一种GIS设备气室压力的实时监测装置及方法与流程

文档序号：14193676阅读：1160来源：国知局

本发明涉及电力企业gis设备运输的技术领域，更具体地，涉及一种gis设备运输过程中使用了临时端板的气室压力进行实时监测的装置及监测方法。

背景技术：

变电站的建设是按照电力负荷需求预测，依规划设计进行的，通常分数期进行，所以，变电站必然会面对设备扩建的情况。而气体绝缘组合电器（gis设备），是变电站中使用的典型设备。相关国家标准、行业标准、企业标准均对基建工程中gis出厂运输、现场存放及安装环境有相应的要求，其中要求gis设备在开箱后，检查gis运输单元各气室的气体压力是否与出厂气压记录一致，且在存放过程中，应按产品技术文件要求定期检查压力值并做好记录。

工程实际中，gis设备厂家在设备出厂运输前对可进行变电站现场组装的隔室装配临时端板；而在运输起始日或运输途中因为天气或其他未预期的影响因素，导致设备在到达变电站并进行开箱时即发现装配临时端板的隔室微正压不符合标准。然而，出厂运输的gis设备往往没有安装对应微正压量程的压力表计，甚至未安装压力表计，更妄论在线地跟踪gis内部气压全过程的数值变化，导致现场工作中，无法确保gis设备满足上述要求的“微正压”状态。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种实时监测gis设备在出厂运输过程中使用临时端板的气隔压力的gis设备气室压力的实时监测装置及方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

提供一种gis设备气隔压力的实时监测装置，气隔压力为腔内压力与腔外压力的差值，包括临时端板以及设于所述临时端板两侧的腔外监测装置和腔内监测装置：

所述腔外监测装置包括腔外电源模块以及连接于所述腔外电源模块两端的腔外压力传感模块、气压判断及报警模块、腔外通讯模块，所述腔外压力传感模块采集腔外压力，并将采集的压力信号传输至气压判断及报警模块；所述气压判断及报警模块通过腔外通讯模块通讯连接有手机终端。

所述腔内监测装置包括腔内电源模块以及连接于所述腔内电源模块两端的腔内压力传感模块和腔内通讯模块，所述腔内压力传感模块采集腔内压力，并将采集的压力信号通过所述腔内通讯模块传输至气压判断及报警模块。

本发明的gis设备气隔压力的实时监测装置，腔外压力传感模块检测腔外压力，并将检测到的腔外压力传送至气压判断及报警模块；腔内压力传感模块检测腔内压力，并将检测到的腔内压力通过腔内通讯模块传送至气压判断及报警模块，气压判断及报警模块依据腔内压力传感模块、腔外压力传感模块获得的信息，进行比较判断gis气隔压力是否处于要求的范围内，从而判断是否需要发出报警；从而实时监测gis设备在出厂运输过程中的气隔压力，杜绝潮气入侵，防止gis设备内部锈蚀，延长gis设备寿命，降低生产维护成本，并进一步保证电力系统的安全运行；且本发明描述的通过绝对气压采集的计算办法，可有效解决高精度的微正压测量，并且可适应运输路途需经过较大海拔变动的运输。

优选地，所述腔外压力传感模块、所述腔内压力传感模块均为有源传感器。有源传感器将非电能量转化为电能量，只转化能量本身，并不转化能量信号；转化过程中无能量损耗，能够保证传感器模块检测的准确性。

优选地，所述腔外压力传感模块、所述腔内压力传感模块均为硅谐振式mems压力传感器。硅谐振式mems压力传感器的功耗为微瓦数量级基于膜片或梁的谐振频率随被测压力变化而改变的原理来实现压力测量，当膜片受被测压力直接或间接作用时，膜片刚度发生线性改变，可精确表示出被测压力的大小。另外，硅谐振式mems压力传感器低功耗、长待机的特点使其适用于运输时间长的长距离运输。

优选地，所述腔外电源模块、所述腔内电源模块均为纽扣锂电池。由于装置的电源模块的尺寸有限，采用纽扣锂电池作为电源模块，占用体积小。

优选地，所述腔外通讯模块包括向发货方和收货方发送实时气隔压力的sim模块。气压判断及报警模块的报告结果通过sim模块的gprs通道发送至发货方和收货方的手机终端。

优选地，所述手机终端上设有与所述sim模块配合的系统软件。发货方或收货方可以通过手机上的系统软件实时监测gis设备的气隔压力，并在气隔压力出现异常时向发货人和收货人双方发送报警信号。

优选地，所述气隔压力的目标量程为0.02mpa~0.05mpa。当腔内压力与腔外压力差在0.02mpa~0.05mpa范围内时，气隔压力在正常范围内。

本发明还提供了一种gis设备气室压力的实时监测方法，其特征在于，包括以下步骤：

s1.检测腔外压力是否连续的步骤；

s2.在步骤s1后，若腔外压力连续则转步骤s3，若腔外压力不连续则转步骤s5；

s3.在步骤s2后，检测腔内压力是否连续的步骤；

s4.在步骤s3后，若腔内压力连续则转步骤s6，若腔内压力不连续则转步骤s5；

s5.在步骤s2或步骤s4后，判断压力采样异常，并记录压力突变的时刻；

s6.在步骤s4后，判断气隔压力是否在0.02mpa~0.05mpa的范围内；

s7.在步骤s6后，若气隔压力在0.02mpa~0.05mpa的范围内，则判断气隔压力在正常区间；若气隔压力不在0.02mpa~0.05mpa的范围内，则判断气隔压力在异常区间；

s8.在步骤s5或步骤s7后，将监测的结果通过sim模块的gprs通道发送至发货方和收货方的手机终端。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

（1）本发明能够实时监测gis设备在出厂运输过程中使用临时端板的气隔压力，杜绝潮气入侵，防止gis设备内部锈蚀，延长gis设备寿命，降低生产维护成本，并进一步保证电力系统的安全运行。

（2）采用硅谐振式mems压力传感器为压力传感模块，功耗低、待机时间长，可有效运用于运输时间长的长距离运输。

（3）本发明的气隔压力采用绝对气压采集的计算办法，可有效解决高精度的微正压测量，并且可适用于运输路途需经较大海拔变动的运输。

附图说明

图1为本发明的gis设备气室压力的实时监测装置的结构示意图。

图2为gis设备气室压力的实时监测装置的信号流向图。

图3为gis设备气室压力的实时监测装置的方法流程图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明。其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

实施例一

如图1至图2所示为本发明的gis设备气室压力的实时监测装置的第一实施例，包括气隔压力为腔内压力与腔外压力的差值，包括临时端板以及设于临时端板两侧的腔外监测装置和腔内监测装置：

腔外监测装置包括腔外电源模块以及连接于腔外电源模块两端的腔外压力传感模块、气压判断及报警模块、腔外通讯模块，腔外压力传感模块采集腔外压力，并将采集的压力信号传输至气压判断及报警模块；气压判断及报警模块通过腔外通讯模块通讯连接有手机终端。

腔内监测装置包括腔内电源模块以及连接于腔内电源模块两端的腔内压力传感模块和腔内通讯模块，腔内压力传感模块采集腔内压力，并将采集的压力信号通过腔内通讯模块传输至气压判断及报警模块。

本实施例在实施时，腔外压力传感模块检测腔外压力，并将检测到的腔外压力传送至气压判断及报警模块；腔内压力传感模块检测腔内压力，并将检测到的腔内压力通过腔内通讯模块传送至气压判断及报警模块，气压判断及报警模块依据腔内压力传感模块、腔外压力传感模块获得的信息，进行比较判断gis气隔压力是否处于要求的范围内，从而判断是否需要发出报警。

其中，腔外压力传感模块、腔内压力传感模块均为有源传感器。腔外压力传感模块、腔内压力传感模块均为硅谐振式mems压力传感器；硅谐振式mems压力传感器低功耗、长待机的特点使其适用于运输时间长的长距离运输。腔外电源模块、腔内电源模块均为纽扣锂电池；采用纽扣锂电池作为电源模块，占用体积小。腔外通讯模块包括向发货方和收货方发送实时气隔压力的sim模块；气压判断及报警模块的报告结果通过sim模块的gprs通道发送至发货方和收货方的手机上。手机终端上设有与sim模块配合的系统软件。发货方或收货方可以通过手机上的系统软件实时监测gis设备的气隔压力，并在气隔压力出现异常时向发货人和收货人双方发送报警信号。

本实施例中，气隔压力的目标量程为0.02mpa~0.05mpa。

实施例二

如图3所示为本发明的gis设备气室压力的实时监测方法的实施例，包括以下步骤：