专利名称：一种六氟化硫气体浓度检测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电力领域的检测装置，具体说是一种六氟化硫气体浓度检测装置。
背景技术：
六氟化硫(SF6)是由两位法国化学家Moissan和Lebeau在1900年合成的，从60 年代起，SF6作为极其优越的绝缘、灭弧介质广泛应用于全世界电力行业中的高压断路 器及变电设备中。在今天，SF6气体几乎成为高压、超髙压断路器和GIS (气体绝缘组 合电器)设备中唯一的绝缘和灭弧介质。纯净的SFe气体无色、无味、不燃，在常温下 化学性能特别稳定，是空气比重的5倍多。但在电力系统中，由于SFe气体主要充当绝 缘和灭弧介质，在电弧及局部放电、高温等因素影响下，SFe气体会进行分解。它的分 解物遇水分后生成腐蚀性电解质，尤其是某些高毒性分解物，如SF4、 S2F2、 S0F2、 HF、 S02等，如果大量吸入人体会引起头晕和肺水肿，甚至昏迷及死亡。在相对密封的室内， 由于空气流通不畅，SFe及其分解物在室内沉积，加上SFe气体无色、无味，从而对巡视、 检修人员产生极大的危害。当装有SF6设备的配电装置室如GIS产生泄漏后，SFe气体积 聚在地坪上方低层空间，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。
正是由于SFe气体的危害性，《电业安全工作规程》(发电厂和变电站部分)特别规 定，装有SF6设备的配电装置室必须保证SF6气体浓度小于1000ppm，除须装设强力通风 装置外，还必须安装SF6气体浓度检测报警仪等。
目前，六氟化硫气体浓度检测装置一般包括一台系统主机和多个六氟化硫采集器， 六氟化硫采集器安装在六氟化硫设备的配电装置室如GIS室内SF6可能泄漏的地方，系 统主机安装在监控室内，实现对各个采集器SFe数字进行显示、记录、査询等功能。六 氟化硫采集器和系统主机之间采用现场总线(RS485、 CAN)或以太网方式进行连接，同 时需要把电源线布置到各个采集器安装位置。采用上述方式的SF6气体浓度检测装置需 要布置通讯线和电缆线到每一个采集器，电缆敷设工作量大，特别是监控室和GIS室距 离较远时，通讯线和电缆需要长距离通过电缆沟，还需要注意防雨水、防老鼠等措施， 必要时还需要采用铠装电缆，增加了成本，同时给变电站施工和管理带来了很多不便。 发明内容
发明目的本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种六氟化硫气体浓 度检测装置，其摆脱了繁琐的布线工作，方便快捷实现系统内部通讯。技术方案 一种六氟化硫气体浓度检测装置，它包括内置有主机无线通讯模块的系 统主机和若干个内置有采集器无线通讯模块的六氟化硫采集器，系统主机和六氟化硫采 集器之间采用无线方式连接。
其中，系统主机包括主机电源、液晶显示屏、主机中央处理器、液晶驱动器、存储 器、时钟电路、键盘和主机无线通讯模块，主机电源分别与液晶显示屏和主机中央处理 器连接，液晶显示屏通过液晶驱动器与主机中央处理器的显示接口连接，存储器与主机 中央处理器的存储接口连接，时钟电路与主机中央处理器的监测接口连接，键盘与主机 中央处理器的数据接口连接，主机无线通讯模块与主机中央处理器的通讯接口连接。
其中，在主机中央处理器的双向1/0接口连接有外部通讯接口。
其中，六氟化硫采集器包括采集器电源、电源管理模块、采集器中央处理器、六氟 化硫变送器、运算放大器、A/D转换器、采集器无线通讯模块和拨码开关；采集器电源 通过电源管理模块分别与采集器中央处理器和六氟化硫变送器连接，六氟化硫变送器依 次通过运算放大器、A/D转换器与采集器中央处理器的数据接口连接，采集器无线通讯
模块与采集器中央处理器的通讯接口连接，拨码开关与采集器中央处理器的监测接口连 接。
其中，所述的采集器电源为电池。
有益效果本实用新型采用无线方式替代现场总线或以太网的有线方式，六氟化硫 采集器采用电池作为工作电源，避免了耗时的通讯线、电源线布线工作，方便快捷实现
系统内部通讯，系统结构更为简洁，同时方便装置的施工与管理工作，能适应变电站各
种复杂情况的使用。
以下结合附图对本实用新型进一步说明。
图1为本实用新型的结构示意图。 图2为本实用新型系统主机的结构框图。 图3为本实用新型六氟化硫采集器的结构框图具体实施方式
如图1所示，本实用新型包括系统主机1和若干个六氟化硫采集器2。系统主机1 安装在变电站监控室内的监控屏柜内，六氟化硫采集器2根据需要安装在六氟化硫设备 的配电装置室内SFe容易泄漏的地方，距离地面5 10cm位置，六氟化硫采集器2的数 量根据需要检测的地点数量设置。系统主机1和六氟化硫采集器2之间采用无线方式连 接。如图2所示，系统主机1包括主机电源11、液晶显示屏12、主机中央处理器13、 液晶驱动器14、存储器15、时钟电路16、键盘17、主机无线通讯模块18和外部通讯 接口19，主机电源11分别与液晶显示屏12和主机中央处理器13连接，为二者供电。 液晶显示屏12通过液晶驱动器14与主机中央处理器13的显示接口连接，存储器15与 主机中央处理器13的存储接口连接，时钟电路16与主机中央处理器13的监测接口连 接，键盘17与主机中央处理器13的数据接口连接，主机无线通讯模块18与主机中央 处理器13上的通讯接口连接。在主机中央处理器13的双向1/0接口上还连接有外部通 讯接口 19。
本实用新型的主机电源11可以采用HSIOO，液晶显示屏12采用EW50352BCW，主机 中央处理器13采用W78E516B，液晶驱动器14采用SED1335，存储器15采用FM24C256， 时钟电路16采用DS12C887，主机无线通讯模块18采用ZigBee模块，外部通讯接口 19 为RS485。主机电源11为液晶显示屏12和主机中央处理器13提供工作电源。主机中央 处理器13通过液晶驱动器14驱动液晶显示屏12实现数据显示功能，存储器15进行数 据存储，时钟电路16提供系统时钟，通过主机无线通讯模块18实现和各个六氟化硫采 集器2的通讯功能，通过键盘17实现人机接口，通过外部通讯接口 19对外提供进一步 通讯功能。
如图3所示，六氟化硫采集器2包括采集器电源21、电源管理模块22、采集器中 央处理器23、六氟化硫变送器24、运算放大器25、 A/D转换器26、采集器无线通讯模 块27和拨码开关28。采集器电源21通过电源管理模块22分别与采集器中央处理器23 和六氟化硫变送器24连接，六氟化硫变送器24依次通过运算放大器25、 A/D转换器26 与采集器中央处理器23的数据接口连接，采集器无线通讯模块27与采集器中央处理器 23的通讯接口连接，拨码开关28与采集器中央处理器23的监测接口连接。所述的采集 器电源21为电池。六氟化硫采集器2通过拨码开关拨到不同位置来标识自身编号。
其中，采集器电源21可以采用9V碱性电池，电源管理模块22采用CD40106BM，采 集器中央处理器23为W78E58B，六氟化硫变送器24为TGS832，运算放大器25为TLC2254， A/D转换器26为TLC1549，采集器无线通讯模块27采用ZigBee模块。采集器电源21 通过电源管理模块22为采集器中央处理器23和六氟化硫变送器24提供工作电源，六 氟化硫变送器24感应SFe气体浓度并产生电信号，电信号经过运算放大器25放大后， 经A/D转换器26进行信号转换，由采集器中央处理器23控制采集，采集后的数字通过 采集器无线通讯模块27传输到系统主机1 。
本实施例中系统主机1和多个六氟化硫采集器2之间通过ZigBee模块进行通讯。
5六氟化硫采集器2平常处于低功耗待机状态，系统主机1定时轮询向六氟化硫采集器2 发送苕唤命令帧，六氟化硫采集器2的ZigBee模块接收到采集命令后，转为工作状态， 通过采集器中央处理器23控制六氟化硫变送器24采集当前环境中的SFe数值，采集后 六氟化硫采集器2把SFe数值通过ZigBee模块发送到系统主机1。系统主机1接收到SF6 数值后存储到存储器15对应位置上，并可在液晶显示屏12上将数值显示出来。当一个 六氟化硫采集器2通讯完成后，进入低功耗待机状态；系统主机1接收到召唤六氟化硫 采集器2的数据后，轮询召唤下一个六氟化硫采集器2。
六氟化硫采集器2中的电源管理模块22可以控制系统主机1在没有接收到无线采
集命令时，处于低功耗待机状态；接收到无线采集命令时，系统工作在正常状态。当检 测到电池电量低于10%时，通过采集器中央处理器23控制采集器无线通讯模块27，向 系统主机1发送"电量过低"信息帧。
本实用新型提供了一种六氟化硫气体浓度检测装置的思路及方法，具体实现该技术 方案的方法和途径很多，以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本 技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改 进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。本实施例中未明确的各组 成部份均可用现有技术加以实现。
权利要求1、一种六氟化硫气体浓度检测装置，其特征在于它包括内置有主机无线通讯模块(18)的系统主机(1)和若干个内置有采集器无线通讯模块(27)的六氟化硫采集器(2)，系统主机(1)和六氟化硫采集器(2)之间采用无线方式连接。
2、 根据权利要求1所述的一种六氟化硫气体浓度检测装置，其特征在于系统主 机(1)包括主机电源(11)、液晶显示屏(12)、主机中央处理器(13)、液晶驱动 器(14)、存储器(15)、时钟电路(16)、键盘(17)和主机无线通讯模块(18)， 主机电源(11)分别与液晶显示屏(12)和主机中央处理器(13)连接，液晶显示屏(12) 通过液晶驱动器(14)与主机中央处理器(13)的显示接口连接，存储器(15)与主机 中央处理器(13)的存储接口连接，时钟电路(16)与主机中央处理器(13)的监测接 口连接，键盘(17)与主机中央处理器(13)的数据接口连接，主机无线通讯模块(18) 与主机中央处理器(13)的通讯接口连接。
3、 根据权利要求2所述的一种六氟化硫气体浓度检测装置，其特征在于在主机 中央处理器(13)的双向I/0接口连接有外部通讯接口 (19)。
4、 根据权利要求1所述的一种六氟化硫气体浓度检测装置，其特征在于六氟化 硫采集器(2)包括采集器电源(21)、电源管理模块(22)、采集器中央处理器(23)、 六氟化硫变送器(24)、运算放大器(25)、 A/D转换器(26)、采集器无线通讯模块(27) 和拨码开关(28);采集器电源(21)通过电源管理模块(22)分别与采集器中央处理 器(23)和六氟化硫变送器(24)连接，六氟化硫变送器(24)依次通过运算放大器(25)、 A/D转换器(26)与采集器中央处理器(23)的数据接口连接，采集器无线通讯模块(27) 与采集器中央处理器(23)的通讯接口连接，拨码开关(28)与采集器中央处理器(23) 的监测接口连接。
5、 根据权利要求4所述的一种六氟化硫气体浓度检测装置，其特征在于所述的 采集器电源(21)为电池。
专利摘要本实用新型公开了一种六氟化硫气体浓度检测装置，它包括内置有主机无线通讯模块的系统主机和若干个内置有采集器无线通讯模块的六氟化硫采集器，系统主机和六氟化硫采集器之间采用无线方式连接。本实用新型采用无线方式替代现场总线或以太网的有线方式连接，六氟化硫采集器采用电池作为工作电源，避免了耗时的通讯线、电源线布线工作，方便快捷实现系统内部通讯，系统结构更为简洁，同时方便装置的施工与管理工作，能适应变电站各种复杂情况的使用。
文档编号G08C17/00GK201293791SQ200920036960
公开日2009年8月19日 申请日期2009年3月2日 优先权日2009年3月2日
发明者刘桂梅, 王庆华 申请人:南京卓实电气有限责任公司