專利名稱：SF₆氣體智能監(jiān)測控制裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及SF6氣體監(jiān)測技術領域，特別是指一種SF6氣體智能監(jiān)測控制裝置。
背景技術：
SF6具有優(yōu)異的電氣絕緣和滅弧性能,被認為是迄今最理想的氣體絕緣、滅弧介質。SF6氣體的獨特性質使采用它作為絕緣、滅弧介質的電氣設備具有絕緣強度高、滅弧能力強、開斷容量大、防火防爆、體積小、占地面積和占用空間小、重量輕、噪音小、運行溫度低、安裝方便、全密封電器安全可靠、無氧化問題、維修周期長等諸多優(yōu)點。隨著當今電力工業(yè)的快速發(fā)展，SF6電氣設備已得到越來越廣泛的應用，其各級設備特別是高電壓和超高電壓等級設備的應用類型也越來越多，包括全封閉組合電器、斷路器、變壓器、電流互感器、電壓互感器、電力電纜、套管、避雷器等，為電力系統(tǒng)的安全經(jīng)濟運行起到良好的作用。雖然SF6氣體作用電氣絕緣、滅弧介質具有很大的優(yōu)越性，但SF6氣體狀態(tài)的變化對設備電氣性能及人類的生存環(huán)境影響很大，具體體現(xiàn)在壓力、溫度、密度、濕度等電氣設備性能的影響。SF6氣體的電氣特性與氣體的狀態(tài)緊密相關，不同狀態(tài)下SF6氣體在最佳狀態(tài)下才能保證SF6電氣設備的穩(wěn)定運行，因此人們發(fā)明指針式SF6密度繼電器，用來測量SF6氣體密度的專用表及通過SF6微水檢測儀定期巡檢校驗的方法對SF6氣體的水分含量進行檢測。指針式SF6密度繼電器是以SF6氣體壓力經(jīng)過溫度補償來顯示SF6氣體密度的，該產(chǎn)品在使用溫度范圍內的任何溫度下指示的壓力值即是室溫20°C的壓力(密度)值。當設備充入額定壓力的SF6氣體時，SF6氣體受溫度影響壓力值產(chǎn)生相應的變化，這時該產(chǎn)品的溫度補償裝置將變化 值進行補償，使其壓力值保持不變。只有當SF6氣體發(fā)生泄露時，壓力下降到報警壓力值，儀器發(fā)出報警信號，提示工作人員設備內部SF6氣體壓力下降，壓力下降到閉鎖壓力值，儀器發(fā)出閉鎖信號，控制機構將停止設備運行。但是現(xiàn)有的SF6氣體密度繼電器只是針對的的密度泄露進行檢測，無法檢測氣體其它重要指標，過于單一化。另外，檢測數(shù)據(jù)只能在現(xiàn)場顯示，無法進行終端檢測。SF6氣體微水檢測儀定期巡檢校驗的方法針對SF6氣體的水分含量進行檢測，檢測時都需要停電，無法做到在線檢測，每次檢測均需排放15 — 30分鐘SF6氣體，易對環(huán)境造成污染，測試過程需要近I小時才能獲得測試數(shù)據(jù)，通常在對一個氣室進行2— 3次測試后就需對SF6設備補氣，測量時間長、浪費人力。

實用新型內容本實用新型目的在于提出一種5^氣體智能監(jiān)測控制裝置，可同時監(jiān)測SF6氣體的密度、濕度、溫度，及時顯示監(jiān)測數(shù)據(jù)，并可進行終端監(jiān)測和在線監(jiān)測，無需停電檢測，且不易造成環(huán)境污染，測量時間短，節(jié)省人力。本實用新型的技術方案是這樣實現(xiàn)的:一種3^氣體智能監(jiān)測控制裝置，包括用于采集SF6氣體參數(shù)的采集模塊、預處理模塊，所述采集模塊包括壓力傳感器、溫度傳感器、微水傳感器，所述壓力傳感器、溫度傳感器、微水傳感器均與預處理模塊連接；還包括顯示模塊，所述顯示模塊通過傳輸模塊與預處理模塊連接。作為優(yōu)選，所述預處理模塊通過傳輸模塊還連接有報警裝置。作為優(yōu)選，所述報警裝置包括蜂鳴器或遠程無線報警器。作為優(yōu)選，所述傳輸模塊為RS232無線數(shù)據(jù)傳輸。作為優(yōu)選，所述顯示模塊為LED顯示器。作為優(yōu)選，所述預處理模塊為RAM處理器。與現(xiàn)有技術相比，本實用新型的有益效果為:設置有壓力傳感器、溫度傳感器及微水傳感器，可以同時進行密度、溫度及露水和微水的監(jiān)測；當密閉系統(tǒng)中的SF6氣體指標發(fā)生變化時，可以終端實時監(jiān)測SF6氣體狀態(tài)變化及數(shù)據(jù)分析，通過LED顯示器SF6氣體的狀態(tài)，并通過蜂鳴器或遠程無線報警器進行報警提示，整個監(jiān)測過程安全可靠，實時監(jiān)測同步處理結果并發(fā)出控制信號。在監(jiān)測的過程中無需停電監(jiān)測，實時在線監(jiān)測。同時可以保證電網(wǎng)輸變電系統(tǒng)的安全可靠運行。

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本實用新型的工作原理框圖。
具體實施方式
下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。參見圖1，一種SF6氣體智能監(jiān)測控制裝置，包括用于采集SF6氣體參數(shù)的采集模塊、預處理模塊4，所述采集模塊包括壓力傳感器1、溫度傳感器2、微水傳感器3，所述壓力傳感器1、溫度傳感器2、微水傳感器3均與預處理模塊4連接；還包括顯示模塊6和報警裝置7，所述顯示模塊6和報警裝置7通過傳輸模塊5與預處理模塊4連接。該氣體智能監(jiān)測控制裝置在原有SF6密度繼電器工作原理的基礎上增加微水傳感器3、溫度傳感器2、壓力傳感器I實現(xiàn)多種重要指標監(jiān)測，替代原有SF6密度繼電器及各種重要指標檢測儀器，整個監(jiān)測過程安全可靠，SF6氣體發(fā)生泄露時，壓力下降到報警壓力值，儀器發(fā)出報警信號，實時監(jiān)測同步處理結果并發(fā)出控制信號。功能多樣，人員配置減少、減少檢修次數(shù)，工作效率高；減少SF6氣體的排放，起到環(huán)保的作用。在監(jiān)測的過程中無需停電監(jiān)測，實時在線監(jiān)測；同時可以保證電網(wǎng)輸變電系統(tǒng)的安全可靠運行。其中，所述傳輸模塊5為RS232無線數(shù)據(jù)傳輸。RS232無線數(shù)據(jù)傳輸為NW-RS232網(wǎng)絡型無線串口，該無線串口是一種標準的九針RS232接口，可實現(xiàn)一般的點對點數(shù)據(jù)通信功能，還可實現(xiàn)多點之間網(wǎng)絡通信。它既可選擇數(shù)據(jù)通訊設備(DCE)與數(shù)據(jù)終端設備(DTE)連接，也可選擇數(shù)據(jù)終端設備(DTE)和調制解調器(DCE)連接，用于實現(xiàn)DTE與DTE或者DTE與DCE之間串行二進制數(shù)據(jù)交換的通訊。現(xiàn)有技術中沒有采用RS232無線數(shù)據(jù)傳輸，不能及時傳輸數(shù)據(jù)，不能實時監(jiān)測。而且RS232無線數(shù)據(jù)傳輸已被廣泛應用，技術人員都能夠熟知。具體的，所述顯示模塊6為LED顯示器。LED顯示器是一種通過控制半導體發(fā)光二極管的顯示方式，LED顯示器起到實時顯示實時監(jiān)測的作用，使用成本低、耐用、直觀。進一步的，所述報警裝置7包括蜂鳴器或遠程無線報警器。蜂鳴器是一種一體化結構的電子訊響器，采用直流電壓供電，結構簡單、成本低，通過蜂鳴器發(fā)出控制信號，實時在線監(jiān)測控制。遠程無線報警器是超限或臨界報警信號(如:超溫、超壓、低壓、停電、停泵、意外熄火、意外著火、液位超高、液位超低、泄漏等)的多項數(shù)據(jù)采集后進行編碼處理，將報警信號處理成藍牙數(shù)據(jù)，在無線條件下把報警信息發(fā)送到遠離現(xiàn)場的值班室或主控室的數(shù)字接收器上(在復雜地形條件下，發(fā)射距離可達到5公里)，接收器接收后再把數(shù)據(jù)處理為音頻閃光報警信號，使值班員能夠迅速知道設備所發(fā)生的故障及控制系統(tǒng)采取的保護措施，以確保設備的安全運行。通過無線遠程報警器便于提醒不在現(xiàn)場監(jiān)控的工作人員，起到遠程實時在線監(jiān)測控制。本實用新型中所述預處理模塊4為ARM處理器，ARM處理器ARM處理器是一個32位元精簡指令集(RISC)處理器架構，其廣泛地使用在許多嵌入式系統(tǒng)設計。ARM處理器體積小、低功耗、低成本、高性能；支持Thumb (16位)/ARM (32位)雙指令集，能很好的兼容8位/16位器件；大量使用寄存器，指令執(zhí)行速度更快；大多數(shù)數(shù)據(jù)操作都在寄存器中完成；尋址方式靈活簡單，執(zhí)行效率高；指令長度固定。ARM處理器替代原有的單片機，ARM是多任務處理，可以同時處理幾組數(shù)據(jù)，處理速度快，而且多任務同時處理。提高了處理速度和數(shù)據(jù)處理量。
SF6氣體智能監(jiān)測控制裝置在監(jiān)測的過程中包括以下流程:I)通過SF6氣體接口充入SF6氣體；2)數(shù)據(jù)采集，通過壓力傳感器1、溫度傳感器2、微水傳感器3監(jiān)測SF6氣體的壓力、溫度、濕度或微水參數(shù)，并將所監(jiān)測到的SF6氣體的參數(shù)均變換成所需形式的電信號輸出；3)預處理，將步驟2)采集到的電信號通過預處理模塊4對電信號分析對比，得到相應的數(shù)據(jù)，然后預處理模塊4自動判斷數(shù)據(jù)的正確與錯誤，或者數(shù)值的大小；4)信號傳輸，將步驟3)分析后判斷的數(shù)據(jù)通過傳輸模塊5傳輸給顯示模塊6。本實用新型在運行時，SF6氣體智能監(jiān)測控制器安裝在斷路器或者互感器氣室的末端并與氣室連通，通過壓力傳感器1、溫度傳感器2、微水傳感器3采集SF6氣體的密度、溫度及露點和微水重要參數(shù)，并將所監(jiān)測到的SF6氣體的參數(shù)均變換成所需形式的電信號輸出；將采集到的電信號通過ARM處理器對電信號分析對比，并得到相應的數(shù)據(jù)，然后ARM處理器自動判斷數(shù)據(jù)的正確與錯誤，或者數(shù)據(jù)值的大??；然后通過RS232將數(shù)據(jù)傳輸?shù)絃ED顯示器顯示。在監(jiān)測的過程中，ARM處理器將電信號判斷并反饋給LED顯示器和蜂鳴器或者報警器，如果數(shù)據(jù)均正常，LED顯示器顯示正常值，蜂鳴器或遠程無線報警器不發(fā)出報警信號，表示一切正常。如果數(shù)據(jù)均不正常，通過RS232將監(jiān)測數(shù)據(jù)實時上傳，LED顯示器顯示不正常數(shù)據(jù)并報無線遠程報警器或蜂鳴器發(fā)出報警信號，輔助工作人員進行一個提前量的監(jiān)測和分析。如果監(jiān)測到密度數(shù)據(jù)不正常，LED顯示器顯示數(shù)據(jù)，監(jiān)測器將自動按事先設定的門限上傳報警或閉鎖信號至遠方監(jiān)控中心，或直接啟動報警、閉鎖裝置，蜂鳴器或遠程無線報警器發(fā)出報警信號，切斷正在運行的設備。使工作人員第一時間實時監(jiān)測數(shù)據(jù)并做出相應的處理，避免事故發(fā)生，是損失降到最低。本實用新型主要應用于輸變電網(wǎng)系統(tǒng)中各類以SF6氣體為絕緣介質的高壓電器設備中，SF6氣體在電氣設備中經(jīng)電暈、火花及電弧放電作用，還會產(chǎn)生多種有毒和腐蝕性氣體。排放后，其中的二氧化硫會刺激上、下呼吸道，使人流淚。氫氟酸是強脫水劑，大量吸入會嚴重危害身體健康。本實用新型SF6氣體微水綜合在線監(jiān)測技術的應用將大大減少SF6氣體的排放，有利于保障電力工作者的身體健康，同時起到環(huán)保的作用。而且，可長期掛網(wǎng)運行，監(jiān)測SF6氣體的含水量、溫度、密度。上位機軟件可按設定的時間和頻率，采樣存儲顯示監(jiān)測數(shù)據(jù)，并自動繪制成變化趨勢圖供觀察分析之用。另外，上位機軟件的運用將從技術上有力地支撐狀態(tài)檢修模式，并免去供電公司為完成檢測工作需配備巡檢人員、巡檢車輛、檢測設備等，提高了 SF6氣體對人工巡檢發(fā)現(xiàn)故障隱患的及時性，保障設備的安全穩(wěn)定運行，減少停電時間和事故損失，增加設備運行效率，提高設備運行的管理水平。采用在線監(jiān)測后，可減少巡檢人員50%以上，該系統(tǒng)的運行有利于供電主業(yè)人員的精減，為供電系統(tǒng)發(fā)展第三產(chǎn)業(yè)提供了大量的人力資源。[0031]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
權利要求1.一種SF6氣體智能監(jiān)測控制裝置，包括用于采集SF6氣體參數(shù)的采集模塊、預處理模塊(4)，其特征在于:所述采集模塊包括壓力傳感器(I)、溫度傳感器(2)、微水傳感器(3)，所述壓力傳感器(I)、溫度傳感器(2)、微水傳感器(3)均與預處理模塊(4)連接；還包括顯示模塊(6 )，所述顯示模塊(6 )通過傳輸模塊(5 )與預處理模塊(4 )連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的SF6氣體智能監(jiān)測控制裝置，其特征在于:所述預處理模塊(4)通過傳輸模塊(5)還連接有報警裝置(J)。
3.根據(jù)權利要求2所述的SF6氣體智能監(jiān)測控制裝置，其特征在于:所述報警裝置(7)包括蜂鳴器或遠程無線報警器。
4.根據(jù)權利要求1所述的SF6氣體智能監(jiān)測控制裝置，其特征在于:所述傳輸模塊(5)為RS232無線數(shù)據(jù)傳輸。
5.根據(jù)權利要求1所述的SF6氣體智能監(jiān)測控制裝置，其特征在于:所述顯示模塊(6)為LED顯示器。
6.根據(jù)權利要求2所述的SF6氣體智能監(jiān)測控制裝置，其特征在于:所述預處理模塊(4)為RAM處理器 。
專利摘要本實用新型提出了一種SF6氣體智能監(jiān)測控制裝置，包括用于采集SF6氣體參數(shù)的采集模塊、預處理模塊，所述采集模塊包括壓力傳感器、溫度傳感器、微水傳感器，所述壓力傳感器、溫度傳感器、微水傳感器均與預處理模塊連接；還包括顯示模塊，所述顯示模塊通過傳輸模塊與預處理模塊連接。設置有壓力傳感器、溫度傳感器及微水傳感器，可以同時進行密度、溫度及露水和微水的監(jiān)測；當密閉系統(tǒng)中的SF6氣體指標發(fā)生變化時，可以終端實時監(jiān)測SF6氣體狀態(tài)變化及數(shù)據(jù)分析，通過LED顯示器SF6氣體的狀態(tài)，并通過蜂鳴器或遠程無線報警器進行報警提示，整個監(jiān)測過程安全可靠，實時監(jiān)測同步處理結果并發(fā)出控制信號。
文檔編號G01N33/00GK203116765SQ201220695818
公開日2013年8月7日 申請日期2012年12月15日 優(yōu)先權日2012年12月15日
發(fā)明者高立雄 申請人:西安遠順電氣有限責任公司