本发明涉及GIS开关室内气体监控技术领域，特别是一种GIS开关室环境智能无线监控装置。
背景技术：
随着我国社会物质需求不断增加，社会生产力不断提高，国民生产、生活对国家电力输送系统的要求也越来越高。电力资源在长距离输送时，为了降低能耗都要采用高压输电的方法。在新型高压、超高压电网中，SF6气体以电绝缘性和高效灭弧性质，逐渐代替绝缘油、空气等绝缘介质，应用于高压、超高压输变电设备中。使用SF6气体的高压电器设备具有噪音低、体积小、维护工作量小等特点，得到全国广泛推广和应用。尤其是金属封闭组合电器(GIS)中。
随着GIS使用量的增加和设备运行年限的增长，因SF6泄露造成的事故数量也明显升高，严重影响到我国的电力能源的传输效率。虽然使用SF6气体的GIS要求年平均泄漏率小于0.1％，但是，设备应用中往往很难达到这一指标。具统计至2010年底，SF6气体高压电器设备年事故率约为0.4％，年故障率约为0.8％。以较早使用SF6气体高压电器设备的广东省为例，在使用15年SF6气体高压电器设备过程中，相继共发生了十余起电力事故，事故带来的直接和间接的经济危害十分巨大。
使用SF6气体的高压电力设备最担心的就是泄露，如果设备出现泄漏点，SF6气体外泄，会造成以下几个方面的后果：
第一、使气体压力下降，造成灭弧和绝缘性能下降；
第二、空气中的水分会从泄漏处进入设备，导致设备水分含量升高，引发事故，严重时会引起断路器爆炸；
第三、纯SF6气体是一种无色、无味、无毒和不燃的气体。即使温度高到500℃时也不会分解，但与金属材料共存时，在200℃时就有可能发生分解，此外火花放电和电晕也会使SF6分解游离出多种产物，SF4、SF2、S2、F2、S、F等，此类分解物中往往含有剧毒，即便是微量的，也会对人和动物造成危害；
第四、SF6比空气重，易于在低处聚集，当达到一定浓度后，如果工作人员进入室内，会造成大脑缺氧，使人窒息而造成重大事故；
第五、SF6气体是六大温室气体之一，过度排放会严重破坏大气臭氧层、加重大气温室效应，破坏生态环境。
因此，研发GIS开关室环境智能无线监控系统，实时精确测量GIS室内SF6浓度，当SF6浓度超标时，及时报警提醒运行或检修人员紧急避险，并及时采取措施解决泄漏，就成了保障电力生产安全的重要课题
技术实现要素：
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种GIS开关室环境智能无线监控装置，该无线监控装置能准确测量开关室内的SF6气体，解决环境温度对测量参数的影响，能通过液晶显示屏显示采集到的数据信息，误报率小、稳定性高、频率飘逸不明显，结构简单，使用方便。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种GIS开关室环境智能无线监控装置，包括监控主机、SF6传感器、O2传感器、温湿度传感器、PSoC片上芯片、射频发射器、射频接收器、电磁阀和隔离驱动设备，SF6传感器、O2传感器和温湿度传感器分别与PSoC片上芯片相连，PSoC片上芯片与射频发射器相连，射频接收器安装于监控主机上，监控主机上还安装有液晶显示屏和按键，射频发射器通过射频信号与射频接收器相连，监控主机通过线缆分别与电磁阀和隔离驱动设备相连，隔离驱动设备还与气泵和水泵相连，监控主机上设有RS485通讯接口，监控主机通过RS485通讯接口与上位机相连。
本发明中，SF6气体和O2气体是GIS开关室的环境中需要检测的两个重要量，其影响着工作人员的身体健康和企业的安全生产需要，能否准确测量SF6和O2直接影响着系统的性能。本发明针对该问题采用SM-SF6传感器，利用红外光谱吸收原理，具有双波长，带温度补偿，不收H2O、酒精、CO2气体的干扰，其可靠性高，寿命长。O2传感器为Maxtec公司的MAX-13-250传感器，其带有温度补偿，具有响应时间短，抗干扰能力强的特点。因此，能对GIS开关室内的气体进行精确检测。
优选的，监控主机上还安装有报警装置，所述报警装置为声光报警器，能对异常情况进行报警。
优选的，SF6传感器为SM-SF6传感器。
优选的，温湿度传感器为SHT75温湿度数字传感器，该温湿度数字传感器具有抗干扰能力强的特点。
优选的，PSoC片上芯片为CY8C29466芯片，该芯片体积小，成本低，极大降低了系统的能耗。
优选的，监控主机上还设有USB接口，有利于与外部设备互联。
优选的，监控主机上还设有人体红外探测装置。
本发明的有益效果为：
(1)能准确测量开关室内的SF6气体，解决环境温度对测量参数的影响，能通过液晶显示屏显示采集到的数据信息，误报率小、稳定性高、频率飘逸不明显，结构简单，使用方便；
(2)监控主机设有RS485通讯接口，有利于将数据信息上传到上位机，避免了传统需要人工巡检的弊端，节约了人工成本，保障了设备的安全稳定运行，增加设备的运行效率；
(3)能实时监测SF6气体的泄露，避免传统有毒气体泄露后危害工作人员的身体健康，增强了安全性；
(4)保护环境，避免温室气体的泄露对全球暖化带来影响。
附图说明
图1为本发明的结构示意框图；
图中，11-SF6传感器，12-O2传感器，13-温湿度传感器，14-PSoC片上芯片，15-射频发射器，21-射频接收器，22-监控主机，23-报警装置，24-液晶显示屏，25-按键，26-RS485通讯接口，27-电磁阀，28-隔离驱动设备，30-水泵，31-气泵。
具体实施方式
下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。
实施例：
如图1所示，一种GIS开关室环境智能无线监控装置，包括监控主机22、SF6传感器11、O2传感器12、温湿度传感器13、PSoC片上芯片14、射频发射器15、射频接收器21、电磁阀27和隔离驱动设备28，SF6传感器11、O2传感器12和温湿度传感器13分别与PSoC片上芯片14相连，PSoC片上芯片14与射频发射器15相连，射频接收器21安装于监控主机22上，监控主机22上还安装有液晶显示屏24和按键25，射频发射器15通过射频信号与射频接收器21相连，监控主机22通过线缆分别与电磁阀27和隔离驱动设备28相连，隔离驱动设备28还与气泵31和水泵30相连，监控主机22上设有RS485通讯接口26，监控主机22通过RS485通讯接口26与上位机相连。
本发明中，SF6气体和O2气体是GIS开关室的环境中需要检测的两个重要量，其影响着工作人员的身体健康和企业的安全生产需要，能否准确测量SF6和O2直接影响着系统的性能。本发明针对该问题采用SM-SF6传感器，利用红外光谱吸收原理，具有双波长，带温度补偿，不收H2O、酒精、CO2气体的干扰，其可靠性高，寿命长。O2传感器12为Maxtec公司的MAX-13-250传感器，其带有温度补偿，具有响应时间短，抗干扰能力强的特点。因此，能对GIS开关室内的气体进行精确检测。
本发明中，PSoC片上芯片14为Cypress公司的CY8C29466芯片，其体积小，能使设备结构简单可靠，成本低廉，功能稳定。射频发射器15和射频接收器21上分别设有射频天线，射频发射器15和射频接收器21采用Nordic公司的单片无线收发器nRF905，其工作电压为1.9V-3.6V，工作频率分别为433MHz、868MHz和915MHz这三个频道，其工作稳定，易于节能。
本发明的监控主机22为MSP430F147单片机，该单片机具有低功耗和高抗干扰能力的特点，监控主机22上设有RS485通讯接口26，能与上位机进行数据互连，监控主机22还与电磁阀27和隔离驱动设备28相连，能实现设备的开启和关闭。
本发明的液晶显示屏24为HOLTEK公司的HT1622液晶显示屏，该液晶显示屏24内置存储器，可以驱动多段LCD字符，能有效减少系统功耗。
本发明为监控主机22、SF6传感器11、O2传感器12和温湿度传感器13组成，SF6传感器11和O2传感器12安装在SF6开关的下方，以实时监测SF6开关下方的SF6气体浓度和O2浓度，监控主机22上设有声光报警装置和液晶显示屏24，能将数据反馈在液晶显示屏24上，若有异常，可通过声光报警装置进行报警，监控主机22上还设有RS485通讯接口26，可通过RS485总线与上位机相连，整个装置结构简单，使用方便，能准确测量开关室内的SF6气体，保障了设备的安全稳定运行，增加设备的运行效率。
以上所述实施例仅表达了本发明的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。