专利摘要

本实用新型公开了一种箱式变压器顶层油温在线监控模块，包括上位机和下位机，所述下位机包括电源模块一、温度采集模块、主控制器模块一、显示模块一、冷却模块和无线通信模块一；所述电源模块一、温度采集模块、显示模块一、冷却模块和无线通信模块一均与主控制器模块一连接；所述上位机包括电源模块二、主控制器模块二、报警模块、按键模块、显示模块二和无线通信模块二；所述电源模块二、报警模块、按键模块、显示模块二和无线通信模块二均与主控制器模块二连接；所述无线通信模块一与无线通信模块二无线通信连接；本实用新型可实时监控油温这一重要运行参数对其进行并在线快速控制，保证了油温不会长期超过上限值；同时电路简单可靠，方便。

权利要求

1.一种箱式变压器顶层油温在线监控模块，包括上位机和下位机，其特征在于：

所述下位机包括电源模块一、温度采集模块、主控制器模块一、显示模块一、冷却模块和无线通信模块一；所述电源模块一、温度采集模块、显示模块一、冷却模块和无线通信模块一均与主控制器模块一连接；

所述上位机包括电源模块二、主控制器模块二、报警模块、按键模块、显示模块二和无线通信模块二；所述电源模块二、报警模块、按键模块、显示模块二和无线通信模块二均与主控制器模块二连接；

所述无线通信模块一与无线通信模块二无线通信连接；

所述的主控制器模块一采用STM32F103ZET6单片机U2；

所述主控制器模块二采用STM32F103ZET6单片机U6。

2.根据权利要求1所述的箱式变压器顶层油温在线监控模块，其特征在于：所述的电源模块一和电源模块二的结构相同，均包括mini-usb接口J2、拨动开关J1和ASM1117-3.3芯片，所述mini-usb接口J2的引脚1连接拨动开关J1的引脚1，mini-usb接口J2的引脚5、引脚6、引脚7、引脚8和引脚9均连接地线，拨动开关J1的引脚4和引脚5均连接地线，拨动开关J1的引脚2和引脚3同时与保险管F1的一端连接，保险管F1的另一端分别连接ASM1117-3.3芯片的引脚3、电容C1和电容C3的一端，电容C1和电容C3的另一端连接地线，ASM1117-3.3芯片的引脚1连接地线，ASM1117-3.3芯片的引脚2和引脚4均通过电容C2连接地线、通过电容C4连接地线以及通过电阻R1和发光二极管D1连接地线；所述电源模块一和电源模块二用于输出+3.3V电源。

3.根据权利要求1所述的箱式变压器顶层油温在线监控模块，其特征在于：所述温度采集模块采用DS18B20温度传感器，所述DS18B20温度传感器的引脚1连接+3.3V电源，DS18B20温度传感器的引脚3连接地线，DS18B20温度传感器的引脚2连接STM32F103ZET6单片机U2的引脚136。

4.根据权利要求1所述的箱式变压器顶层油温在线监控模块，其特征在于：所述冷却模块包括三极管Q1、继电器K1和冷却风机B1，三极管Q1的基极连接STM32F103ZET6单片机U2的引脚63，三极管Q1的发射极连接+5V电源，三极管Q1的集电极连接继电器K1的线圈一端，继电器K1的线圈另一端连接地线，继电器K1的公共触点连接+24V电源，继电器K1的常开触点连接冷却风机B1的正极，冷却风机B1的负极连接地线。

5.根据权利要求1所述的箱式变压器顶层油温在线监控模块，其特征在于：所述显示模块一采用0.96寸四针OLED， OLED的引脚1连接+3.3V电源，OLED的引脚2连接地线，OLED的引脚3连接STM32F103ZET6单片机U2的引脚69，OLED的引脚4连接STM32F103ZET6单片机U2的引脚70。

6.根据权利要求1所述的箱式变压器顶层油温在线监控模块，其特征在于：所述无线通信模块一采用NRF24L01芯片U3，NRF24L01芯片U3的引脚1连接地线，NRF24L01芯片U3的引脚2连接+3.3V电源且引脚2通过电容C5连接地线，NRF24L01芯片U3的引脚3连接STM32F103ZET6单片机U2的引脚93，NRF24L01芯片U3的引脚4连接STM32F103ZET6单片机U2的引脚92，NRF24L01芯片U3的引脚5连接STM32F103ZET6单片机U2的引脚74，NRF24L01芯片U3的引脚6连接STM32F103ZET6单片机U2的引脚76，NRF24L01芯片U3的引脚7连接STM32F103ZET6单片机U2的引脚75，NRF24L01芯片U3的引脚8连接STM32F103ZET6单片机U2的引脚91。

7.根据权利要求1所述的箱式变压器顶层油温在线监控模块，其特征在于：所述按键模块包括按键key1和按键key2，所述按键key1和按键key2的一端连接地线，按键key1的另一端连接STM32F103ZET6单片机U6的引脚59，按键key2的另一端连接STM32F103ZET6单片机U6的引脚60。

8.根据权利要求1所述的箱式变压器顶层油温在线监控模块，其特征在于：所述报警模块包括电阻R13、三极管Q4、二极管D2和蜂鸣器LS1，所述电阻R13的一端连接STM32F103ZET6单片机U6的引脚133，电阻R13的另一端 与三极管Q4的基极连接，三极管Q4的发射极连接+3.3V电源，三极管Q4的集电极同时与二极管D2的负极和蜂鸣器LS1的一端连接，二极管D2的正极和蜂鸣器LS1的另一端连接地线。

9.根据权利要求1所述的箱式变压器顶层油温在线监控模块，其特征在于：所述显示模块二采用0.96寸四针OLED， OLED的引脚1连接+3.3V电源，OLED的引脚2连接地线，OLED的引脚3连接STM32F103ZET6单片机U6的引脚69，OLED的引脚4连接STM32F103ZET6单片机U6的引脚70。

10.根据权利要求1所述的箱式变压器顶层油温在线监控模块，其特征在于：所述无线通信模块二采用NRF24L01芯片U7，NRF24L01芯片U7的引脚1连接地线，NRF24L01芯片U7的引脚2连接+3.3V电源且引脚2通过电容C31连接地线，NRF24L01芯片U7的引脚3连接STM32F103ZET6单片机U6的引脚93，NRF24L01芯片U7的引脚4连接STM32F103ZET6单片机U6的引脚92，NRF24L01芯片U7的引脚5连接STM32F103ZET6单片机U6的引脚74，NRF24L01芯片U7的引脚6连接STM32F103ZET6单片机U6的引脚76，NRF24L01芯片U7的引脚7连接STM32F103ZET6单片机U6的引脚75，NRF24L01芯片U7的引脚8连接STM32F103ZET6单片机U6的引脚91。

说明书

技术领域

本实用新型可以应用在电气行业，特别是涉及到箱式变压器监控的领域，具体是一种箱式变压器顶层油温在线监控模块。

背景技术

配电网络中箱式变电站具有：投资少，建设时间短，占地面积少，可深入负荷中心等优点。因此，配电网中固定建设的变电站正被智能化的箱式变电站逐步取代。为保证电网长时间安全、可靠运行，对箱式变电站中变压器的在线运行监控的要求也越来越高。箱式变压器主要采用油浸式电力变压器，而油温是影响该变压器正常运行和带负载能力的重要参数，而顶层油温又是变压器热点温度的重要指标。由于顶层油温变化连续且缓慢，通过建立油温预测模型，可以保证变压器油温达到的最大值不会长期超过变压器工作时的温度上限，一定程度上解决了变压器油温的控制问题。因此采用带有预测模型的油温在线监控模块，来实时监控油温这一重要运行参数并对其进行并在线快速控制是极其重要的。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足提供一种箱式变压器顶层油温在线监控模块，本箱式变压器顶层油温在线监控模块可实时监控油温这一重要运行参数对其进行并在线快速控制，保证了油温不会长期超过上限值；同时电路简单可靠，方便。

为实现上述技术目的，本实用新型采取的技术方案为：

一种箱式变压器顶层油温在线监控模块，包括上位机和下位机，所述下位机包括电源模块一、温度采集模块、主控制器模块一、显示模块一、冷却模块和无线通信模块一；所述电源模块一、温度采集模块、显示模块一、冷却模块和无线通信模块一均与主控制器模块一连接；所述上位机包括电源模块二、主控制器模块二、报警模块、按键模块、显示模块二和无线通信模块二；所述电源模块二、报警模块、按键模块、显示模块二和无线通信模块二均与主控制器模块二连接；所述无线通信模块一与无线通信模块二无线通信连接；所述的主控制器模块一采用STM32F103ZET6单片机U2，可快速进行复杂运算，利用GM(1,1)灰度模型计算进行温度预测；所述主控制器模块二采用STM32F103ZET6单片机U6。

作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述的电源模块一和电源模块二的结构相同，均包括mini-usb接口J2、拨动开关J1和ASM1117-3.3芯片，所述mini-usb接口J2的引脚1连接拨动开关J1的引脚1，mini-usb接口J2的引脚5、引脚6、引脚7、引脚8和引脚9均连接地线，拨动开关J1的引脚4和引脚5均连接地线，拨动开关J1的引脚2和引脚3同时与保险管F1的一端连接，保险管F1的另一端分别连接ASM1117-3.3芯片的引脚3、电容C1和电容C3的一端，电容C1和电容C3的另一端连接地线，ASM1117-3.3芯片的引脚1连接地线，ASM1117-3.3芯片的引脚2和引脚4均通过电容C2连接地线、通过电容C4连接地线以及通过电阻R1和发光二极管D1连接地线；所述电源模块一和电源模块二用于输出+3.3V电源。

作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述温度采集模块采用DS18B20温度传感器，所述DS18B20温度传感器的引脚1连接+3.3V电源，DS18B20温度传感器的引脚3连接地线，DS18B20温度传感器的引脚2连接STM32F103ZET6单片机U2的引脚136。温度采集模块采用DS18B20实现，体积小，精度高，测温范围广。

作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述冷却模块包括三极管Q1、继电器K1和冷却风机B1，三极管Q1的基极连接STM32F103ZET6单片机U2的引脚63，三极管Q1的发射极连接+5V电源，三极管Q1的集电极连接继电器K1的线圈一端，继电器K1的线圈另一端连接地线，继电器K1的公共触点连接+24V电源，继电器K1的常开触点连接冷却风机B1的正极，冷却风机B1的负极连接地线。冷却模块电路通过单片机控制继电器K1控制冷却风机B1，对油温进行风冷控制。

作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述显示模块一采用0.96寸四针OLED，OLED的引脚1连接+3.3V电源，OLED的引脚2连接地线，OLED的引脚3连接STM32F103ZET6单片机U2的引脚69，OLED的引脚4连接STM32F103ZET6单片机U2的引脚70。

作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述无线通信模块一采用NRF24L01芯片U3，NRF24L01芯片U3的引脚1连接地线，NRF24L01芯片U3的引脚2连接+3.3V电源且引脚2通过电容C5连接地线，NRF24L01芯片U3的引脚3连接STM32F103ZET6单片机U2的引脚93，NRF24L01芯片U3的引脚4连接STM32F103ZET6单片机U2的引脚92，NRF24L01芯片U3的引脚5连接STM32F103ZET6单片机U2的引脚74，NRF24L01芯片U3的引脚6连接STM32F103ZET6单片机U2的引脚76，NRF24L01芯片U3的引脚7连接STM32F103ZET6单片机U2的引脚75，NRF24L01芯片U3的引脚8连接STM32F103ZET6单片机U2的引脚91。无线通信模块电路通过NRF24L01无线模块来实现，通信距离远，具有可移动、可重构的优势。

作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述按键模块包括按键key1和按键key2，所述按键key1和按键key2的一端连接地线，按键key1的另一端连接STM32F103ZET6单片机U6的引脚59，按键key2的另一端连接STM32F103ZET6单片机U6的引脚60。按键模块电路采用2个按键实现油温上限在线调整，可根据箱式变压器的容量、工作环境等参数动态调整油温上限。

作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述报警模块包括电阻R13、三极管Q4、二极管D2和蜂鸣器LS1，所述电阻R13的一端连接STM32F103ZET6单片机U6的引脚133，电阻R13的另一端与三极管Q4的基极连接，三极管Q4的发射极连接+3.3V电源，三极管Q4的集电极同时与二极管D2的负极和蜂鸣器LS1的一端连接，二极管D2的正极和蜂鸣器LS1的另一端连接地线。报警模块电路采用蜂鸣器、NPN三极管和限流二极管组成，结构简单经济。

作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述显示模块二采用0.96寸四针OLED，OLED的引脚1连接+3.3V电源，OLED的引脚2连接地线，OLED的引脚3连接STM32F103ZET6单片机U6的引脚69，OLED的引脚4连接STM32F103ZET6单片机U6的引脚70。

作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述无线通信模块二采用NRF24L01芯片U7，NRF24L01芯片U7的引脚1连接地线，NRF24L01芯片U7的引脚2连接+3.3V电源且引脚2通过电容C31连接地线，NRF24L01芯片U7的引脚3连接STM32F103ZET6单片机U6的引脚93，NRF24L01芯片U7的引脚4连接STM32F103ZET6单片机U6的引脚92，NRF24L01芯片U7的引脚5连接STM32F103ZET6单片机U6的引脚74，NRF24L01芯片U7的引脚6连接STM32F103ZET6单片机U6的引脚76，NRF24L01芯片U7的引脚7连接STM32F103ZET6单片机U6的引脚75，NRF24L01芯片U7的引脚8连接STM32F103ZET6单片机U6的引脚91。无线通信模块电路通过NRF24L01无线模块来实现，通信距离远，具有可移动、可重构的优势。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型主要是对箱式变压器的顶层变压器油温度进行在线监控。模块分上位机和下位机两部分，下位机进行信号采集及温度显示、控制，上位机进行油温预测及显示、报警，上位机和下位机通过无线通信模块进行通信，完成油温的在线监控功能。

本实用新型通过现有的预测模型，来完成对油温的实时在线监控，当预测油温高于上限温度时报警并控制冷却模块的冷却风机B1工作，降低油温。实现了油温的在线快速控制。整体电路简单可靠，方便，可保证油温不会长期超过上限值，采用无线通信模块使整个装置具有可移动、可重构的便利性。

附图说明

图1为本实用新型的电路原理框图。

图2为本实用新型电源模块一和电源模块二的电路原理示意图。

图3为本实用新型显示模块一和显示模块二的电路原理示意图。

图4为本实用新型下位机的部分电路原理示意图。

图5为本实用新型上位机的部分电路原理示意图。

具体实施方式

下面根据附图1-5对本实用新型的具体实施方式作出进一步说明：

一种箱式变压器顶层油温在线监控模块，包括上位机和下位机。

如图1所示，其中下位机包括电源模块一、温度采集模块、主控制器模块一、显示模块一、冷却模块和无线通信模块一；所述电源模块一、温度采集模块、显示模块一、冷却模块和无线通信模块一均与主控制器模块一连接。上位机包括电源模块二、主控制器模块二、报警模块、按键模块、显示模块二和无线通信模块二；所述电源模块二、报警模块、按键模块、显示模块二和无线通信模块二均与主控制器模块二连接。无线通信模块一与无线通信模块二无线通信连接。

下位机的整体电路如图2、图3和图4所示；其中主控制器模块一采用STM32F103ZET6单片机U2。如图4所示，在该MCU中，采用STM32F103ZET6单片机U2作为整个系统的CPU，完成对数据的计算、处理、传输及控制各模块之间的协调工作。通过电阻R5、电容C10和按键RESET（S1）来实现复位功能。通过电阻R7、电阻R8、BOOT1来实现单片机U2的启动电路。通过高速晶振X1、低速晶振Y1、滤波电容C6、C7、C8、C9来给单片机U2提供时钟电路。通过电容（C13~C23）给单片机U2提供稳定的工作电源。通过电阻R6、电容C11、C12来给单片机U2内部ADC提供稳定的工作电源与参考电压。通过电阻R2、+3.3V电源、电阻R3、电池BT1为单片机U2供电。

主控制器模块一的一键下载电路如图4所示。其中CH340G芯片U5的13引脚DTR和14引脚RTS由下载软件控制，通过串口的DTR和RTS信号来配置BOOT0和RST信号从而配置单片机的下载模式，启用下载的时候，DTR维持高，RTS拉低，此时三极管Q2和Q3都导通，那么BOOT0为高电平状态，RESET为低电平复位，然后DTR变低，Q2不导通，复位结束，此时的BOOT0为高电平，经过4个SYSCLK，BOOT0的状态会被锁存，变成串口下载模式，那么就会启用串口下载程序，开始和FlyMCU下载软件进行通信，进行代码下载； 等到代码下载结束时，RTS先变高电平，然后DTR再变高电平，变成程序启动模式，同时该电路可以用来串口通信并且能为单片机供电。三极管Q2和Q3用来增加单片机驱动能力，Y2和C27和C28组成震荡电路，D4为限流二极管，防止电流倒灌，C24、C25、C26都用来滤波。

如图2所示，下位机的电源模块一包括mini-usb接口J2、拨动开关J1和ASM1117-3.3芯片，所述mini-usb接口J2的引脚1连接拨动开关J1的引脚1，mini-usb接口J2的引脚5、引脚6、引脚7、引脚8和引脚9均连接地线，拨动开关J1的引脚4和引脚5均连接地线，拨动开关J1的引脚2和引脚3同时与保险管F1的一端连接，保险管F1的另一端分别连接ASM1117-3.3芯片的引脚3、电容C1和电容C3的一端，电容C1和电容C3的另一端连接地线，ASM1117-3.3芯片的引脚1连接地线，ASM1117-3.3芯片的引脚2和引脚4均通过电容C2连接地线、通过电容C4连接地线以及通过电阻R1和发光二极管D1连接地线；所述电源模块一和电源模块二用于输出+3.3V电源。

该电源模块一采用mini-usb接口J2进行供电，同时采用了一个拨动开关J1，向左是打开电源进行供电向右是关闭电源，F1为自恢复型的保险管，当电流大于0.5A时它便断开，对单片机U2进行保护。采用ASM1117-3.3电压转换模块进行电压转换，将5V的电压转换到3.3V供给单片机U2，电容C1、C2、C3、C4主要用来滤波，使电源更加纯净。同时配用红色LED（即发光二极管D1）用来指示电源是否接通。

如图4所示，下位机的温度采集模块采用DS18B20温度传感器，所述DS18B20温度传感器的引脚1连接+3.3V电源，DS18B20温度传感器的引脚3连接地线，DS18B20温度传感器的引脚2连接STM32F103ZET6单片机U2的引脚136。

在温度采集模块中，采用的是能防水的DS18B20温度传感器,该温度传感器采用单总线通信，直接读取被测物体的温度值。该电路主要用来对油温的实时读取。

如图4所示，下位机的冷却模块包括三极管Q1、继电器K1和冷却风机B1，三极管Q1的基极连接STM32F103ZET6单片机U2的引脚63，三极管Q1的发射极连接+5V电源，三极管Q1的集电极连接继电器K1的线圈一端，继电器K1的线圈另一端连接地线，继电器K1的公共触点连接+24V电源，继电器K1的常开触点连接冷却风机B1的正极，冷却风机B1的负极连接地线。

在冷却模块中，通过单片机U2相应的引脚产生高低电平信号控制继电器K1的开合，继电器K1采用的是一路5V的继电器，继电器内部含有光耦，防止干扰，因为单片机U2提供电流较小，所以需要通过三极管2N3906（Q1）对电流进行放大处理。当单片机U2引脚输出高电平时，三极管Q1导通，继电器K1吸合，冷却风机B1就开始转动。

如图3所示，下位机的显示模块一采用0.96寸四针OLED， OLED的引脚1连接+3.3V电源，OLED的引脚2连接地线，OLED的引脚3连接STM32F103ZET6单片机U2的引脚69，OLED的引脚4连接STM32F103ZET6单片机U2的引脚70。

在显示模块一中，采用0.96寸四针OLED进行显示，OLED采用IIC通信，采用+3.3V进行供电，SDA和SCL分别连接单片机U2对应IO口。通过初始化单片机U2与OLED模块相连接的IO口，设置它为输出模式，然后开始初始化OLED模块，硬件复位SSD1306，驱动IIC初始化程序，然后开启显示，先清零显存，然后开始显示了，通过函数将字符和数字显示到OLED上。

如图4所示，下位机的无线通信模块一采用NRF24L01芯片U3，NRF24L01芯片U3的引脚1连接地线，NRF24L01芯片U3的引脚2连接+3.3V电源且引脚2通过电容C5连接地线，NRF24L01芯片U3的引脚3连接STM32F103ZET6单片机U2的引脚93，NRF24L01芯片U3的引脚4连接STM32F103ZET6单片机U2的引脚92，NRF24L01芯片U3的引脚5连接STM32F103ZET6单片机U2的引脚74，NRF24L01芯片U3的引脚6连接STM32F103ZET6单片机U2的引脚76，NRF24L01芯片U3的引脚7连接STM32F103ZET6单片机U2的引脚75，NRF24L01芯片U3的引脚8连接STM32F103ZET6单片机U2的引脚91。

无线通信模块一采用的是NRF24LO1进行无线通信，NRF24L01是Nordic公司研发的一款2.4G通信芯片，该电路主要由于上位机和下位机之间的信息传输，电容C5用来滤波，减少无线模块工作过程中的干扰。

上位机的整体电路如图2、图3和图5所示，主控制器模块二采用STM32F103ZET6单片机U6。如图5所示，在该MCU中，采用STM32F103ZET6单片机U6作为整个系统的CPU，完成对数据的计算、处理、传输及控制各模块之间的协调工作。通过电阻R19、电容C34和按键RESET（S2）来实现复位功能。通过电阻R14、电阻R15、BOOT2来实现单片机U6的启动电路。通过高速晶振X2、低速晶振Y3、滤波电容C32、C33、C29、C30来给单片机U6提供时钟电路。通过电容（C37~C47）给单片机U6提供稳定的工作电源。通过电阻R20、电容C35、C36来给单片机U6内部ADC提供稳定的工作电源与参考电压。通过电阻R16、+3.3V电源、电阻R17、电池BT2为单片机U6供电。

主控制器模块二的一键下载电路如图5所示。其中CH340G芯片U8的13引脚DTR和14引脚RTS由下载软件控制，通过串口的DTR和RTS信号来配置BOOT0和RST信号从而配置单片机的下载模式，启用下载的时候，DTR维持高，RTS拉低，此时三极管Q6和Q5都导通，那么BOOT0为高电平状态，RESET为低电平复位，然后DTR变低，Q6不导通，复位结束，此时的BOOT0为高电平，经过4个SYSCLK，BOOT0的状态会被锁存，变成串口下载模式，那么就会启用串口下载程序，开始和FlyMCU下载软件进行通信，进行代码下载； 等到代码下载结束时，RTS先变高电平，然后DTR再变高电平，变成程序启动模式，同时该电路可以用来串口通信并且能为单片机供电。三极管Q5和Q6用来增加单片机驱动能力，Y4和C50和C51组成震荡电路，D3为限流二极管，防止电流倒灌，C48、C49、C52都用来滤波。

上位机的电源模块二和下位机的电源模块一的结构相同，如图2所示，其工作原理同理下位机的电源模块一。

如图5所示，上位机的按键模块包括按键key1和按键key2，所述按键key1和按键key2的一端连接地线，按键key1的另一端连接STM32F103ZET6单片机U6的引脚59，按键key2的另一端连接STM32F103ZET6单片机U6的引脚60。

按键模块中，设置2个按键key1和key2，2个按键接在对应单片机U6的IO口上，单片机U6通过扫描IO口检查低电平是否产生，以此来实现按键的检测。其中一个按键代表着数值加另一个按键代表着数值减，按下一次，对应值在+0.1和-0.1间浮动变化。

如图5所示，上位机的报警模块包括电阻R13、三极管Q4、二极管D2和蜂鸣器LS1，所述电阻R13的一端连接STM32F103ZET6单片机U6的引脚133，电阻R13的另一端与三极管Q4的基极连接，三极管Q4的发射极连接+3.3V电源，三极管Q4的集电极同时与二极管D2的负极和蜂鸣器LS1的一端连接，二极管D2的正极和蜂鸣器LS1的另一端连接地线。

在报警模块中，报警模块由有源蜂鸣器LS1、2N3906三极管Q4和限流二极管D2组成。采用有源蜂鸣器LS1只要有电便会发出声音，同时限流二极管D2对三极管Q4进行保护，防止其被击穿，三极管Q4起到开关的作用,当预测温度超过设置温度时单片机U6产生高电平控制三极管Q4的导通从而使蜂鸣器LS1发出声音。

如图3所示，上位机的显示模块二采用0.96寸四针OLED， OLED的引脚1连接+3.3V电源，OLED的引脚2连接地线，OLED的引脚3连接STM32F103ZET6单片机U6的引脚69，OLED的引脚4连接STM32F103ZET6单片机U6的引脚70。

在显示模块二中，采用0.96寸四针OLED进行显示，OLED采用IIC通信，采用+3.3V进行供电，SDA和SCL分别连接单片机U6对应IO口。通过初始化单片机U6与OLED模块相连接的IO口，设置它为输出模式，然后开始初始化OLED模块，硬件复位SSD1306，驱动IIC初始化程序，然后开启显示，先清零显存，然后开始显示了，通过函数将字符和数字显示到OLED上。

如图5所示，上位机的无线通信模块二采用NRF24L01芯片U7，NRF24L01芯片U7的引脚1连接地线，NRF24L01芯片U7的引脚2连接+3.3V电源且引脚2通过电容C31连接地线，NRF24L01芯片U7的引脚3连接STM32F103ZET6单片机U6的引脚93，NRF24L01芯片U7的引脚4连接STM32F103ZET6单片机U6的引脚92，NRF24L01芯片U7的引脚5连接STM32F103ZET6单片机U6的引脚74，NRF24L01芯片U7的引脚6连接STM32F103ZET6单片机U6的引脚76，NRF24L01芯片U7的引脚7连接STM32F103ZET6单片机U6的引脚75，NRF24L01芯片U7的引脚8连接STM32F103ZET6单片机U6的引脚91。

无线通信模块二采用的是NRF24LO1进行无线通信，NRF24L01是Nordic公司研发的一款2.4G通信芯片，该电路主要由于上位机和下位机之间的信息传输，电容C31用来滤波，减少无线模块工作过程中的干扰。

下位机的DS18B20温度传感器采集油温信号以一定的采样周期获取箱式变压器的实时顶层油温信息并将该信息输入STM32F103ZET6单片机U2，STM32F103ZET6单片机U2将采集到的数据送入预测模型当中（预测模型采用现有技术。通过长期采集油温变化数据，得到一个变化趋势，从而得到预测模型），预测模型进行运算得到下一时刻（或接下来几个时刻）的油温预测值。然后下位机的STM32F103ZET6单片机U2通过NRF24L01芯片U3将数据传给上位机的NRF24L01芯片U7，上位机的STM32F103ZET6单片机U6将传过来的温度值通过OLED进行实时的显示并与上限温度值进行对比分析，上位机能在线设置报警值。当STM32F103ZET6单片机U6判断预测的值大于设置的报警值时，上位机的STM32F103ZET6单片机U6控制蜂鸣器LS1进行报警并将控制命令通过NRF24L01芯片U7无线传送给下位机的NRF24L01芯片U3，下位机的STM32F103ZET6单片机U2收到控制命令后通过控制继电器K1驱动冷却风机B1对箱式变压器顶层油温进行风冷操作。

测试表明，此模块可以对箱式变压器的顶层油温进行在线监测并准确预测下个采样时间的油温，当预测温度高于上限温度时发出报警信号并控制下位机冷却模块对油温进行冷却控制。该模块对变压器油温的实时在线监控具有广泛的应用前景。

以上所述，仅以本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型披露的技术范围内，可想轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之类。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

一种箱式变压器顶层油温在线监控模块专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。