一种防尘棚辅助监控报警装置的制作方法

1.本发明涉及电力设备技术领域，尤其涉及gis安装环境的管控技术，具体地说是一种能够实时在线监测并显示gis安装环境中的sf6含量、温湿度、氧气含量且在不满足安装环境时报警的防尘棚辅助监控报警装置。


背景技术：

2.gis设备具有结构紧凑、占地面积小、可靠性高等优点，但同时也面临着一旦发生故障，排查和检修工作复杂。因此对于gis安装要求严格，尤其对于安装环境有严格要求。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。
3.根据市场调查，现有的防尘棚检测技术主要为ptc加热技术和便携式vocs气体检测仪。
4.其中ptc加热技术对gis安装整体流程不具备响应管控能力。对于安装过程中无法实时监测，只能通过人为的去观测放置于室内的各个独立的传感器数值，凭经验去判断gis的安装环境，对于检测数值的留存、判别和执行，并没有专门的装置去控制和管理。因此，该产品不能较好的满足日常gis安装要求的实时监测环境的要求以及“全过程环境数值异常”及时报警告知来实现人机交互的功能。
5.深圳元特科技有限公司生产的便携式vocs气体检测仪，能够监测ex、o2、co、h2s、tovc/voc、ch2o、hf等气体，可手持进行环境单一参数的测量，测量数值由led显示屏显示。就便携式vocs气体检测仪来看，该机型能迅速准确的完成环境单一参数的测量并通过led显示屏进行显示。但该传感器依然对gis安装整体环境不具备响应管控能力，对于各种综合的数据无法评判和处理，智能机械的显示当前获取的环境数据，并没有较好的反馈能力，在gis安装过程中，尤其是在高寒高海拔地区的情况下，出现恶劣安装环境不能及时报警，导致gis安装不合格，造成一定量的经济损失、不必要的施工麻烦和电力设备的运行安全。


技术实现要素：

6.本发明的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种能够实时在线监测并显示gis安装环境中的sf6含量、温湿度、氧气含量且在不满足安装环境时报警的防尘棚辅助监控报警装置；该防尘棚辅助监控报警装置能为严寒地区gis设备安装提供稳定的安装环境，通过实时监测、反馈、响应环境状态，提高施工安装工艺质量，达到该电压等级同等设备安装的施工过程标准化。
7.本发明的目的是通过以下技术方案解决的：一种防尘棚辅助监控报警装置，其特征在于：该装置包括用于实时采集gis安装环境参数的sf6气体监测传感器、温湿度监测传感器、含氧量监测传感器以及数据采集中心、
报警器、西门子集成控制电路、数模信号转换器；其中sf6气体监测传感器、温湿度监测传感器、含氧量监测传感器分别通过数据线与数据采集中心相连接以传递各自采集的实时环境数据；数据采集中心通过线路与数模信号转换器相连接以将表征实时环境数据的模拟信号转换为数字信号；数模信号转换器通过线路与西门子集成控制电路相连接以传递表征实时环境数据的数字信号；西门子集成控制电路能够对上述表征实时环境数据的数字信号进行运算、判别、比较和分析且作出数据评判，并根据数据评判确定是否通过其控制的继电器触动报警器响起报警。
8.所述的数据采集中心通过信号端子排与西门子集成控制电路相连接。
9.所述的报警器设置在数据采集中心上，数据采集中心集成的环境数据依次通过信号端子排、数模信号转换器传递到西门子集成控制电路上；西门子集成控制电路反馈的数据依次通过数模信号转换器、信号端子排传递回数据采集中心。
10.所述的报警器选用蜂鸣器或警铃。
11.所述的西门子集成控制电路上设置有无线信号接发模块，西门子集成控制电路能够通过无线信号接发模块发送时间记录或提醒信息给现场gis安装工作人员，现场gis安装工作人员亦可通过无线信号接发模块为西门子集成控制电路设定环境数据的正常数值范围。
12.所述的西门子集成控制电路通过集线器与单独设置的显示器相连接且显示器具有独立的显示器电源插头，西门子集成控制电路能够将数据采集中心集成的环境数据和西门子集成控制电路作出数据评判后反馈的数据通过集线器传送至显示器对外显示。
13.所述的sf6气体监测传感器、温湿度监测传感器、含氧量监测传感器以及数据采集中心、报警器、西门子集成控制电路、数模信号转换器采用同一电源端子排供电，在电源端子排前依次设有漏电保护开关、空气开关和电源插头。
14.所述的空气开关处配置有检修电源插座。
15.所述西门子集成控制电路和数模信号转换器配置有稳压器，稳压器与电源端子排相连接，电源端子排通过稳压器给西门子集成控制电路和数模信号转换器以及与西门子集成控制电路相连接的集线器提供稳定的工作电流电压。
16.所述的装置安装在同一底板上，在底板的上部从左至右分布有sf6气体监测传感器、温湿度监测传感器、含氧量监测传感器、集线器，在底板的中部从左至右分布有报警器、数据中心、西门子集成控制电路、数模信号转换器，在底板的下部从左至右分布有带有电源插座的空气开关、检修电源插座、漏电保护开关、电源端子排、信号端子排、稳压器。
17.本发明相比现有技术有如下优点：本发明的防尘棚辅助监控报警装置通过西门子集成控制电路采用sf6气体监测传感器、温湿度监测传感器、含氧量监测传感器对gis安装环境中的sf6气体含量、温湿度含量、含氧量进行实时、多方位、不间断监测，一但西门子集成控制电路对数据进行运算、判别、比较和分析后发现某一监测值超过设定标准值情况，西门子集成控制电路将立即发送报警信号给报警器报警以及通过无线信号接发模块发送时间记录或提醒信息给现场gis安装工作人员。
18.本发明的防尘棚辅助监控报警装置在报警器工作发出报警信号时，表明在gis安装中监测到环境参数不在设定的符合规定之内的，sf6气体监测传感器、温湿度监测传感
器、含氧量监测传感器会出现数据采集异常，西门子集成控制电路中的数据接收研判模块的与非门逻辑评判，给报警器发出报警的指令，通过其控制的继电器能及时动作使得报警器启动工作，能有效避免gis安装过程中，单凭人力完成多传感器的数值测量、记录工作。
19.本发明的西门子集成控制电路完成数据评判后，若超出报警范围，则将信号反馈给数模信号转换器，在完成信号转换后，通过信号端子排传递给数据中心，根据西门子集成控制电路控制的继电器触动报警器实现报警。
20.本发明的防尘棚辅助监控报警装置与市面上的机器相比，克服了传统人员长时间观测gis安装时环境数据过程中出现的劳动强度大，经验要求高、连续抄录控制不及时的问题，造成gis安装不合格，造成一定量的经济损失、不必要的施工麻烦和电力设备的运行安全的瓶颈，同时也开拓了gis安装环境所需监测量的同步监测，解决了当下单一测量装置与实际普适度不高、现场实际应用装置鲁棒性较弱的死区。
21.本发明的防尘棚辅助监控报警装置解决了传统gis安装过程中需要人工传统抄录各个分离监测设备监测数值存在的低效率、不经济、劳动强度大，经验要求高等一系列问题；在实现gis电力设备安装环境要求严苛的基础上，实时监测、数据评判分析为遏制gis安装不达标提供了智能化监测、降低劳动强度和一定经济收益性，具有设计合理、使用方便的特点，实际应用前景广泛，适合推广使用。
附图说明
22.附图1是本发明的防尘棚辅助监控报警装置的正视结构示意图；附图2是本发明的防尘棚辅助监控报警装置的俯视结构示意图；附图3是本发明的防尘棚辅助监控报警装置的剖视结构示意图；附图4是本发明的防尘棚辅助监控报警装置的立体结构示意图。
23.其中：1—sf6气体监测传感器；2—温湿度监测传感器；3—含氧量监测传感器；4—集线器；5—数据采集中心；6—报警器；7—西门子集成控制电路；8—数模信号转换器；9—显示器；10—空气开关；11—检修电源插座；12—漏电保护开关；13—电源端子排；14—信号端子排；15—稳压器；16—电源插头；17—显示器电源插头。
具体实施方式
24.下面结合附图与实施例对本发明作进一步的说明。
25.如图1
‑
4所示：一种防尘棚辅助监控报警装置，包括sf6气体监测传感器1、温湿度监测传感器2、含氧量监测传感器3、集线器4、数据中心5、报警器6、西门子集成控制电路7、数模信号转换器8、显示器9、空气开关10、检修电源插座11、漏电保护开关12、电源端子排13、信号端子排14、稳压器15以及用于供电的电源插头16和显示器电源插头17，除了独立设置的显示器9之外，其余部件共用同一底板，在底板的上部从左至右分布有sf6气体监测传感器1、温湿度监测传感器2、含氧量监测传感器3、集线器4，在底板的中部从左至右分布有报警器6、数据中心5、西门子集成控制电路7、数模信号转换器8，在底板的下部从左至右分布有带有电源插座16的空气开关10、检修电源插座11、漏电保护开关12、电源端子排13、信号端子排14、稳压器15。
26.本发明的防尘棚辅助监控报警装置中的监测数据传输线路包括sf6气体监测传感
器1、温湿度监测传感器2、含氧量监测传感器3，这三个在线实时监测传感器作为防尘棚辅助监控报警装置的数据采集单元，将采集后的数据传输到数据采集中心5；数据采集中心5将数据采集、汇总、存储后通过信号线传输给信号端子排14，信号端子排14将数据采集中心5采集到的模拟信号数据分流给数模信号转换器8后，数模信号转换器8将模拟信号数据转换成数字信号数据传递给西门子集成控制电路7；西门子集成控制电路7对数据进行运算、判别、比较和分析后，通过集线器4发送给显示器9，显示器9对实时数据进行显示，同时将运算、判别、比较和分析后的数据进行反馈；同时西门子集成控制电路7通过无线信号接发模块发送时间记录或提醒信息给现场gis安装工作人员，现场gis安装工作人员亦可通过无线信号接发模块为西门子集成控制电路7设定环境数据的正常数值范围。
27.若超出报警范围，上述的监测数据反馈线路是：在西门子集成控制电路7将运算、判别、比较和分析后通过数模信号转换器8将数字信号反馈数据转换成模拟信号反馈数据传递给信号端子排14，信号端子排14将模拟信号反馈数据传递给数据采集中心5，在数据采集中心5中，西门子集成控制电路7控制继电器触动报警器6实现报警功能。
28.电源插头17供电后，经过空气开关10控制装置各单元电源，为方便检修取电，增设了检修电源插座11，经过空气开关10的电源路经漏电保护开关12，漏电保护开关12对设备原件起到保护作用。流经电源端子排13的电源，一路通过稳压器15，稳压器15对电压、电流进行变换，满足其单元工作的额定电压，通过稳压器15的电源给集线器4、西门子集成控制电路7及数模信号转换器8供电，以满足该单元的正常工作；另一路电源则通过到电源端子排13进入数据采集中心5，在数据采集中心5中稳压后，给数据采集中心5、报警器6、sf6气体监测传感器1、温湿度监测传感器2、含氧量监测传感器3供电以满足该单元的正常工作。
29.如图1、2、4所示：上述的显示器9由显示器电源插头17给单独供电。
30.本发明的防尘棚辅助监控报警装置使用时，两路独立的电源，分别通过电源插头16和显示器电源插头17，显示器电源插头17完成给显示器9的供电，电源插头16完成给工作单元模块供电。sf6气体监测传感器1、温湿度监测传感器2、含氧量监测传感器3在受电工作后，将实时采集gis安装环境中的sf6气体含量、gis安装环境中的温湿度情况和含氧量情况，并将实时采集的动态数据，传输到数据采集中心5；数据采集中心5将数据采集、汇总后通过信号线传输给信号端子排14，信号端子排14将信号分流给数模信号转换器8后，数模信号转换器8将数字信号传递给西门子集成控制电路7；西门子集成控制电路7完成数据评判后，若超出报警范围，则将信号反馈给数模信号转换器8，在完成信号转换后，通过信号端子排14传递给数据采集中心5，根据西门子集成控制电路7控制的继电器触动报警器6实现报警。若未超出报警范围，也会将信号反馈给数模信号转换器8，在完成信号转换后，通过信号端子排14传递给数据采集中心5，西门子集成控制电路7控制的继电器此时将不触动报警器6工作。同时，无论监测数值是否超过预先设定的数值范围，均将信号传递给集线器4，并通过显示器9对外显示，正常范围的采集数据在显示器9上显示为绿色，超过设定范围的采集数据在显示器9上显示为红色。显示器电源插头17给显示器9供电，电源插头16给通过空气开关10路经检修电源插座11和漏电保护开关12到电源端子排13供电，电源端子排13将电源分流，一路通过稳压器15给西门子集成控制电路7及数模信号转换器8供电、另一路通过数据采集中心5给报警器6供电。
31.本发明的防尘棚辅助监控报警装置在试验使用时，对独石化220千伏变电站gis安
装进行实时监测。该防尘棚辅助监控报警装置，设备型号fcp—c2s3，视场角14
°×
31
°
、温度范围
‑
17℃～+41℃。基于传感器实时采集监测技术，对安装环境进行数据实时采集、空调监控、趋势判别和超阈值报警。
32.分析gis安装时某时刻采集数据，对防尘棚辅助监控报警装置监测的安装环境温湿度、含氧量、sf6气体含量等。该时刻，监测环境数据均在合理标准范围内，若监测数值超过规定的标准范围，在一定时间内超越设定的阈值，该装置将报警，提示gis安装人员，当前环境不再适宜，为gis安装全程提供快捷、精准的安装环境保障。与常规gis安装无法实时监测环境数据相比，使用防尘棚辅助监控报警装置对整个gis安装环境控制达到了良好的辅助效果。某时刻防尘棚辅助监控报警装置采集环境数据如下表一所示：
温度显示湿度显示含氧量六氧化硫≥0.5μm粒子（m3）≥0.5μm粒子数（m3）35.8℃14.1%22%1ppm6163382471标准温度标准湿度标准标准标准（百万级）标准（百万级）
‑
17℃～+41℃＜80%21
±
1%＜400ppm35200000293000
表一 某时刻防尘棚辅助监控报警装置采集环境数据该防尘棚辅助监控报警装置可降低现场安装环节故障率，可对现场环境形成全方位在线监测控制，确保在安装前、安装过程实时管控，给gis设备在户内户外安装、检修、维护提供一个类似于总装车间的环境，使gis设备在现场安装环节的质量得到有效提升。在应用此套系统后，可大幅度降低gis现场安装环节故障率，提高gis耐压等交接试验一次通过率。彻底解决因gis耐压不通过影响工程按时投产问题，同时对设备日后运行提供可靠有力的保障。
33.本发明的防尘棚辅助监控报警装置通过采用sf6气体监测传感器1、温湿度监测传感器2、含氧量监测传感器3对gis电力设备安装时的环境参数进行实时在线监测，一但出现gis安装环境中环境参数超过或低于与西门子集成控制电路7中设定值的区间范围，将立即发送报警信号给报警器6报警；同时，通过集线器4完成监测数据传输过程中的网络中继、扩展、隔离及转换功能后，发送实时监测动态数值在显示器9上显示；并通过无线信号接发模块发送时间记录或提醒信息给现场gis安装工作人员。
34.本发明的防尘棚辅助监控报警装置克服了传统人员长时间观测gis安装时环境数据过程中出现的劳动强度大、经验要求高、连续抄录控制不及时的问题，造成的gis安装不合格，造成一定量的经济损失、不必要的施工麻烦和电力设备的运行安全的瓶颈，同时也开拓了gis安装环境所需监测量的同步监测，解决了当下单一测量装置与实际普适度不高、现场实际应用装置鲁棒性较弱的死区，解决了传统gis安装过程中需要人工传统抄录各个分离监测设备监测数值存在的低效率、不经济、劳动强度大，经验要求高等一系列问题；在实现gis电力设备安装环境要求严苛的基础上，实时监测、数据评判分析为遏制gis安装不达标提供了智能化监测、降低劳动强度并具备一定经济收益性，具有设计合理、使用方便的特点，实际应用前景广泛，适合推广使用。
35.以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内；本发明未涉及的技术均可通过现有技术加以实现。