据进 行统一储存管理， 所述 维护工具信息 数据储存模块用于对维护工具信息数据进 行统一储存管理， 所述 维护人员信息数据储存模 块中包含维护人员信息数据采集方法， 所述 维护人员信息数据采集方法包括采集 维护人员 的动态信息， 对动态信息进 行归一化处理， 统计得出维护人员的维护系数B1， 所述 维护工具 信息数据储存模块中包含维护工具信息数据采集方法， 所述 维护工具信息数据采集方法包 括采集维护工具 的静态信息， 对静态信息进行归一化处理， 统计得出维护工具 的维护系 数 B2。 8.根据权利要求7所述的一种基于物联网的干式变压器故障远程预警系统， 其特征在 于： 所述工控机还包括综合判断策略， 所述综合判断策略中包含对维护人员的维护系数B1 和维护工具的维护系数B2进行归一化计算， 并与整体报警系数Xn3进行对比， 得出最接近 Xn3的维护人员的维护系数B1和维护工具的维护系数B2的组合方案 。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115549314 A 3