专利名称：一种新型全数字sf6气体微水在线监测器的制作方法
技术领域：
本发明涉及气体微水在线监测器与监测技术领域，具体是指一种新型全数字SF6 气体微水在线监测器。
背景技术：
六氟化硫(SF6)是一种无毒、无味、无色、无嗅、非可燃的合成气体，具有一般电介 质不可比拟的绝缘特性和灭弧能力。充装SF6的电气设备占地面积小，运行噪声小，无火灾 危险，极大地提高了电气设备运行的安全可靠性。而气体绝缘金属封闭电器(GIS)的应用， 打破了传统变电站的概念，使紧凑型、高电压、大容量新式变电站的发展得以实现，成为城 网变电站改造的重要途径。近年来，SF6电气设备已在国内外得到了广泛的应用，并显示出 无与伦比的优越性。随着SF6气体在高压开关领域的普遍应用，对于SF6气体的状态监测也成为重要 的运行指标。相关部门对于SF6气体的状态监测制定了 DL/T596-1996《电力设备预防性试 验规程》、GB/T8905-1996《六氟化硫电气设备中气体管理和检测导则》等行业规程，要求对 SF6气体相关指标，特别是密度、温度、微水含量进行监控。目前SF6气体监测器已经由离线式发展到了在线式，能够实时在线监测SF6气体 的相关指标，并有了一定范围的应用。但目前的SF6气体在线监测器存在以下不足1)部分产品采用输出模拟量(如4-20mA)电信号的传感器，并将传感器输出的模 拟量信号处理后，以模拟信号作为监测器的输出信号，信号容易受环境中的电磁干扰。2)部分产品采用模拟量的传感器，在监测器通过模拟A/D转换器件转化为数字信 号后输出信号，由于模拟器件的使用必须增加外围电路处理，导致设备体积的增大，电路的 增多也导致设备更易受外部电磁信号的干扰，降低设备的稳定性和可靠性，如果外围电路 的设计水平不高也导致设备的检测精度和可靠度不高。目前的产品都需要将监测器的输出信号在现场使用专门的数据处理单元或智能 单元进行数据采集及处理，然后通过通信协议转换、组网并远传至后方计算机监测平台实 现集中监控。主控制室和远程调度中心只能间接地通过现场数据处理单元或智能单元查询 每个监测器的数据从而实现直接获取监测的SF6气室的状态。这样的监测器因为不具备独 立地址识别终端(IAIT，Individual AddressIdentifiable Terminal)功能，不能直接作为 独立地址设备组网。采用这样的监测器进行系统集成不仅给工程施工带来更多的工作量， 也由于系统链路的复杂或外部环境的干扰造成系统稳定性的降低，导致整个监测系统不能 实时、准确地获得设备运行状态。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点和不足，提供一种新型全数字SF6气 体微水在线监测器，该在线监测器大大减少了外围电路处理的复杂度和电路板体积，提高 了设备的稳定性和可靠性的同时，实现了设备的小型化，更易于安装和使用；引入了全新的独立地址识别终端技术，增加了监测器的功能，同时减少了监测器在集成在线监测系统的 过程中外围其他设备的使用，系统更加简单，集成方便，数据查询也更加方便快捷。本发明的目的通过下述技术方案实现一种新型全数字SF6气体微水在线监测 器，主要由CPU、以及分别与CPU相连的数字化温湿度传感器和独立地址识别终端模块构 成。本发明还包括与CPU、数字化温湿度传感器和独立地址识别终端模块均相连的电 源模块，从而实现对所用到的各种模块进行供电。所述数字化温湿度传感器集成于IC芯片中，数字化温湿度传感器充分接触被监 测的SF6气体，所有功能在IC芯片中完成，输出的温度和湿度值为数字化信号。所述数字化温湿度传感器包括温度传感单元和湿度传感单元，且温度传感单元和 湿度传感单元均集成于IC芯片中，传感单元与被监测的SF6气体充分接触，检测输出的信 号经过AD采样处理最后成为数字信号输出。综上所述，本发明的有益效果是(1)本发明采用了独立地址识别终端模块化的设计方式，实现了对设备的独立地 址识别，使设备能使用到任何通信协议下的系统，实现网络化的互联互通；(2)本发明设置有电源模块，从而实现对所用到的各种模块进行供电。(3)本发明的数字化温湿度传感器集成于IC芯片中，结构简单，抗干扰能力强，稳 定性高；(4)本发明采用了高性能的CPU进行数据处理，稳定可靠；(5)本发明设计简单，产品小型化，抗干扰能力强，稳定性高；(6)本发明具备独立地址识别和多种通信协议转换，可以作为独立的网络设备随 意地连接到任何通信网络系统中，安装使用非常方便；
图1为本发明的原理框图。
具体实施例方式下面结合实施例及附图，对本发明作进一步的详细说明，但本发明的实施方式不 仅限于此。实施例如图1所示，本发明主要由CPU、以及分别与CPU相连的数字化温湿度传感器和独 立地址识别终端模块构成，CPU、数字化温湿度传感器和独立地址识别终端模块均与电源模 块相连，从而实现对对所用到的各种模块进行供电。数字化温湿度传感器采用IC设计，即数字化温湿度传感器集成于IC芯片中，数字 化温湿度传感器充分接触被监测的SF6气体，所有功能在IC芯片中完成，输出的温度和湿 度值为数字化信号。IC芯片中集成高精度的温度传感单元、湿度传感单元，传感单元与被监 测的SF6气体充分接触，检测输出的信号经过AD采样处理最后成为数字信号输出。CPU从数字化温湿度传感器接收到信号后，进行数值运算和数据处理，得到准确的 测量值输出给独立地址识别终端模块。
独立地址识别终端模块的主要功能是完成对从CPU接收到的数据进行封装和处 理，给设备分配地址、编码、数据包封装，并完成通信协议的转换；实现独立地址识别和通信 协议转换后，通过网络连接和系统网络实现实时地数据传送。独立地址识别终端模块的特 点是可以根据实际需要指定不同的地址编码方式，实现独立的物理地址，然后对数据进行 通信协议转换，实现外部通信。需要说明的是地址编码可以采用拨码开关，但不限于使用拨 码开关，也可以软件实现；使用的通信协议可以灵活地使用各种通信协议(如RS485、CAN、 IPV4、IPV6等，但不限于这些)，通过专用通信芯片或软件实现。下面结合16位地址编码和IPV4的系统网络环境对本发明作进一步详细的说明监测器设备和被监测的SF6气体充分接触后，温湿度传感器将检测到SF6气体的 温度和湿度，将检测值以数字化的电信号传输给CPU，CPU通过数据处理后得到准确的温度 和湿度值，数字化的方式传送给独立地址识别终端模块，独立地址识别终端模块首先给设 备指定一个16位的地址编码，然后将监测数据按照IPV4的通信协议格式将地址和测量数 据打包封装成标准的IPV4的数据包，以IP的方式和系统连接实现实时通信。因为符合标 准的IPV4的通信标准，采用了标准的IP地址，监测器设备在整个网络中具有唯一的独立地 址识别码，成为了独立地址识别终端，任何在网络中的其他设备都可以被授权实现对监测 器设备进行数据读取和数据通信。如上所述，便可较好的实现本发明。
权利要求
一种新型全数字SF6气体微水在线监测器，其特征在于，主要由CPU、以及分别与CPU相连的数字化温湿度传感器和独立地址识别终端模块构成。
2.根据权利要求1所述的一种新型全数字SF6气体微水在线监测器，其特征在于，还包 括与CPU、数字化温湿度传感器和独立地址识别终端模块均相连的电源模块。
3.根据权利要求1所述的一种新型全数字SF6气体微水在线监测器，其特征在于，所述 数字化温湿度传感器集成于IC芯片中。
4.根据权利要求1、2或3所述的一种新型全数字SF6气体微水在线监测器，其特征在 于，所述数字化温湿度传感器包括温度传感单元和湿度传感单元。
全文摘要
本发明公开了一种新型全数字SF6气体微水在线监测器，主要由CPU、以及分别与CPU相连的数字化温湿度传感器和独立地址识别终端模块构成。本发明大大减少了外围电路处理的复杂度和电路板体积，提高了设备的稳定性和可靠性的同时，实现了设备的小型化，更易于安装和使用；引入了全新的独立地址识别终端技术，增加了监测器的功能，同时减少了监测器在集成在线监测系统的过程中外围其他设备的使用，系统更加简单，集成方便，数据查询也更加方便快捷。
文档编号G01N27/00GK101949740SQ201010248228
公开日2011年1月19日 申请日期2010年8月9日 优先权日2010年8月9日
发明者孙晓凡, 罗涛 申请人:四川菲博斯科技有限责任公司