一种SF6电气设备自动补气装置远程监控系统的制作方法

本发明属于SF6电气设备技术领域，特别涉及一种SF6电气设备自动补气装置远程监控系统。

背景技术：

随着SF6断路器、SF6互感器、气体绝缘封闭式组合电器（GIS或HGIS）、气体绝缘封闭式输电线路（GIL）的不断推广使用，SF6电气设备在电力系统中的规模越来越大，单个气室的体积也在逐渐增大。然而在常年运行过程中，由于外壳变形、密封件老化等原因，SF6电气设备经常出现漏气现象，随之而来的频繁补气也引起检修工作量的剧增。随着压力微水传感器技术与智能控制设备的发展，不少用户和厂家开始研制并使用SF6电气设备自动补气装置代替人工补气方法，减少检修人员的工作量，同时避免频繁地拆装充气接头对设备造成的损坏。但目前大部分的自动补气装置仅具有就地显示和操作功能，仍需要工作人员不定期地去现场查看设备状态，而且在补气装置自身出现异常时，工作人员无法第一时间发现和处理，具有较大的安全风险，这也是限制自动补气装置推广和使用的一个重要因素。

技术实现要素：

为了解决现有技术中的问题，本发明的目的在于提供一种SF6电气设备自动补气装置远程监控系统，方便工作人员在任何地方都能够实时掌握补气装置的工作状态、接收异常情况的报警信息，并实现补气装置故障下的远方紧急停机，同时能够对SF6电气设备漏气状态进行评估，为工作人员提供充分数据以合理安排检修时间。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种SF6电气设备自动补气装置远程监控系统，包括监测模块、控制模块、异常报警模块、数据显示模块和监控终端，其中，

监测模块用于显示监测的实时情况，该显示界面以实际补气装置的结构布置图进行显示，显示界面中还包括压力微水传感器当前监测数值以及补气装置当前工作模式；监测模块的显示内容不仅包含补气装置内部气体的监测数据，还包含SF6电气设备压力，同时以实际结构布置图的形式展现补气管路、管路中气体流动方向以及各阀门状态，工作人员可以对整套补气装置当前的工作情况一目了然；

控制模块包括选择工作模式、设置参数阈值及补气装置故障情况时的远方紧急停机；

异常报警模块包括不在参考阈值内的监测数值以及补气装置的启、停；

数据显示模块用于显示监测的实时数据；

监控终端包括PC机和移动终端。

所述补气装置中的压力微水传感器将数据传递至监测模块用于监测模块内显示界面显示，监测模块将数据传递至控制模块，数据经控制模块后由数据显示模块进行显示，同时当数据超出参考阈值时，该数据通过异常报警模块传递至监控终端。

进一步的，所述工作模式包括自动模式、手动模式和系统自检模式，采用三种不同的颜色对当前的工作模式加以区分。

进一步的，所述控制模块，只有授权的用户才能通过PC机和移动终端进行远程控制操作，未授权的用户仅能查看显示界面。

进一步的，所述异常报警模块通过有线或无线模式向监控后台报警。

进一步的，所述异常报警模块通过无线模式或手机短信向移动终端报警。

进一步的，所述数据显示模块包括报表生成模块和曲线绘制模块。

进一步的，所述报表生成模块，包含数据采集时间、压力微水传感器检测数值，按照不同的采样周期查询、筛选不同时间段内的检测数据记录。

进一步的，所述曲线绘制模块，以时间为横坐标，压力微水传感器监测数值为纵坐标，光标放在曲线任一点上显示横纵坐标值，按照选定的起止之间进行曲线的绘制。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

本发明将气体的密度、微水等关键参数以及补气装置的气瓶压力、各阀门状态等信息能够同步在监控后台以及手机客户端显示，异常情况能够在监控后台报警并以短信型式发送到指定手机进行提醒，工作人员不需要定期去现场查看，便能实时掌握SF6电气设备以及补气装置的工作状态以及异常故障情况的远方紧急停机，真正地实现了补气过程的智能化，不但节约了人力、物力，提高了工作效率，还能提高装置的可靠性，降低安全风险。

同时，该系统还能够自动生成数据报表、绘制曲线图，更直观地展示监测结果，反映设备漏气严重程度与发展趋势，为设备检修安排提供充分的依据，减少停电时间，避免不及时检修引起的重大事故。

附图说明

图1是本发明中监测模块的显示界面；

图2是本发明中报表生成模块生成的数据报表界面；

图3是本发明中曲线绘制模块生成的SF6电气设备气体压力及微水含量时间曲线图；

图4是本发明的模块框图；

图5是本发明中补气装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作更进一步的说明。

如图1所示，一种SF6电气设备自动补气装置远程监控系统，其特征在于：包括监测模块、控制模块、异常报警模块、数据显示模块和监控终端，其中，

监测模块用于显示监测的实时情况，该显示界面以实际补气装置的结构布置图进行显示，显示界面中还包括压力微水传感器当前监测数值以及补气装置当前工作模式；

控制模块包括选择工作模式、设置参数阈值及补气装置故障情况时的远方紧急停机；

所述控制模块包含三个主要功能，能够选择补气装置的工作模式，根据需要进行系统自检与自动模式之间的切换；能够设置、修改授权范围内的系统参数与异常报警阈值，根据需要及时调整对补气装置的监测强度；能够在系统发生故障或出现其他危险情形时，远方控制紧急停机、及时退出自动补气装置，避免给系统带来更大的安全风险；

异常报警模块包括不在参考阈值内的监测数值以及补气装置的启、停；

数据显示模块用于显示监测的实时数据；

监控终端包括PC机和移动终端；监控终端位PC机WEB或者手机APP，不限于变电站内，只要有互联网或者手机信号的地方，工作人员都能通过用户登录的形式，利用监控终端对补气装置进行授权范围内的远程监控，控制模块内置无线网卡，利用GPRS网络将就地信息传输到网络服务器上，在PC机的WEB网页或者手机APP上进行远程监测。

所述补气装置中的压力微水传感器将数据传递至监测模块用于监测模块内显示界面显示，监测模块将数据传递至控制模块，数据经控制模块后由数据显示模块进行显示，同时当数据超出参考阈值时，该数据通过异常报警模块传递至监控终端。

如图5所示，所述补气装置包括通过管路分别连接SF6电气设备、补气瓶和废弃瓶X3的金属腔体X4，所述金属腔体X4内设置有压力微水传感器，所述压力微水传感器与SF6电气设备连通，所述金属腔体X4与SF6电气设备的管路上设置有电磁阀V1，金属腔体X4与废弃瓶X3之间设有两路管路，其中一路管路中设置有电磁阀V2，另一路管路中设置有电磁阀V4和真空泵D1，真空泵D1将补气管路中的废气及其他杂质排出；金属腔体X4与补气瓶的补气管路上依次设置有电磁阀V3和减压阀V5。

所述SF6电气设备通过软管与金属腔体X4的接口4连接，金属腔体X4的接口1通过补气管路依次接电磁阀V3、减压阀V5和工作用补气瓶X1，金属腔体X4的接口2通过连接管路依次接电磁阀V2和废弃瓶X3，真空泵D1将补气管路中的废气及其他杂质等排出存储到废气瓶X3里，避免对环境造成污染，金属腔体X4的接口3通过回路清理管路依次接电磁阀V4、真空泵D1和废弃瓶X3。

所述气体检测装置连接有监测模块，将压力微水传感器采集的数据传输至监测模块，监测模块将数据进行显示，监测模块将数据传递至控制模块，然后控制模块发出命令控制电磁阀V1、电磁阀V2、电磁阀V3、电磁阀V4、减压阀V5和温控加热器H1，所述控制模块能够根据压力微水传感器检测数据的处理与分析，控制各电磁阀的开闭实现自动补气与微水检测；

所述补气装置中的压力微水传感器将数据传递至监测模块用于监测模块内显示界面显示，监测模块将数据传递至控制模块，数据经控制模块分析比对后通过数据显示模块进行显示，同时当数据超出参考阈值时，该数据通过异常报警模块传递至监控终端。

所述工作模式包括自动模式、手动模式和系统自检模式，采用三种不同的颜色对当前的工作模式加以区分。

所述控制模块，只有授权的用户才能通过PC机和移动终端进行远程控制操作，未授权的用户仅能查看显示界面。

所述异常报警模块通过有线或无线模式向监控后台报警；所述异常报警模块通过无线模式或手机短信向移动终端报警。所述异常报警模块对应远程终端包含两种形式，一是在监控后台发出报警提示信号，二是以短信的形式将报警内容发送至指定的工作人员手机，加强对漏气设备与补气装置异常情况的监视，以便工作人员及时关注和处理。

所述数据显示模块包括报表生成模块和曲线绘制模块。

传输的数据在存储的同时，以报表的形式在显示界面上展现，方便工作人员查询不同时间段内的检测记录；同时根据需要选择压力微水传感器检测数值绘制时间变化曲线，更直观地展示SF6电气设备缺陷严重程度以及发展趋势，为工作人员对设备状态评估提供充分地依据。

所述报表生成模块，包含数据采集时间、压力微水传感器检测数值，按照不同的采样周期查询、筛选不同时间段内的检测数据记录。

所述曲线绘制模块，以时间为横坐标，压力微水传感器监测数值为纵坐标，光标放在曲线任一点上显示横纵坐标值，按照选定的起止之间进行曲线的绘制。

根据工作人员性质分设运行人员、检修人员和管理人员三个种类型用户，运行人员仅能查看显示界面，检修人员在查看显示界面的同时能够接收异常报警发送的短信，管理人员能够进行远方查看与控制，包括系统参数的修改及故障情况的紧急停机。

如图1所示，监测模块的显示界面模拟补气装置实际结构，包含系统当前工作模式、补气管路、各电磁阀、真空泵、SF6电气设备、压力微水传感器，在带有压力微水传感器的部件旁边显示该压力微水传感器当前的读数；其中电磁阀门采用灰色表示关闭、绿色表示开启，工作模式为绿色表示当前采用此种模式，红色为紧急停机，提示管理人员谨慎操作；补气及微水测量过程中，管路旁边标有指示箭头显示管路中气体的流动方向。

监测模块的显示界面还包含当前的系统参数，包括系统自检时间、微水放气时间、微水测量间隔、真空度报警值、补气压力报警值、补气压力值、微水报警值、补气瓶压力报警值和补气频次报警值；管理人员可以通过远方操作对上述参数阈值进行设置和调整；

其中补气间隔是系统根据本次补气开始和上次补气结束的时间自动计算出来的，用于反映设备的漏气严重程度，不能进行修改；

管理人员还可以通过远程操作选择系统工作模式，方便工作人员根据需要进行手动模式、自动模式与系统自检模式之间的切换；

管理人员还可以通过远程操作进行补气装置故障情况时的紧急停机，紧急停机采用断掉补气装置的电源的方式，同时关闭补气装置中所有的阀门。

异常情况报警发送短信的内容包含系统自检异常、设备气体压力异常、气体微水异常、补气瓶压力异常和补气频次超标等信息的同时，包含补气的启动与停止，便于工作人员能够通过多种方式掌握补气装置的工作状态。

如图2所示，自动生成的数据报表包含数据采集时间、数据代码、数据名称、数据值等信息，同时可以按照起止日期进行筛选和查询，查询模式分为按分钟、按小时、按日查询三种方式；

如图3所示，系统自动绘制的曲线图横坐标为时间，纵坐标为气体压力和微水压力微水传感器的检测结果，横坐标可以根据需要进行设置，以显示不同时间段的气体压力和微水含量变化情况；鼠标放置在曲线上的某一点，会自动显示出该数据点的采集时间、及相应采集数值，方便工作人员快速查询；根据补气间隔以及设备气体压力、微水曲线图，工作人员能够较为准确的判断设备当前漏气的严重程度、缺陷的发展趋势。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。