本发明属于变压器油，具体而言，涉及一种变压器油的油品质流式检测装置。
背景技术：
1、变压器油是电力系统中不可或缺的重要绝缘介质。变压器油的质量直接关系到变压器的正常运行和使用寿命。随着变压器的长期运行，变压器油会逐渐老化，出现各种污染物和老化产物，如胶质、金属颗粒、纤维絮状物、水分、氧化产物等，严重影响变压器油的绝缘性能，增大安全隐患。因此，及时有效地监测变压器油品质量，对于预防变压器事故、延长设备使用寿命具有至关重要的意义。
2、目前，常用的变压器油品质量检测方法是化学分析法，化学分析法是指通过对变压器油进行化学试验，测定变压器油中含有的酸值、絕缘强度、运动粘度、介电强度等理化指标，再根据这些指标评估变压器油的质量等级。这类方法虽然检测准确度较高，但过程复杂、耗时较长，且需要消耗大量变压器油样品，无法实现在线连续监测。
技术实现思路
1、有鉴于此，本发明提供一种变压器油的油品质流式检测装置，能够解决现有技术对变压器油品质的检测，存在过程复杂、耗时较长，且需要消耗大量变压器油样品，无法实现在线连续监测的技术问题。
2、本发明是这样实现的：
3、本发明的第一方面提供一种变压器油的油品质流式检测装置，其中，包括一个暗箱，所述暗箱内固定设置有流式装置、激光检测装置以及计算芯片；所述流式装置包括入油管、液泵以及喷油嘴，所述流式装置用于将待测变压器油以细流方式喷射出，所述激光检测装置用于对喷射出的油细流照射激光束，并采集经过所述油细流遮挡和散射后的激光束生成电信号，所述计算芯片用于根据所述电信号，计算所述待测变压器油的油品质；
4、所述入油管用于输入待测变压器油，所述入油管连接所述液泵，用于将所述待测变压器油输入到所述液泵，所述液泵的输出端固定设置有喷油嘴，所述喷油嘴为锥形，所述喷油嘴锥形的顶部开设有出油孔，用于喷射油细流；
5、所述激光检测装置包括两组激光检测结构，所述激光检测结构包括激光发射器和激光传感器，所述激光发射器用于发射激光束，照射到所述油细流上，所述激光传感器用于接收穿过油细流的激光束，并转化为电信号；其中，所述两组激光检测结构分别为第一激光检测结构和第二激光检测结构，所述第一激光检测结构的激光束入射方向与所述油细流所在平面垂直，且所述第一激光结构的激光束与所述油细流相交，相交点记为第一相交点；所述第二激光检测结构的激光束与所述油细流所在平面呈30°～60°夹角，所述第二激光结构的激光束与所述油细流相交于第二相交点，所述第一相交点与所述第二相交点重合；所述第一激光检测结构采集到的电信号记为第一电信号，所述第二激光检测结构采集到的电信号记为第二电信号。
6、其中，所述计算芯片内设置有油品质检测模块，用于执行以下步骤：
7、s10、连续获取所述第一电信号和所述第二电信号；
8、s20、对所述第一电信号和所述第二电信号进行预处理，得到第一信号和第二信号；
9、s30、获取所述第一信号和所述第二信号的特征，分别记为第一特征和第二特征，并融合为融合特征；
10、s40、采用预先训练好的激光-油品质模型，输入所述融合特征，得到待测变压器油的油品质。
11、其中，所述第二激光检测结构的激光束与所述油细流所在平面呈45°夹角。
12、进一步的，所述s10步骤的具体实施方式为：以预设的采集频率阈值连续实时获取所述第一电信号和所述第二电信号，所获得的原始电信号数据暂存于环形缓冲区中，所述采集频率阈值为1khz，即每秒钟采集1000个数据点，该频率能够实现对所述油细流的实时检测。
13、进一步的，所述s20步骤的具体实施方式为：对所述第一电信号和所述第二电信号进行以下预处理得到第一信号和第二信号：采用小波变换算法进行去噪处理，分别选用不同的小波基函数对第一电信号和第二电信号进行小波变换，根据经验选取合适的高频阈值，将高于该阈值的小波系数置零，再进行小波重构得到去噪后的信号；对去噪信号进行幅值归一化校准，将信号幅值统一至0-1范围内，从而消除信号幅值波动影响。
14、进一步的，所述s30步骤的具体实施方式为：采用傅里叶变换和小波包分解相结合的方法获取第一信号和第二信号的特征，具体步骤为：对第一信号和第二信号分别进行傅里叶变换和小波包分解，从傅里叶变换得到的频谱中选取主要频率分量的幅值作为频率特征，从小波包分解得到的低频近似系数和各级细节系数作为时间尺度特征；将第一信号和第二信号的特征向量级联为融合特征向量。
15、进一步的，所述激光-油品质模型采用支持向量机或人工神经网络。
16、进一步的，所述激光-油品质模型的训练步骤，具体是：收集大量变压器油样本，人工检测评级获得标签，利用本装置对每个样本进行激光检测获取原始电信号，经过步骤s10-s30提取得到每个样本的融合特征向量及其标签，构成完整的训练数据集，并利用所述训练数据集进行模型训练。
17、其中，在步骤s20中，对第一电信号和第二电信号的预处理还包括:检测信号的直流分量，若存在直流偏移则消除该直流偏移。
18、进一步的，在步骤s30中，获取第一信号和第二信号的特征之前，先对第一信号和第二信号进行降噪处理，所述降噪处理采用小波阈值去噪法，具体包括:分解第一信号和第二信号的小波系数；计算各级小波系数的绝对值与阈值的差值，小于阈值的系数置零；重构信号得到降噪后的第一信号和第二信号。
19、与现有技术相比较，本发明提供的一种变压器油的油品质流式检测装置的有益效果是：
20、1.无损快速检测:与传统的化学分析法及电气测量法相比，本发明采用非接触式的光学原理进行无损检测，不需要消耗大量样品，在线实时检测效率极高，能够满足现场应用的即插即用要求。
21、2.检测精度高:通过从两个不同角度同时照射液流并采集光信号，能够获取到液体内部的结构信息；结合小波变换、傅里叶变换等信号处理算法，能够准确提取到变压器油品质量与光信号之间的映射关系，提高检测结果的准确性。
22、3.自动智能检测:通过引入机器学习技术，能够自动建立激光-油品质量的模型，不需要依赖人工经验进行判断，避免了主观因素的影响，提高了检测的客观性和一致性。
23、总撒花姑娘所述，本发明的方案解决了现有技术对变压器油品质的检测，存在过程复杂、耗时较长，且需要消耗大量变压器油样品，无法实现在线连续监测的技术问题。
1.一种变压器油的油品质流式检测装置，其特征在于，包括一个暗箱，所述暗箱内固定设置有流式装置、激光检测装置以及计算芯片；所述流式装置包括入油管、液泵以及喷油嘴，所述流式装置用于将待测变压器油以细流方式喷射出，所述激光检测装置用于对喷射出的油细流照射激光束，并采集经过所述油细流遮挡和散射后的激光束生成电信号，所述计算芯片用于根据所述电信号，计算所述待测变压器油的油品质；
2.根据权利要求1所述的一种变压器油的油品质流式检测装置，其特征在于，所述计算芯片内设置有油品质检测模块，用于执行以下步骤：
3.根据权利要求1所述的一种变压器油的油品质流式检测装置，其特征在于，所述第二激光检测结构的激光束与所述油细流所在平面呈45°夹角。
4.根据权利要求2所述的一种变压器油的油品质流式检测装置，其特征在于，所述s10步骤的具体实施方式为：以预设的采集频率阈值连续实时获取所述第一电信号和所述第二电信号，所获得的原始电信号数据暂存于环形缓冲区中，所述采集频率阈值为1khz，即每秒钟采集1000个数据点，该频率能够实现对所述油细流的实时检测。
5.根据权利要求2所述的一种变压器油的油品质流式检测装置，其特征在于，所述s20步骤的具体实施方式为：对所述第一电信号和所述第二电信号进行以下预处理得到第一信号和第二信号：采用小波变换算法进行去噪处理，分别选用不同的小波基函数对第一电信号和第二电信号进行小波变换，根据经验选取合适的高频阈值，将高于该阈值的小波系数置零，再进行小波重构得到去噪后的信号；对去噪信号进行幅值归一化校准，将信号幅值统一至0-1范围内，从而消除信号幅值波动影响。
6.根据权利要求2所述的一种变压器油的油品质流式检测装置，其特征在于，所述s30步骤的具体实施方式为：采用傅里叶变换和小波包分解相结合的方法获取第一信号和第二信号的特征，具体步骤为：对第一信号和第二信号分别进行傅里叶变换和小波包分解，从傅里叶变换得到的频谱中选取主要频率分量的幅值作为频率特征，从小波包分解得到的低频近似系数和各级细节系数作为时间尺度特征；将第一信号和第二信号的特征向量级联为融合特征向量。
7.根据权利要求2所述的一种变压器油的油品质流式检测装置，其特征在于，所述激光-油品质模型采用支持向量机或人工神经网络。
8.根据权利要求7所述的一种变压器油的油品质流式检测装置，其特征在于，所述激光-油品质模型的训练步骤，具体是：收集大量变压器油样本，人工检测评级获得标签，利用本装置对每个样本进行激光检测获取原始电信号，经过步骤s10-s30提取得到每个样本的融合特征向量及其标签，构成完整的训练数据集，并利用所述训练数据集进行模型训练。
9.根据权利要求1所述的一种变压器油的油品质流式检测装置，其特征在于，在步骤s20中，对第一电信号和第二电信号的预处理还包括:检测信号的直流分量，若存在直流偏移则消除该直流偏移。
10.根据权利要求2所述的一种变压器油的油品质流式检测装置，其特征在于，在步骤s30中，获取第一信号和第二信号的特征之前，先对第一信号和第二信号进行降噪处理，所述降噪处理采用小波阈值去噪法，具体包括:分解第一信号和第二信号的小波系数；计算各级小波系数的绝对值与阈值的差值，小于阈值的系数置零；重构信号得到降噪后的第一信号和第二信号。
