SF₆气体智能监测控制装置的制作方法

专利名称：SF₆气体智能监测控制装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及SF6气体监测技术领域，特别是指一种SF6气体智能监测控制装置。
背景技术：
SF6具有优异的电气绝缘和灭弧性能,被认为是迄今最理想的气体绝缘、灭弧介质。SF6气体的独特性质使采用它作为绝缘、灭弧介质的电气设备具有绝缘强度高、灭弧能力强、开断容量大、防火防爆、体积小、占地面积和占用空间小、重量轻、噪音小、运行温度低、安装方便、全密封电器安全可靠、无氧化问题、维修周期长等诸多优点。随着当今电力工业的快速发展，SF6电气设备已得到越来越广泛的应用，其各级设备特别是高电压和超高电压等级设备的应用类型也越来越多，包括全封闭组合电器、断路器、变压器、电流互感器、电压互感器、电力电缆、套管、避雷器等，为电力系统的安全经济运行起到良好的作用。虽然SF6气体作用电气绝缘、灭弧介质具有很大的优越性，但SF6气体状态的变化对设备电气性能及人类的生存环境影响很大，具体体现在压力、温度、密度、湿度等电气设备性能的影响。SF6气体的电气特性与气体的状态紧密相关，不同状态下SF6气体在最佳状态下才能保证SF6电气设备的稳定运行，因此人们发明指针式SF6密度继电器，用来测量SF6气体密度的专用表及通过SF6微水检测仪定期巡检校验的方法对SF6气体的水分含量进行检测。指针式SF6密度继电器是以SF6气体压力经过温度补偿来显示SF6气体密度的，该产品在使用温度范围内的任何温度下指示的压力值即是室温20°C的压力(密度)值。当设备充入额定压力的SF6气体时，SF6气体受温度影响压力值产生相应的变化，这时该产品的温度补偿装置将变化 值进行补偿，使其压力值保持不变。只有当SF6气体发生泄露时，压力下降到报警压力值，仪器发出报警信号，提示工作人员设备内部SF6气体压力下降，压力下降到闭锁压力值，仪器发出闭锁信号，控制机构将停止设备运行。但是现有的SF6气体密度继电器只是针对的的密度泄露进行检测，无法检测气体其它重要指标，过于单一化。另外，检测数据只能在现场显示，无法进行终端检测。SF6气体微水检测仪定期巡检校验的方法针对SF6气体的水分含量进行检测，检测时都需要停电，无法做到在线检测，每次检测均需排放15 — 30分钟SF6气体，易对环境造成污染，测试过程需要近I小时才能获得测试数据，通常在对一个气室进行2— 3次测试后就需对SF6设备补气，测量时间长、浪费人力。

实用新型内容本实用新型目的在于提出一种5^气体智能监测控制装置，可同时监测SF6气体的密度、湿度、温度，及时显示监测数据，并可进行终端监测和在线监测，无需停电检测，且不易造成环境污染，测量时间短，节省人力。本实用新型的技术方案是这样实现的:一种3^气体智能监测控制装置，包括用于采集SF6气体参数的采集模块、预处理模块，所述采集模块包括压力传感器、温度传感器、微水传感器，所述压力传感器、温度传感器、微水传感器均与预处理模块连接；还包括显示模块，所述显示模块通过传输模块与预处理模块连接。作为优选，所述预处理模块通过传输模块还连接有报警装置。作为优选，所述报警装置包括蜂鸣器或远程无线报警器。作为优选，所述传输模块为RS232无线数据传输。作为优选，所述显示模块为LED显示器。作为优选，所述预处理模块为RAM处理器。与现有技术相比，本实用新型的有益效果为:设置有压力传感器、温度传感器及微水传感器，可以同时进行密度、温度及露水和微水的监测；当密闭系统中的SF6气体指标发生变化时，可以终端实时监测SF6气体状态变化及数据分析，通过LED显示器SF6气体的状态，并通过蜂鸣器或远程无线报警器进行报警提示，整个监测过程安全可靠，实时监测同步处理结果并发出控制信号。在监测的过程中无需停电监测，实时在线监测。同时可以保证电网输变电系统的安全可靠运行。

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本实用新型的工作原理框图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。参见图1，一种SF6气体智能监测控制装置，包括用于采集SF6气体参数的采集模块、预处理模块4，所述采集模块包括压力传感器1、温度传感器2、微水传感器3，所述压力传感器1、温度传感器2、微水传感器3均与预处理模块4连接；还包括显示模块6和报警装置7，所述显示模块6和报警装置7通过传输模块5与预处理模块4连接。该气体智能监测控制装置在原有SF6密度继电器工作原理的基础上增加微水传感器3、温度传感器2、压力传感器I实现多种重要指标监测，替代原有SF6密度继电器及各种重要指标检测仪器，整个监测过程安全可靠，SF6气体发生泄露时，压力下降到报警压力值，仪器发出报警信号，实时监测同步处理结果并发出控制信号。功能多样，人员配置减少、减少检修次数，工作效率高；减少SF6气体的排放，起到环保的作用。在监测的过程中无需停电监测，实时在线监测；同时可以保证电网输变电系统的安全可靠运行。其中，所述传输模块5为RS232无线数据传输。RS232无线数据传输为NW-RS232网络型无线串口，该无线串口是一种标准的九针RS232接口，可实现一般的点对点数据通信功能，还可实现多点之间网络通信。它既可选择数据通讯设备(DCE)与数据终端设备(DTE)连接，也可选择数据终端设备(DTE)和调制解调器(DCE)连接，用于实现DTE与DTE或者DTE与DCE之间串行二进制数据交换的通讯。现有技术中没有采用RS232无线数据传输，不能及时传输数据，不能实时监测。而且RS232无线数据传输已被广泛应用，技术人员都能够熟知。具体的，所述显示模块6为LED显示器。LED显示器是一种通过控制半导体发光二极管的显示方式，LED显示器起到实时显示实时监测的作用，使用成本低、耐用、直观。进一步的，所述报警装置7包括蜂鸣器或远程无线报警器。蜂鸣器是一种一体化结构的电子讯响器，采用直流电压供电，结构简单、成本低，通过蜂鸣器发出控制信号，实时在线监测控制。远程无线报警器是超限或临界报警信号(如:超温、超压、低压、停电、停泵、意外熄火、意外着火、液位超高、液位超低、泄漏等)的多项数据采集后进行编码处理，将报警信号处理成蓝牙数据，在无线条件下把报警信息发送到远离现场的值班室或主控室的数字接收器上(在复杂地形条件下，发射距离可达到5公里)，接收器接收后再把数据处理为音频闪光报警信号，使值班员能够迅速知道设备所发生的故障及控制系统采取的保护措施，以确保设备的安全运行。通过无线远程报警器便于提醒不在现场监控的工作人员，起到远程实时在线监测控制。本实用新型中所述预处理模块4为ARM处理器，ARM处理器ARM处理器是一个32位元精简指令集(RISC)处理器架构，其广泛地使用在许多嵌入式系统设计。ARM处理器体积小、低功耗、低成本、高性能；支持Thumb (16位)/ARM (32位)双指令集，能很好的兼容8位/16位器件；大量使用寄存器，指令执行速度更快；大多数数据操作都在寄存器中完成；寻址方式灵活简单，执行效率高；指令长度固定。ARM处理器替代原有的单片机，ARM是多任务处理，可以同时处理几组数据，处理速度快，而且多任务同时处理。提高了处理速度和数据处理量。
SF6气体智能监测控制装置在监测的过程中包括以下流程:I)通过SF6气体接口充入SF6气体；2)数据采集，通过压力传感器1、温度传感器2、微水传感器3监测SF6气体的压力、温度、湿度或微水参数，并将所监测到的SF6气体的参数均变换成所需形式的电信号输出；3)预处理，将步骤2)采集到的电信号通过预处理模块4对电信号分析对比，得到相应的数据，然后预处理模块4自动判断数据的正确与错误，或者数值的大小；4)信号传输，将步骤3)分析后判断的数据通过传输模块5传输给显示模块6。本实用新型在运行时，SF6气体智能监测控制器安装在断路器或者互感器气室的末端并与气室连通，通过压力传感器1、温度传感器2、微水传感器3采集SF6气体的密度、温度及露点和微水重要参数，并将所监测到的SF6气体的参数均变换成所需形式的电信号输出；将采集到的电信号通过ARM处理器对电信号分析对比，并得到相应的数据，然后ARM处理器自动判断数据的正确与错误，或者数据值的大小；然后通过RS232将数据传输到LED显示器显示。在监测的过程中，ARM处理器将电信号判断并反馈给LED显示器和蜂鸣器或者报警器，如果数据均正常，LED显示器显示正常值，蜂鸣器或远程无线报警器不发出报警信号，表示一切正常。如果数据均不正常，通过RS232将监测数据实时上传，LED显示器显示不正常数据并报无线远程报警器或蜂鸣器发出报警信号，辅助工作人员进行一个提前量的监测和分析。如果监测到密度数据不正常，LED显示器显示数据，监测器将自动按事先设定的门限上传报警或闭锁信号至远方监控中心，或直接启动报警、闭锁装置，蜂鸣器或远程无线报警器发出报警信号，切断正在运行的设备。使工作人员第一时间实时监测数据并做出相应的处理，避免事故发生，是损失降到最低。本实用新型主要应用于输变电网系统中各类以SF6气体为绝缘介质的高压电器设备中，SF6气体在电气设备中经电晕、火花及电弧放电作用，还会产生多种有毒和腐蚀性气体。排放后，其中的二氧化硫会刺激上、下呼吸道，使人流泪。氢氟酸是强脱水剂，大量吸入会严重危害身体健康。本实用新型SF6气体微水综合在线监测技术的应用将大大减少SF6气体的排放，有利于保障电力工作者的身体健康，同时起到环保的作用。而且，可长期挂网运行，监测SF6气体的含水量、温度、密度。上位机软件可按设定的时间和频率，采样存储显示监测数据，并自动绘制成变化趋势图供观察分析之用。另外，上位机软件的运用将从技术上有力地支撑状态检修模式，并免去供电公司为完成检测工作需配备巡检人员、巡检车辆、检测设备等，提高了 SF6气体对人工巡检发现故障隐患的及时性，保障设备的安全稳定运行，减少停电时间和事故损失，增加设备运行效率，提高设备运行的管理水平。采用在线监测后，可减少巡检人员50%以上，该系统的运行有利于供电主业人员的精减，为供电系统发展第三产业提供了大量的人力资源。[0031]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种SF6气体智能监测控制装置，包括用于采集SF6气体参数的采集模块、预处理模块(4)，其特征在于:所述采集模块包括压力传感器(I)、温度传感器(2)、微水传感器(3)，所述压力传感器(I)、温度传感器(2)、微水传感器(3)均与预处理模块(4)连接；还包括显示模块(6 )，所述显示模块(6 )通过传输模块(5 )与预处理模块(4 )连接。
2.根据权利要求1所述的SF6气体智能监测控制装置，其特征在于:所述预处理模块(4)通过传输模块(5)还连接有报警装置(J)。
3.根据权利要求2所述的SF6气体智能监测控制装置，其特征在于:所述报警装置(7)包括蜂鸣器或远程无线报警器。
4.根据权利要求1所述的SF6气体智能监测控制装置，其特征在于:所述传输模块(5)为RS232无线数据传输。
5.根据权利要求1所述的SF6气体智能监测控制装置，其特征在于:所述显示模块(6)为LED显示器。
6.根据权利要求2所述的SF6气体智能监测控制装置，其特征在于:所述预处理模块(4)为RAM处理器 。
专利摘要本实用新型提出了一种SF6气体智能监测控制装置，包括用于采集SF6气体参数的采集模块、预处理模块，所述采集模块包括压力传感器、温度传感器、微水传感器，所述压力传感器、温度传感器、微水传感器均与预处理模块连接；还包括显示模块，所述显示模块通过传输模块与预处理模块连接。设置有压力传感器、温度传感器及微水传感器，可以同时进行密度、温度及露水和微水的监测；当密闭系统中的SF6气体指标发生变化时，可以终端实时监测SF6气体状态变化及数据分析，通过LED显示器SF6气体的状态，并通过蜂鸣器或远程无线报警器进行报警提示，整个监测过程安全可靠，实时监测同步处理结果并发出控制信号。
文档编号G01N33/00GK203116765SQ201220695818
公开日2013年8月7日 申请日期2012年12月15日 优先权日2012年12月15日
发明者高立雄 申请人:西安远顺电气有限责任公司