Page 29 - 电力与能源2023年第五期

唐家萍，等：基于紫外荧光法的电气设备渗漏油在线监测系统研究 451

器和通用定时器相对基本定时器来说，增加了外 行实时检测，以提高检测的精度和效率。
部通道引脚，支持输入捕获、输出比较等功能，定 （9）调试和优化：调试和优化程序中的各个模
时器还支持增量（正交）编码器和霍尔传感器电路 块 ，使 其 更 加 稳 定 可 靠 ，确 保 整 个 系 统 的 正 常
接口。高级控制定时器相比通用定时器，又增加 运行。
了可编程死区互补输出和重复计数器等工业电机 3.3 数据上传物联网云平台

控制的高级功能，同时具备高速 ADC、高速 DMA 为实现将装置采集的数据上传至云平台、再
等特性，能够满足采用荧光反射法检测变压器油 发送到运维人员电脑或手机上进行实时监测和告

的数据采集与处理需求。该微控制器还具备丰富 警设备渗漏油进展，需要在 STM32 设备节点增加
的外设接口和低功耗特性，满足工业控制长时间 一 个 Wifi 模 块 ，选 用 搭 载 Wifi 和 天 线 的 EXT-
稳定运行的需求。 AT3080 扩展板，通过 Arduino Uno 接口连接，引
3.2 硬件配置 脚配置中 STM32 通过两个串口和 Wifi 扩展板连
硬件配置步骤如下。 接。此外还需借助阿里云物联网平台等云端共享
（1）配置硬件资源：包括配置 ADC、定时器、 空间，实现数据读取和控制命令下发，以及人机交
串口、O 口等硬件资源，以便后续采集荧光强度 互的过程。以阿里云物联网平台为例，需先在平
I
数据并与外部环境进行交互。 台上创建一个虚 拟设备，通过创建虚拟设备产生
（2）初始化硬件资源：对硬件资源进行初始化 的密钥使传感器和平台创建的设备窗口匹配，通
设置，包括对 ADC 采样精度和采样速率进行设 过 Paho MQTT 协议连接传感器和云平台，实现
置，对定时器进行预设定，以保证稳定的采集和处 发布和订阅功能。
理数据的速度和精度。
4 结语
（3）采集荧光强度数据：设置 ADC 为单次采
集模式，启动 ADC 转换，将数据通过 DMA 传输 本装置利用紫外荧光原理，搭建由脉冲氙灯、
至内存，然后进行计算，得到荧光强度数值，并将 光电倍增管、CCD 相机、STM32 单片机等设备组
数值发送到显示模块。 成的渗漏油在线监测装置，为变电站运维工作提

（4）检测阈值判断：将荧光强度数据与预设的 供了一种新的巡视设备，既提高了缺陷发现能力，
阈值进行比较，若超过阈值则发送警报信息到通 又实现了智能化管理。另外在数据采集和传输的
信模块，并启动报警灯。 基础上，可以使用人工智能技术，例如机器学习、
（5）数据存储：将荧光强度数据存储至 Flash 神经网络等，对传输的数据进行分析和处理，进一
中，以备后续分析和使用。 步提高监测精度和准确性。
（6）通信模块：采用串口通信方式与上位机进 参考文献：
行通信，数据的发送和接收通过串口实现。 ［1］ 王平羽，张斌斌，杨舒婷 . 基于特高频局部放电检测的充油
.
（7）循环执行主程序：在主程序循环中不断采 电缆终端故障分析［J］ 电力与能源，2023，44（4）：355-358.
［2］ 王 帅 . 基于 STM32 的紫外荧光法水面油检测技术与实
集荧光强度数据，并经过滤波、校准、计算等处理，
验研究［D］ 青岛：中国海洋大学，2013.
.
最终将检测结果通过触摸屏或串口显示出来，并 ［3］ 梁 辰 ，龚文豪 . 1 000 kV 变 电 站 集 中 滤 油 系 统 的 优 化
.
通过网络或蓝牙等方式将数据传送到云端，以便 ［J］ 电力与能源，2014，35（4）：528-529.
［4］ 姚舜禹，姚新凯 . 输电电缆终端漏油缺陷分析与防范［J］ .
后续的维护和分析。
农村电气化，2023（4）：35-38.
（8）增加实时监测：在主程序中可以增加实时 收稿日期：2023-07-19
监测功能，通过定时器或外部中断触发的方式进 (本文编辑：赵艳粉）