气体绝缘开关安装室环境监测设备的制作方法

本实用新型涉及电力设备安装技术领域，尤其是一种气体绝缘开关安装室环境监测设备。

背景技术：

当前我国gis制造行业仍处于高速发展阶段，长期掩盖在高速增长下的制造水平不高、现场管理粗放、潜在质量缺陷频发等问题逐渐浮现，具体体现为打磨及清洁不彻底，介质表面粗糙不平，有划痕、毛刺；抽真空时间不足降低了绝缘性能，导致电场分布畸变；减少老练时间缩短了杂质上浮的过程，对洁净度要求不利；气密性积累的时间达不到24小时等都会影响气密性检查的效果等。在安装导致的问题中，因现场环境清洁度控制不当引起的问题较为突出，因此gis设备在安装过程中对现场的环境要求越来越高。而且目前电力行业对gis设备现场安装环境监测、控制主要是在设备安装前对场地进行清洁清扫、门窗封闭，然后使用手持式监测装置检测，在gis设备安装过程没有实现实时在线监测，设备在安装过程环境是否合格没有进行有效的监测，gis设备在现场安装环节经常发生环境监测、控制不到位，导致gis设备在交接试验出现放电、闪络故障。

申请号为201620834897.2的专利公开了一种变电站环境控制系统，包括控制箱、室内温度传感器、室外温度传感器、烟雾传感器、六氟化硫传感器、氧气传感器、除湿机、风机、通风门、通讯设备、监控中心和手持终端；所述控制箱包括壳体、可编程plc控制器、除湿机驱动模块、风机驱动模块、通风门驱动模块、接线端子排、控制面板和若干个指示灯；该实用新型变电站环境控制系统通过除湿机驱动模块、风机驱动模块、通风门驱动模块智能调节变电站gis室的除湿机、风机、通风门装置，实现了对整个变电站gis室内环境起着更全面、更完善、更科学的管理，保证了变电站gis室内设备运行环境，确保电气设备安全稳定运行。但是该专利需要将所有的控制模块集合在控制箱中，需要通过现场手动操作该控制箱实现系统内个装置的运转，不能够实现在线实时监控功能。

申请号为201721675100.x，名称为一种用于gis安装及维护的环境监测系统的实用新型专利，公开了一种用于gis安装及维护的环境监测系统，用于对gis防尘室的内部环境进行有效监控，以确保gis的安装或维护能够在满足其作业要求的环境中进行。所述用于gis安装及维护的环境监测系统，包括环境监测设备和监测显示终端；其中，环境监测设备包括分别设置在gis防尘室内部的粉尘度监测仪和温湿度传感器；监测显示终端分别与粉尘度监测仪和温湿度传感器信号连接，且监测显示终端还与用于调控gis防尘室内部环境的gis环境控制设备信号连接。本实用新型提供的环境监测系统用于gis防尘室。该专利仅仅能够记录安装环境的运行数据，对工作人员的操作以及工作环境并未以视频的形式进行记录，在日后产生质量问题时，缺乏追溯力。

申请号201711340525.x，名称为gis安装环境管控系统的发明专利，公开了一种gis安装环境管控系统，包括gis室、gis设备，gis设备安装在所述gis室内，gis室内设置多级在线监测系统、环境控制系统、和控制终端，所述多级在线监测系统包括温湿度监测装置、空气洁净度监测装置、含氧量监测装置和视频监控系统，所述环境控制系统包括送风系统、洁净系统和除湿系统；所述多级在线监测系统将监测数据通过物联网平台集成后传输到所述控制终端，所述控制终端通过控制所述环境控制系统对所述gis室内的环境进行调控，本发明可降低现场安装环节故障率，对现场环境形成全方位在线监测控制。该专利并未公布视频监控系统与温湿度检测装置、空气洁净度检测装置实现同屏同时显示的细节，在进行回看时，视频监控与传感器获得的数据同步对比查看存在不便。

技术实现要素：

本实用新型提供了一种气体绝缘开关安装室环境监测设备，用于解决现有技术中气体绝缘开关安装室的环境监测设备，需通过按键单次采集环境数据，视频监控设备单纯记录影像资料，不能实时与环境数据关联的问题。

本实用新型采用如下技术方案：

一种气体绝缘开关安装室环境监测设备，包括：粉尘检测仪、温湿度传感器、控制单元、摄像头以及监控主机，所述控制单元用于将温湿度信号以及粉尘信号转换成文本图像信号，所述监控主机设有视频存储器，所述监控主机用于将文本图像信号以及监控视频信号转换成数字视频数据存入所述视频存储器；

所述控制单元设有输入端以及视频输出端，所述监控主机设有输入端，所述粉尘检测仪、所述温湿度传感器分别与所述控制单元输入端电连接，所述控制单元视频输出端以及所述摄像头分别与所述监控主机输入端电连接。

进一步地，所述监控主机设有通信模块，外部智能终端通过所述通信模块读取所述视频存储器的数字视频数据。

进一步地，所述控制单元包括：控制器以及触摸屏，所述控制器用于将温湿度信号以及粉尘信号传送至所述触摸屏，所述触摸屏用于显示所述粉尘信号以及所述温湿度信号；

所述控制器设有输入端以及输出端，所述触摸屏设有输入端以及输出端；

所述粉尘检测仪以及所述温湿度传感器分别与所述控制器输入端电连接，所述控制器输出端与所述触摸屏输入端电连接，所述触摸屏输出端与所述监控主机输入端电连接。

进一步地，所述触摸屏输出端设有转换器，所述转换器设有输出端，所述转换器输出端与所述监控主机输入端相适配。

进一步地，所述控制单元还包括出风口电磁阀，所述出风口电磁阀为两位三通阀，所述出风口电磁阀与所述控制器电连接。

进一步地，所述安装室设有新风系统，所述粉尘检测仪以及所述温湿度传感器均设置在新风系统出风口与所述出风口电磁阀第一口之间的管路中。

进一步地，所述触摸屏设置在所述安装室外部。

进一步地，所述控制单元还包括：电磁锁，所述电磁锁与所述控制器电连接。

进一步地，所述监控主机包括：网络视频录像机以及显示器，所述显示器、所述摄像头以及所述触摸屏分别与所述网络视频录像机电连接。

进一步地，所述控制单元还包括：工作记录存储器，所述触摸屏还用于将接收的工作记录输入信息存入所述工作记录存储器，所述工作记录存储器与所述触摸屏电连接。

本实用新型的积极效果如下：

一种气体绝缘开关安装室环境监测设备，包括：粉尘检测仪、温湿度传感器、控制单元、摄像头以及监控主机，该检测设备将采集的粉尘信号、温湿度信号、视频信号同步进行播放，并存入设置在监控主机内的视频存储器，工作人员可以同屏监视气体绝缘开关安装室内部的视频图像以及粉尘信号、温湿度信号参数，在出现问题时及时进行对出现的问题点予以纠正，给监控工作带来了便利。在出现质量问题的产品时，可以调取录像，同步回看出现问题产品时工作人员操作步骤以及运行环境参数，快速找出发生问题的问题点，从而有针对性的提出解决问题的方案。

监控主机设有通信模块，方便工作人员远程操作查看监控采集的视频图像，远程回看录制的视频，使得工作人员不必守在监控主机旁进行值守，使用更便捷。

控制单元包括控制器以及触摸屏，控制用于将采集的信号进行解析，汇总后发送至触摸屏，触摸屏用于将信号形成文本视频图像，输送至监控主机。该结构简洁，模块化设计，控制器负责解析信号，触摸屏负责生成视频图像，该结构还具有较好的扩展能力，如控制器还可以根据采集的信号输出控制信号，触摸屏可以接受工作人员的输入，调整控制器的运行参数。

触摸屏输出端的转换器用于将视频信号转换为可以被多种型号的监控主机所接收的信号，使得监控主机通用性更好，便于后续监控主机维护升级。

粉尘检测仪以及所述温湿度传感器均设置在在新风过滤系统出风口与出风口电磁阀第一口之间的管路中，由新风过滤系统送出的空气第一时间被采集到，粉尘检测仪以及温湿度传感器故反应灵敏，延迟少。控制单元设有出风口电磁阀用于在检测到出风口参数超标时，将超标空气送入新风过滤系统，防止超标空气进入气体绝缘开关安装室，使得气体绝缘开关安装室内的空气更干净，气体绝缘开关安装室的待安装设备不被超标空气污染。

触摸屏的人机界面设有工作记录填写界面，用于登记开始安装气体绝缘开关的时间以及气体绝缘开关安装完毕的时间，该界面会被传送至监控主机，从而实现在监控主机上即可看出绝缘开关安的时间，实现工作记录、视频图像、绝缘开关安装室空气参数同屏同步显示，实现三种数据同步，后续产生质量问题，方便查找原因。

附图说明

图1为本实用新型实施方式电力设备巡检装置功能框图；

图2为本实用新型实施方式新风系统简图。

图中：

1出风口电磁阀；

2安装室出风口；

3粉尘检测仪；

4温湿度传感器；

5送风管路；

6送风风机；

7新风过滤系统。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1-2所示，一种气体绝缘开关安装室环境监测设备，包括：粉尘检测仪3、温湿度传感器4、控制单元、摄像头以及监控主机，所述粉尘检测仪3用于采集粉尘信号，所述温湿度传感器4用于采集温湿度信号，所述摄像头用于采集监控视频信号，所述控制单元用于将所述温湿度信号以及所述粉尘信号转换成文本图像信号，所述监控主机设有视频存储器，所述监控主机用于将文本图像信号以及监控视频信号转换成数字视频数据存入所述视频存储器；

所述控制单元设有输入端以及视频输出端，所述监控主机设有输入端，所述粉尘检测仪3、所述温湿度传感器4分别与所述控制单元输入端电连接，所述控制单元视频输出端以及所述摄像头分别与所述监控主机输入端电连接。

更为具体地，粉尘检测仪3简称粉尘仪，也叫粉尘测量仪或粉尘测试仪，主要用于检测环境空气中的粉尘浓度，工作原理主要有光散射法、β射线、交流静电感应原理，本实施方式采用光散射法检测空气中粉尘颗粒的浓度，粉尘浓度通常以每升空气中对应粒度颗粒物的数量（pcs/l）进行表示，本实施方式粒度分类为＞0.3μm颗粒物、＞0.5μm颗粒物、＞1.0μm颗粒物、＞2.5μm颗粒物、＞5.0μm颗粒物、＞10μm颗粒物；粉尘检测仪3其输出信号方式通常为两种，模拟式为4-20ma，数字式为串口通信，将采集的数据以数据包的形式发送到控制单元，数据包通常符合常见的通信协议，如modbus通信协议。本实施方式采用数字式输出的型号，即粉尘检测仪3采集的数据通过rs485通信接口传送至控制单元，控制单元将接收的数据进行解析。

温湿度传感器4用于采集空气的温度以及相对湿度，本实施方式温湿度传感器4的型号为dht，该传感器是一款数字信号输出的传感器，其包括一个数字输出的接口，测温范围-40℃-80℃，测温精度0.5℃，湿度测量精度±2%rh，湿度测量范围0-100%，上述参数足以满足我们的需要，该传感器输出端与控制单元串口进行连接，控制单元将接收的数据进行解析。

控制单元在本实施方式中，用于将来自粉尘检测仪3以及温湿度传感器4的数据进行解析，然后将解析出的数据以文本图像的形式予以输出至监控主机，本实施方式控制单元包括以单片机为核心的控制器以及触摸屏，控制器接收来自粉尘检测仪3以及来自温湿度传感器4的信号，将该信号输出至触摸屏，触摸屏将上述信号进行视频输出。

摄像头为监控摄像头，用于采集气体绝缘开关安装室的图像，如工作人员是否存在违规操作，安装室是否有发生异常等等，本实施方式摄像头输出视频信号的接口包括bnc接口，该摄像头通过该接口与监控主机进行连接。

监控主机为设有视频存储器的录像机，也即将视频输入端的视频图像进行录制，本实施方式为网络视频录像机nvr，其具备将模拟视频信号转换为数字信号，进行压制后存入视频存储器。

该检测设备将采集的粉尘信号、温湿度信号、视频信号同步进行播放，并存入设置在监控主机内的视频存储器，工作人员可以同屏监视气体绝缘开关安装室内部的视频图像以及粉尘信号、温湿度信号参数，在出现问题时及时进行对出现的问题点予以纠正，给监控工作带来了便利。在出现质量问题的产品时，可以调取录像，同步回看出现问题产品时工作人员操作步骤以及运行环境参数，快速找出发生问题的问题点，从而有针对性的提出解决问题的方案。

进一步地，所述监控主机设有通信模块，外部智能终端通过所述通信模块读取所述视频存储器的数字视频数据。

更为具体地，监控主机为网络视频录像机nvr，也即监控主机通过网络与外部智能终端连接，在本实施方式中，监控主机的通信模块为互联网通信模块，故监控主机可以视作一个处于互联网上的一个服务器，智能终端如手机安装与监控主机配套的应用后，可以通过互联网访问该监控主机，可以查看当前监控主机采集的实时图像，还可以回看视频存储器内部录制的视频。

监控主机设有通信模块，方便工作人员远程操作查看监控采集的视频图像，远程回看录制的视频，使得工作人员不必守在监控主机旁进行值守，使用更便捷。

进一步地，所述控制单元包括：控制器以及触摸屏，所述控制器用于将来自所述粉尘检测仪3的信号以及来自所述温湿度传感器4的信号转变为数字信号传送至所述触摸屏，所述触摸屏用于显示所述粉尘信号以及所述温湿度信号；

所述控制器设有输入端以及输出端，所述触摸屏设有输入端以及输出端；

所述粉尘检测仪3以及所述温湿度传感器4分别与所述控制器输入端电连接，所述控制器输出端与所述触摸屏输入端电连接，所述触摸屏输出端与所述监控主机输入端电连接。

更为具体地，控制器用于将来自粉尘检测仪3的信号以及来自温湿度传感器4的信号进行解析，如对于粉尘检测仪3而言，其采用modbus通信协议，其发送的数据包中包括多个粉尘信号浓度信息，如＞0.3μm颗粒物浓度信息、＞0.5μm颗粒物浓度信息、＞1.0μm颗粒物浓度信息、＞2.5μm颗粒物浓度信息、＞5.0μm颗粒物浓度信息、＞10μm颗粒物浓度信息，控制器从该数据包中将数据一一进行解读；对于温湿度传感器4，其采用自有协议，其数据包中包括温度信号以及湿度信号，控制器从该数据包中将上述两个数据进行解读，解读出的数据，汇总后再统一成一个数据包，发送到触摸屏，触摸将接收到的信号予以显示并输出。本实施方式中，控制器是以单片机为核心的控制电路，单片机型号为stc12c5a60s2，该单片机设有两个串口，可以连接两路串口单元，刚好可以满足我们的需要。

触摸屏设有组态画面，通常也成为监控画面，即将触摸屏输入端的信号转化为视频信号在显示屏上进行输出，同时触摸屏的视频输出端也输出与显示屏同屏的视频信号，该视频信号被送入监控主机，被监控主机采集后，存入视频存储器；本实施方式触摸屏为互视广品牌的触摸屏，型号为sg121-bgcm。

控制单元包括控制器以及触摸屏，控制用于将采集的信号进行解析，汇总后发送至触摸屏，触摸屏用于将信号形成文本视频图像，输送至监控主机。该结构简洁，模块化设计，控制器负责解析信号，触摸屏负责生成视频图像，该结构还具有较好的扩展能力，如控制器还可以根据采集的信号输出控制信号，触摸屏可以接受工作人员的输入，调整控制器的运行参数。

进一步地，所述触摸屏输出端设有转换器，所述转换器设有输出端，所述转换器输出端与所述监控主机输入端相适配。

更为具体地，触摸屏通常为vga或hdmi输出视频信号，而监控主机采集信号的视频输入端子通常为bnc接口，故在触摸屏视频输出端设有转换器，用于将触摸屏输出的视频信号格式转换为可以被监控主机接收的视频信号。

触摸屏输出端的转换器用于将视频信号转换为可以被多种型号的监控主机所接收的信号，使得监控主机通用性更好，便于后续监控主机维护升级。

进一步地，所述控制单元还包括出风口电磁阀1，所述出风口电磁阀1为两位三通阀，所述出风口电磁阀1用于切换新风系统出风口回路，所述出风口电磁阀1设有第一口、第二口以及第三口；

所述出风口电磁阀1第一口与新风系统出风口连通，所述出风口电磁阀1第二口与安装室出风口2连通，所述出风口电磁阀1第三口与新风系统回风口连通，所述出风口电磁阀1与所述控制器电连接。

进一步地，所述粉尘检测仪3以及所述温湿度传感器4均设置在新风系统出风口与所述出风口电磁阀1第一口之间的管路中。

更为具体地，出风口电磁阀1用于切换新风过滤系统7出风口出风端的气流，在实际应用中如新风过滤系统7刚启动时，新风过滤系统7的出风口的粉尘含量会出现一定的超标情况，如果气体绝缘开关安装室内存放有待安装的设备，任由该安装室出风口2出风，则待安装设备会遭到污染，故本实施方式中，粉尘检测仪3以及温湿度传感器4设置在出风口电磁阀1第一口之前的出风管路中，也即送风风机6出风口的管路中，当粉尘检测仪3以及温湿度传感器4采集到超标信号时，控制器通过出风口电磁阀1第一时间做出动作，将超标空气送回到新风过滤系统7回风口，由新风过滤系统7再进行空气过滤、处理，避免超标空气流入气体绝缘开关安装室内。

粉尘检测仪3以及所述温湿度传感器4均设置在在新风过滤系统7出风口与出风口电磁阀1第一口之间的管路中，由新风过滤系统7送出的空气第一时间被采集到，粉尘检测仪3以及温湿度传感器4故反应灵敏，延迟少。控制单元设有出风口电磁阀1用于在检测到出风口参数超标时，将超标空气送入新风过滤系统7，防止超标空气进入气体绝缘开关安装室，使得气体绝缘开关安装室内的空气更干净，气体绝缘开关安装室的待安装设备不被超标空气污染。

进一步地，所述触摸屏设置在所述安装室外部。

进一步地，所述控制单元还包括：电磁锁，所述电磁锁用于锁紧安装室门，所述电磁锁与所述控制器电连接。

更为具体地，触摸屏用来显示气体绝缘开关安装室空气的参数指标，该指标被以数字的形式予以显示。气体绝缘开关安装室在每日启动后并不能瞬间达到空气净化指标，需要一个等待的过程。如果工作人员贸然进入，会带入室外的空气，还会引起室内空气流动，从而进一步影响净化的过程。

故触摸屏设置在绝缘开关安装室安装室的外部，工作人员进入前，首先确认绝缘开关安装室室内空气是否达到净化标准，在确认达到净化标准后方可进入绝缘开关安装室室内进行工作。

做为进一步地改进，绝缘开关安装室门设有电磁锁，该电磁锁受控制器控制，工作人员进入绝缘开关安装室前，需在触摸屏输入预先认证过的身份信息和密码，如果输入错误，电磁锁保持绝缘开关安装室门锁闭的状态；但即便输入正确，也会分情况而定：如绝缘开关安装室内部空气未达到净化标准，绝缘开关安装室门依然保持闭锁，触摸屏输出警告消息；只有在身份信息、密码以及绝缘开关安装室室内空气达到净化标准后，绝缘开关安装室才会打开。

在绝缘开关安装室外部设置触摸屏，工作人员一目了然得知室内空气净化情况，从而防止工作人员贸然进入，导致绝缘开关安装室空气污染；绝缘开关安装室还设有电磁锁，仅当身份信息、密码以及绝缘开关安装室空气净化达到预先设定的标准后，工作人员方可进入绝缘开关安装室工作，绝缘开关安装室内的空气质量有保证。

进一步地，所述监控主机包括：网络视频录像机以及显示器，所述显示器、所述摄像头以及所述触摸屏分别与所述网络视频录像机电连接。

进一步地，所述控制单元还包括：工作记录存储器，所述触摸屏还用于将接收的工作记录输入信息存入所述工作记录存储器，所述工作记录存储器与所述触摸屏电连接。

更为具体地，网络视频录像机为斯特佳图品牌，型号为st-3308的录像机，该录像机可支持6tb的硬盘用来存储视频图像，该录像机采用h.264编码将模拟图像转变成数字图像进行存储，该网络视频录像机通过vga接口或hdmi接口与显示器电连接。

在触摸屏的人机界面上设有工作记录填写界面，用于登记开始安装气体绝缘开关的时间以及气体绝缘开关安装完毕的时间，该界面会被传送至监控主机，从而实现在监控主机上即可看出绝缘开关安的时间，实现工作记录、视频图像、绝缘开关安装室空气参数同屏同步显示，实现三种数据同步，后续产生质量问题，方便查找原因。

以上所述实施方式仅为本实用新型的优选实施例，而并非本实用新型可行实施的穷举。对于本领域一般技术人员而言，在不背离本实用新型原理和精神的前提下对其所做出的任何显而易见的改动，都应当被认为包含在本实用新型的权利要求保护范围之内。