一种全寿命周期智能监控的气体密度继电器及其实现方法与流程

本发明涉及电力技术领域，具体涉及一种应用在高压、中压电气设备上的全寿命周期智能监控的气体密度继电器及其实现方法。

背景技术：

目前，sf6(六氟化硫)电气设备已广泛应用在电力部门、工矿企业，促进了电力行业的快速发展。近年来，随着经济高速发展，我国电力系统容量急剧扩大，sf6电气设备用量越来越多。sf6气体在高压电气设备中的作用是灭弧和绝缘，高压电气设备内sf6气体的密度降低和微水含量如果超标将严重影响sf6高压电气设备的安全运行：1)sf6气体密度降低至一定程度将导致绝缘和灭弧性能的丧失。2)在一些金属物的参与下，sf6气体在高温200℃以上温度可与水发生水解反应，生成活泼的hf和sof2，腐蚀绝缘件和金属件，并产生大量热量，使气室压力升高。3)在温度降低时，过多的水分可能形成凝露水，使绝缘件表面绝缘强度显著降低，甚至闪络，造成严重危害。因此电网运行规程强制规定，在设备投运前和运行中都必须对sf6气体的密度和含水量进行定期检测。另外，目前大量使用的充油型电接点式密度继电器，从实际运行情况来看，这些密度继电器观察窗(表玻璃)处的漏气性能现象非常普遍，严重影响系统的安全和可靠。漏了气的密度继电器，其性能会大大降低，同时漏出的油会影响电气设备的可靠工作，需要及时发现并及时处理。

随着无人值守变电站向网络化、数字化方向发展以及对遥控、遥测的要求不断加强，对sf6电气设备的气体密度和微水含量状态的在线监测具有重要的现实意义。随着中国智能电网的不断大力发展，智能高压电气设备作为智能变电站的重要组成部分和关键节点，对智能电网的安全起着举足轻重的作用。高压电气设备目前大多为sf6气体绝缘设备，如果气体密度降低(如泄漏等引起)将严重影响设备的电气性能，对安全运行造成严重隐患。目前在线监测sf6高压电气设备中的气体密度值已经非常普遍了，为此气体密度监测系统(气体密度继电器)应用将蓬勃发展。现有技术的气体密度监测系统(气体密度继电器)基本上是：1)应用远传式sf6气体密度继电器实现密度、压力和温度的采集，上传，实现气体密度在线监测。2)应用气体密度变送器实现密度、压力和温度的采集，上传，实现气体密度在线监测。sf6气体密度继电器是核心和关键部件，远传式sf6气体密度继电器或气体密度变送器是核心和关键部件，其如何保证正常工作非常关键。3)漏气的密度继电器，其性能会大大降低，同时漏出的油会影响电气设备的可靠工作，需要进行在线监测，及时发现并及时处理。

因此，现在非常需要发明创造出一种全寿命周期智能监控的气体密度继电器或气体密度监测装置，应用在基于泛在电力物联网的气体密度监测系统中，实现免维护，提高效率，保证安全。

技术实现要素：

本发明提供一种高压或中压电气设备用的、全寿命周期智能监控的气体密度继电器(气体密度监测装置)及其实现方法，用于对气体绝缘或灭弧的电气设备气体密度进行监测的同时，还完成对气体密度继电器进行在线漏气性能监测，提高效率，无需维护，降低运行维护成本，保障电网安全运行。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本申请第一个方面公开了一种全寿命周期智能监控的气体密度继电器，包括：气体密度继电器本体、在线校验单元、漏油诊断检测器和智控单元；其中，所述气体密度继电器本体内含有防震油；

所述在线校验单元包括气体密度检测传感器、压力调节机构、阀、在线校验接点信号采样单元；所述压力调节机构的气路，与所述气体密度继电器本体连通，所述压力调节机构被配置为调节所述气体密度继电器本体的压力升降，使所述气体密度继电器本体发生接点信号动作；所述气体密度检测传感器，与所述气体密度继电器本体在气路上连通；所述在线校验接点信号采样单元，与所述气体密度继电器本体直接或间接相连接，被配置为采样所述气体密度继电器本体的接点信号；所述阀的一端设有与电气设备相连通的进气口，所述阀的另一端与所述气体密度继电器本体的气路相连通，或者所述阀的另一端连接所述压力调节机构的气路，从而将所述阀与所述气体密度继电器本体的气路相连通；

所述漏油诊断检测器设置在气体密度继电器本体内或本体外，用于采集气体密度继电器本体的漏油信息；

所述智控单元，分别与所述漏油诊断检测器、所述压力调节机构、所述气体密度检测传感器和所述在线校验接点信号采样单元相连接，接收和/或计算所述漏油诊断检测器监测的数据或/和信息，完成所述压力调节机构的控制，压力值采集和温度值采集、和/或气体密度值采集，以及检测所述气体密度继电器本体的接点信号动作值和/或接点信号返回值。

本申请第二个方面公开了一种具有密封性能自检的气体密度监测装置，包括：气体密度继电器本体、在线校验单元、漏油诊断检测器和智控单元；其中，

所述气体密度继电器本体内含有防震油；

所述在线校验单元包括气体密度检测传感器、压力调节机构、阀、在线校验接点信号采样单元；所述压力调节机构的气路，与所述气体密度继电器本体连通，所述压力调节机构被配置为调节所述气体密度继电器本体的压力升降，使所述气体密度继电器本体发生接点信号动作；所述气体密度检测传感器，与所述气体密度继电器本体在气路上连通；所述在线校验接点信号采样单元，与所述气体密度继电器本体直接或间接相连接，被配置为采样所述气体密度继电器本体的接点信号；所述阀的一端设有与电气设备相连通的进气口，所述阀的另一端与所述气体密度继电器本体的气路相连通，或者所述阀的另一端连接所述压力调节机构的气路，从而将所述阀与所述气体密度继电器本体的气路相连通；

所述漏油诊断检测器设置在气体密度继电器本体内或本体外，用于采集气体密度继电器本体的漏油信息；

所述智控单元，分别与所述漏油诊断检测器、所述压力调节机构、所述气体密度检测传感器和所述在线校验接点信号采样单元相连接，接收和/或计算所述漏油诊断检测器监测的数据或/和信息，完成所述压力调节机构的控制，压力值采集和温度值采集、和/或气体密度值采集，以及检测所述气体密度继电器本体的接点信号动作值和/或接点信号返回值。

优选地，所述接点信号包括报警、和/或闭锁。

优选地，所述气体密度继电器本体包括、但不限于双金属片补偿的气体密度继电器、气体补偿的气体密度继电器、双金属片和气体补偿混合型的气体密度继电器；完全机械的气体密度继电器、数字型气体密度继电器、机械和数字结合型的气体密度继电器；带指针显示的气体密度继电器、数显型气体密度继电器、不带显示或指示的气体密度开关；sf6气体密度继电器、sf6混合气体密度继电器、n2气体密度继电器。

优选地，所述气体密度继电器本体包括：壳体，以及设于所述壳体内的基座、压力检测器、温度补偿元件、至少一个信号发生器；其中，所述信号发生器包括微动开关或磁助式电接点，所述气体密度继电器本体通过所述信号发生器输出接点信号；所述压力检测器包括巴登管或波纹管；所述温度补偿元件采用温度补偿片或壳体内封闭的气体。

优选地，所述阀在所述压力调节机构的控制下关闭或开启；或者，所述阀还与所述智控单元相连接，在所述智控单元的控制下关闭或开启。

更优选地，所述压力调节机构和阀为组合件，所述压力调节机构包括：气室，所述气室上设有与气体密度继电器本体的气路相连通的第一接口，以及与所述阀的出气口密封连接的第二接口，所述第一接口和所述第二接口的相对位置为错开设置；所述气室内设有压力变化件，压力变化件与气室的内壁密封接触，且压力变化件朝向第二接口的一侧设有一推杆；所述压力变化件通过连接件与驱动部件相连接，所述驱动部件驱动所述连接件进而带动所述压力变化件及所述推杆在气室内移动，以控制阀的打开或关闭；所述气室内的气体压力随所述压力变化件的位置变化而变化；

所述阀包括阀体，所述阀体沿其轴向设有与电气设备相连接的进气口和与压力调节机构相连接的出气口，所述阀体内部的空腔设有阀芯组件，所述阀芯组件包括卡簧、弹性件和阀芯，所述弹性件的一端通过卡簧与所述进气口固定连接，所述弹性件的另一端与阀芯的一端固定连接，阀芯的另一端贯穿所述出气口、自所述压力调节机构的第二接口伸入所述气室内，与所述推杆正对设置，且所述阀芯与所述推杆之间具有间隙；所述阀芯在弹性件的作用下与阀体的内壁密封连接，封堵所述阀的进气口和出气口。

进一步地，所述推杆推动阀芯在所述阀体的空腔内向所述进气口的方向运动，所述阀芯与所述阀体分离，且所述弹性件处于压缩状态，所述阀的进气口和所述出气口连通。

进一步地，所述阀芯包括阀杆和阀瓣，阀瓣固定在阀杆上；所述阀体的内壁设有漏斗形倾斜面，所述阀瓣为锥形，所述阀瓣的外表面密封连接在阀体的内壁的倾斜面上，封堵所述阀的进气口和出气口。

进一步地，所述压力调节机构的气室的一端设有第三接口，所述连接件的一端连接所述压力变化件，另一端穿出所述第三接口连接到所述驱动部件。

更进一步地，所述压力调节机构还包括密封件联结件，所述密封联结件的一端与所述第三接口密封连接，所述密封联结件的另一端与驱动部件的驱动端密封连接，或者所述密封联结件将所述连接件、所述驱动部件密封包裹在所述密封联结件内；优选地，所述密封件联结件包括波纹管、密封气囊、密封圈中的一种。

进一步地，所述压力变化件为活塞，或气囊，或波纹管。

进一步地，所述驱动部件包括磁力、电机、电动推杆电机、步进电机、往复运动机构、卡诺循环机构、空压机、压缩机、放气阀、造压泵、增压泵、增压阀、电动气泵、电磁气泵、气动元件、磁耦合推力机构、加热产生推力机构、电加热产生推力机构、化学反应产生推力机构中的一种。

进一步地，所述弹性件为复位弹簧。

进一步地，所述压力变化件与连接件一体化设计，直接与驱动部件相连接；或者，所述压力变化件通过磁耦合与驱动部件相关联。

进一步地，所述阀体上设有密封连接于压力调节机构的密封件；和/或所述阀体上设有密封连接于电气设备的密封件；和/或所述阀芯上设有密封连接阀体的内壁的密封件。

更进一步地，所述密封件为橡胶圈、橡胶垫或o型圈中的任意一种。

优选地，所述漏油诊断检测器包括液位变送器、液位传感器、液位控制器、液位开关、液位计、压力传感器、温度传感器、摄像机、试纸、化学变化试剂中的一种或几种。

更优选地，所述漏油诊断检测器为液位变送器、液位传感器或液位计，所述漏油诊断检测器设置在气体密度继电器本体内，用于采集气体密度继电器本体内的液位，气体密度继电器本体内的液位低于和/或高于设定的液位时，智控单元发出漏油报警信号或/和信息。

更优选地，所述漏油诊断检测器为液位控制器或液位开关，当气体密度继电器本体发生漏油到一设定值时，所述液位控制器或液位开关发出漏油报警信号或/和信息，该漏油报警信号或/和信息上传到智控单元。

更优选地，所述漏油诊断检测器为压力传感器，所述压力传感器设置在气体密度继电器本体内，所述压力传感器将采集到的气体密度继电器本体内的压力信号或预设时间内的压力变化值上传到智控单元；气体密度继电器本体内的压力值低于设定的压力值或气体密度继电器本体内的压力变化值高于设定的压力变化范围时，智控单元发出漏油报警信号或/和信息。

更优选地，所述漏油诊断检测器包括第一温度传感器和第二温度传感器，所述第一温度传感器、第二温度传感器设置在气体密度继电器本体内，其中，所述第一温度传感器设置在气体密度继电器本体的油面下方，所述第二温度传感器设置在气体密度继电器本体的无油位置处；

所述智控单元接收所述第一温度传感器采集的温度信号t1和所述第二温度传感器采集的温度信号t2，若温度差|t1-t2|≤预设阈值，智控单元发出漏油报警信号和/或信息；或者，

所述智控单元根据接收到的第一温度传感器采集的温度信息生成相应的第一温度曲线进行显示、保存，根据接收到的第二温度传感器采集的温度信息生成相应的第二温度曲线进行显示、保存，对所述第一温度曲线和第二温度曲线进行判断，在同一时间段内，所述第一温度曲线和所述第二温度曲线的变化趋势一致或趋向一致时，智控单元发出漏油报警信号和/或信息。

更优选地，所述漏油诊断检测器包括第一温度传感器和第二温度传感器，所述第一温度传感器、第二温度传感器均设置在气体密度继电器本体内的油面下方，且位于不同高度；

所述智控单元接收所述第一温度传感器采集的温度信号t1和所述第二温度传感器采集的温度信号t2，若温度差|t1-t2|超过预设的温度变化阈值，智控单元发出漏油报警信号和/或信息；或者，

所述智控单元根据接收到的第一温度传感器采集的温度信息生成相应的第一温度曲线进行显示、保存，根据接收到的第二温度传感器采集的温度信息生成相应的第二温度曲线进行显示、保存，对所述第一温度曲线和第二温度曲线进行判断，在同一时间段内，所述第一温度曲线和所述第二温度曲线的变化趋势不一致或不一致的趋势更加明显时，智控单元发出漏油报警信号和/或信息。

更优选地，所述漏油诊断检测器包括一个温度传感器，所述温度传感器设置在气体密度继电器本体的油面下方；

所述智控单元将接收到的当前时间间隔内采样的温度值t1与相邻上一个时间间隔内采集到的温度值t2进行差值计算，若温度差值|t1-t2|超过预设的温度变化阈值，智控单元发出漏油报警信号和/或信息；或者，

所述智控单元根据接收到的位于油面下方温度传感器采集的温度信息生成相应的温度曲线进行显示、保存，并根据预设信息对所述温度曲线进行判断，在判断所述温度曲线发生异常时发出漏油报警信号和/或信息。

更优选地，所述漏油诊断检测器为摄像机，所述摄像机设置在气体密度继电器本体外；所述摄像机通过图像识别技术获取气体密度继电器的异常信息，并通过智控单元发出漏油报警信号和/或信息；其中，所述摄像机获取的异常信息包括漏油、进水、生锈、异物侵入、表盘模糊、橡胶老化、橡胶断裂、器件破损、器件掉落、器件卡滞中的一种或几种。

更优选地，所述漏油诊断检测器包括摄像机和试纸，所述摄像机和试纸设置在气体密度继电器本体外；当气体密度继电器出现漏油时，所述试纸与油发生反应变色，或者，所述试纸的表面涂有保护涂层，漏油后，油将保护涂层溶解，暴露出试纸，试纸与空气中的反应气体发生化学反应变色；所述摄像机通过图像识别技术获取变色的试纸图像，获取气体密度继电器的异常信息，并通过智控单元发出漏油报警信号和/或信息；其中，所述摄像机获取的异常信息包括漏油、进水、生锈、异物侵入、表盘模糊、橡胶老化、橡胶断裂、器件破损、器件掉落、器件卡滞中的一种或几种。

更优选地，所述漏油诊断检测器包括摄像机和化学变化试剂，所述摄像机和化学变化试剂设置在气体密度继电器本体外；当气体密度继电器出现漏油时，所述化学变化试剂发生变色，所述摄像机通过图像识别技术获取变色的化学变化试剂图像，获取气体密度继电器的异常信息，并通过智控单元或后台发出漏油报警信号和/或信息；其中，所述摄像机获取的异常信息包括漏油、进水、生锈、异物侵入、表盘模糊、橡胶老化、橡胶断裂、器件破损、器件掉落、器件卡滞中的一种或几种。

上述的摄像机可移动和/或转动，进行多角度摄像。

优选地，所述气体密度检测传感器包括至少一个压力传感器和至少一个温度传感器；或者，采用由压力传感器和温度传感器组成的气体密度变送器；或者，采用石英音叉技术的密度检测传感器。

更优选地，所述压力传感器安装于所述气体密度继电器本体的气路上；所述温度传感器安装于所述气体密度继电器本体的气路上或气路外，或安装于所述气体密度继电器本体内，或安装于所述气体密度继电器本体外。

更优选地，所述温度传感器可以是热电偶、热敏电阻、半导体式；可以接触式和非接触式；可以为热电阻和热电偶；可以为数字式和模拟式。

更优选地，所述压力传感器还可以是扩散硅压力传感器、mems压力传感器、芯片式压力传感器、线圈感应压力传感器(如巴登管附带感应线圈的压力传感器)、电阻压力传感器(如巴登管附带滑线电阻的压力传感器)；可以是模拟量压力传感器，也可以是数字量压力传感器。

优选地，所述气体密度继电器或气体密度监测装置还包括：密封性能检测单元，所述密封性能检测单元包括氧气传感器或/和氮气传感器，所述氧气传感器或/和氮气传感器设置在气体密度继电器本体的壳体内；或者，所述密封性能检测单元包括氧气传感器或/和氮气传感器和气罩，所述气罩设置在气体密度继电器本体的外部，且与所述气体密度继电器本体的壳体相连通，所述气罩与所述壳体共同形成一个腔体，所述氧气传感器或/和氮气传感器设置在所述气罩内；所述智控单元通过氧气传感器或/和氮气传感器监测壳体内的氧气浓度或/和氮气浓度，所监测的氧气浓度或/和氮气浓度低于所设定的预设阈值时，智控单元发出漏气报警信号或/和信息，或者，所监测的氧气浓度或/和氮气浓度低于正常时的氧气浓度或/和氮气浓度时，智控单元发出漏气报警信号或/和信息；或者，

所述密封性能检测单元包括sf6诊断传感器，所述sf6诊断传感器设置在气体密度继电器本体的壳体内；或者，所述密封性能检测单元包括sf6诊断传感器和气罩，所述气罩设置在气体密度继电器本体的外部，且与所述气体密度继电器本体的壳体相连通，所述气罩与所述壳体共同形成一个腔体，所述sf6诊断传感器设置在所述气罩内；所述智控单元通过sf6诊断传感器监测壳体内的sf6气体浓度，所监测的sf6气体浓度高于所设定的预设阈值时，智控单元发出漏气报警信号或/和信息，或者，所监测的sf6气体浓度高于正常时的sf6气体浓度时，智控单元发出漏气报警信号或/和信息。

更优选地，所述sf6诊断传感器包括超声波传感器、红外传感器、激光外传感器、气敏半导体传感器中的任意一种。

更优选地，还包括漏气关断件、接点隔离单元，所述智控单元分别与漏气关断件、接点隔离单元相连接；所述漏气关断件的一端与电气设备相连接，所述漏气关断件的另一端与气体密度继电器本体相连接；所述漏气关断件被配置为当气体密度继电器本体的密封性能出现问题时，用来关闭电气设备和气体密度继电器本体相连接的气路；所述接点隔离单元，还与所述气体密度继电器本体直接或间接相连接，被配置为当漏气关断件关闭时，使所述气体密度继电器本体的接点与接点信号控制回路不相连通。

进一步地，所述漏气关断件包括电控阀、电磁阀、电控自封阀、温控阀的一种。

进一步地，还包括设备侧气体密度检测传感器，所述设备侧气体密度检测传感器设置在漏气关断件与电气设备相连接的一侧，所述设备侧气体密度检测传感器与智控单元相连接，被配置为监测电气设备的气体密度值psb20；

所述接点隔离单元包括隔离连接电路，所述隔离连接电路连接所述气体密度继电器本体的接点与接点信号控制回路；

在漏气关断件关闭时，若设备侧气体密度检测传感器所监测到的电气设备的气体密度值psb20大于预设阈值，接点隔离单元切断所述隔离连接电路，使所述气体密度继电器本体的接点与接点信号控制回路不相连通；若设备侧气体密度检测传感器所监测到的电气设备的气体密度值psb20≤预设阈值，所述隔离连接电路闭合，使所述气体密度继电器本体的接点与接点信号控制回路相连通。

优选地，所述在线校验接点信号采样单元包括第一连接电路和第二连接电路，所述第一连接电路连接所述气体密度继电器本体的接点与接点信号控制回路，所述第二连接电路连接所述气体密度继电器本体的接点与所述智控单元；

在非校验状态下，所述第二连接电路断开，所述第一连接电路闭合；在校验状态下，所述在线校验接点信号采样单元切断所述第一连接电路，连通所述第二连接电路，将所述气体密度继电器本体的接点与所述智控单元相连接。

更优选地，所述第一连接电路包括第一继电器，所述第二连接电路包括第二继电器，所述第一继电器设有至少一个常闭接点，所述第二继电器设有至少一个常开接点，所述常闭接点和所述常开接点保持相反的开关状态；所述常闭接点串联在所述接点信号控制回路中，所述常开接点连接在所述气体密度继电器本体的接点上；

在非校验状态下，所述常闭接点闭合，所述常开接点断开，所述气体密度继电器实时监测所述接点的输出状态；在校验状态下，所述常闭接点断开，所述常开接点闭合，所述气体密度继电器本体的接点通过所述常开接点与所述智控单元相连接。

进一步地，所述气体密度继电器或气体密度监测装置还包括：接触电阻检测单元，所述接触电阻检测单元包括第三继电器、恒流源、放大器和a/d转换器；其中，第三继电器包括至少一个第二常开接点；所述恒流源与放大器通过第二常开接点并联至气体密度继电器本体的接点两端，所述a/d转换器串联在放大器的输出端与所述智控单元之间；

在非校验状态下，所述常闭接点闭合，所述常开接点、第二常开接点断开，所述气体密度继电器通过接点的控制回路实时监测所述接点的输出状态；

在校验状态下，所述常闭接点断开，所述常开接点断开，所述第二常开接点闭合，所述恒流源和所述放大器并联在所述气体密度继电器本体的接点上，所述气体密度继电器本体的接点通过所述第二常开接点、放大器和a/d转换器与所述智控单元相连接。

更进一步地，所述气体密度继电器本体的接点与其控制回路通过在线校验接点信号采样单元隔离，在气体密度继电器本体的接点信号发生动作时，和/或在接到检测接点接触电阻的指令时，接触电阻检测单元能够检测到气体密度继电器本体的接点接触电阻值。

更进一步地，所述智控单元或后台根据所监测的接点接触电阻值，对气体密度继电器本体的接点寿命进行评估、或者对气体密度继电器本体的寿命进行预测。

进一步地，所述气体密度继电器或气体密度监测装置还包括：绝缘性能检测单元，所述绝缘性能检测单元包括第四继电器、电压激励器、电流检测器、放大器和a/d转换器；其中，第四继电器包括一个第三常开接点；所述气体密度继电器本体的接点通过第三常开接点连接电压激励器的一端，电压激励器的另一端通过电流检测器接地，放大器并联至电流检测器的两端，所述a/d转换器串联在放大器的输出端与所述智控单元之间；

在非校验状态下，所述常闭接点闭合，所述常开接点、第三常开接点断开，所述气体密度继电器本体通过接点的控制回路实时监测所述接点的输出状态；

在校验状态下，所述常闭接点断开，所述常开接点断开，所述第三常开接点闭合，所述电压激励器和电流检测器串联在所述气体密度继电器本体的接点上，所述气体密度继电器本体的接点通过所述第三常开接点、电压激励器、放大器和a/d转换器与所述智控单元相连接。

更进一步地，所述气体密度继电器本体的接点与其控制回路通过在线校验接点信号采样单元隔离，在气体密度继电器本体的接点信号发生动作时，和/或在接到检测绝缘性能的指令时，绝缘性能检测单元对气体密度继电器本体进行绝缘性能测试。

优选地，所述气体密度继电器或气体密度监测装置还带有比对密度值输出信号，该比对密度值输出信号与智控单元相连接；所述气体密度继电器本体的气体密度上升或下降到一设定的气体密度值，所述比对密度值输出信号向智控单元输出相应的信号，所述比对密度值输出信号为第一密度值ps20，同时所述气体密度检测传感器采集的气体密度值为第二密度值pj20，所述智控单元或/和后台将第一密度值ps20与第二密度值pj20进行比对，获得密度差|pj20-ps20|；当密度差|pj20-ps20|在其预设阈值内，则所述气体密度继电器或气体密度监测装置的监测部分的当前工作状态为正常工作状态，否则，为异常工作状态；或者，

所述气体密度继电器或所述气体密度监测装置还包括摄像头，所述摄像头通过图像识别技术获取气体密度继电器本体的指针显示值或数显示值，为第一密度值pz20，同时所述气体密度检测传感器采集的气体密度值为第二密度值pj20，所述智控单元或/和后台将第一密度值pz20与第二密度值pj20进行比对，获得密度差|pj20-pz20|；若密度差|pj20-pz20|在其预设阈值内，则所述气体密度继电器或气体密度监测装置的监测部分的当前工作状态为正常工作状态，否则，为异常工作状态。

优选地，所述智控单元通过在线校验单元诊断气体密度检测传感器的状态、气体密度继电器本体的报警动作次数、气体密度继电器本体的闭锁动作次数、气体密度继电器本体的接点误动记录、气体密度继电器本体的接点拒动记录中的一种或几种。

优选地，所述智控单元获取所述气体密度检测传感器采集的气体密度值；或者，所述智控单元获取所述气体密度检测传感器采集的压力值和温度值，完成所述气体密度继电器或气体密度监测装置对所监测的电气设备的气体密度的在线监测。

优选地，所述智控单元获取所述气体密度继电器本体发生接点信号动作或切换时、所述气体密度检测传感器采集的气体密度值，完成所述气体密度继电器或气体密度监测装置的在线校验；或者，

所述智控单元获取所述气体密度继电器本体发生接点信号动作或切换时、所述气体密度检测传感器采集的压力值和温度值，并按照气体压力-温度特性换算成为对应20℃的压力值，即气体密度值，完成所述气体密度继电器或气体密度监测装置的在线校验。

优选地，所述智控单元接收所述气体密度检测传感器监测到的密度值p20，若密度值p20≤预设阈值密度值p20sd，智控单元或后台发出液化告示信号和/或信息，或/和告示发生气体液化的时间，或/和告示发生气体液化的持续时间；或者，

所述智控单元接收所述气体密度检测传感器监测到的温度值t，若温度值t≤预设阈值温度值tsd，智控单元或后台发出液化告示信号和/或信息，或/和告示发生气体液化的时间，或/和告示发生气体液化的持续时间；或者，

所述智控单元接收所述气体密度检测传感器监测到的压力值p，在设定的时间周期内，若压力变化值△p≥预设阈值压力变化值△psd，智控单元或后台发出液化告示信号和/或信息，或/和告示发生气体液化的时间，或/和告示发生气体液化的持续时间；或者，

所述智控单元接收所述气体密度检测传感器监测到的压力值p，在特定温度值ttd时，若压力值p≤预设阈值压力值psd，智控单元或后台发出液化告示信号和/或信息，或/和告示发生气体液化的时间，或/和告示发生气体液化的持续时间；或者，

所述智控单元根据接收到的所述气体密度检测传感器采集的密度值信息生成相应的密度曲线进行显示、保存，对所述密度曲线进行判断或诊断，智控单元或后台发出液化告示信号和/或信息，或/和告示发生气体液化的时间，或/和告示发生气体液化的持续时间；或者，

所述智控单元根据接收到的所述气体密度检测传感器采集的温度值信息生成相应的温度曲线进行显示、保存，对所述温度曲线进行判断或诊断，智控单元或后台发出液化告示信号和/或信息，或/和告示发生气体液化的时间，或/和告示发生气体液化的持续时间；或者，

所述智控单元根据接收到的所述气体密度检测传感器采集的压力值信息生成相应的压力曲线进行显示、保存，对所述压力曲线进行判断或诊断，智控单元或后台发出液化告示信号和/或信息，或/和告示发生气体液化的时间，或/和告示发生气体液化的持续时间。

优选地，所述智控单元基于微处理器的嵌入式系统内嵌算法及控制程序，自动控制整个校验过程，包含所有外设、逻辑及输入输出。

更优选地，所述智控单元基于通用计算机、工控机、arm芯片、ai芯片、cpu、mcu、fpga、plc等、工控主板、嵌入式主控板等内嵌算法及控制程序，自动控制整个校验过程，包含所有外设、逻辑及输入输出。

优选地，所述智控单元设有电气接口，所述电气接口完成测试数据存储，和/或测试数据导出，和/或测试数据打印，和/或与上位机进行数据通讯，和/或输入模拟量、数字量信息。

优选地，所述智控单元还包括实现远距离传输测试数据、和/或监测结果的通讯模块，所述通讯模块的通讯方式为有线通讯方式或无线通讯方式。

优选地，所述智控单元上还设有时钟，所述时钟被配置为用于定期设置所述气体密度继电器本体的监测时间，或者记录测试时间，或者记录事件时间。

优选地，所述智控单元还括边缘计算单元，所述边缘计算单元将气体密度检测传感器监测的压力值和温度值、和/或气体密度值进行深度计算处理，得到的信息和/或监测值包括准确的密度值p20准确天、p20准确周、p20准确季、p20准确月、p20准确年、密度值p20、压力值p、温度值t、环境温度值t环境、气体内部温度值t内部、最大温差值、年最高温度值、年最低温度值、补气时间、补气质量、漏气率l漏气率年、l漏气率季、l漏气率月、l漏气率周、l漏气率天中的一种或几种。

更优选地，所述深度计算处理包括：所述边缘计算单元对设定时间间隔内所监测的气体密度值采用平均值法(均值法)计算得到气体密度值p20的平均值p20平均，该平均值p20平均就是准确的密度值p20准确；或者，所述边缘计算单元对设定时间间隔内所监测的气体密度值p20进行傅里叶变换，转换成对应的频谱，把周期性成份滤掉，然后计算得到准确的密度值p20准确；其中，

所述p20对应实时监测的气体密度值，所述p20准确年对应一个年度时间间隔的准确的密度值，所述p20准确季对应一个季度时间间隔的准确的密度值，所述p20准确月对应一个月度时间间隔的准确的密度值，所述p20准确周对应一个星期时间间隔的准确的密度值，所述p20准确天对应一天时间间隔的准确的密度值。

进一步地，所述平均值法为：在设定的时间间隔内，设定采集频率，将全部采集得到的不同时间点的n个气体密度值进行平均值计算处理，得到气体密度值p20的平均值p20平均；或者，在设定的时间间隔里、设定温度间隔步长，把全部温度范围内采集得到的n个不同温度值的密度值进行平均值计算处理，得到其气体密度值p20的平均值p20平均；或者，在设定的时间间隔里、设定压力间隔步长，把全部压力变化范围内采集得到的n个不同压力值的密度值进行平均值计算处理，得到其气体密度值p20的平均值p20平均；其中，n为大于等于1的正整数。

进一步地，所述深度计算处理还包括：所述边缘计算单元计算所监测的电气设备的漏气率l，所述漏气率l＝△p20t/t＝(p20准确t前-p20准确t)/t，式中：t为设定的时间间隔，△p20t为时间间隔t内的密度值变化量，p20准确t前为前一个时间间隔内的准确的密度值，p20准确t为当前时间间隔内的准确的密度值；其中，

所述l漏气率年对应一个年度时间间隔的漏气率，所述l漏气率季对应一个季度时间间隔的漏气率，所述l漏气率月对应一个月度时间间隔的漏气率，所述l漏气率周对应一个星期时间间隔的准确的漏气率，所述l漏气率天对应一天时间间隔的漏气率。

更进一步地，所述深度计算处理还包括：所述边缘计算单元计算所监测的电气设备的补气时间t补气时间，所述补气时间t补气时间＝(p20准确-p20补气)/l，式中，p20补气为设定需要补气的密度值。

更进一步地，所述深度计算处理还包括：所述边缘计算单元计算所监测的电气设备的气室需要的气体总质量q总＝ρ需要×v，式中，ρ需要为需要补气的质量密度，根据需要补气的密度值p20补气及其气体特性得到，v为电气设备的气室体积；以及所述边缘计算单元计算所监测的电气设备的气室目前的气体质量q目前＝ρ目前×v，式中，ρ目前为目前气体的质量密度，根据目前监测的气体密度值p20及其气体特性得到；由计算出的气体总质量q总和目前的气体质量q目前计算气体补气质量q补气＝q总-q目前。

优选地，所述智控单元和在线校验单元能够根据设定的温度或/季节对气体密度继电器本体的接点进行在线校验；所述智控单元分别获取20℃、高温th或/和低温tl时所述气体密度继电器本体发生接点信号动作或切换时、所述气体密度检测传感器采集的气体密度值pdt20、pdth20或/和pdtl20，完成所述气体密度继电器或气体密度监测装置的温度补偿试验。

更优选地，所述智控单元或后台接收温度补偿试验的数据，若误差值|pdt20-pdth20|在其预设阈值内，则所述气体密度继电器或气体密度监测装置的高温温度补偿为合格，否则，为不合格；或/和若误差值(pdt20-pdth20)>0，则所述气体密度继电器或气体密度监测装置的高温温度补偿为欠补，否则，为过补；或者，

所述智控单元或后台接收温度补偿试验的数据，若误差值|pdbz20-pdth20|在其预设阈值内，其中pdbz20为标准接点信号动作值，则所述气体密度继电器或气体密度监测装置的高温温度补偿为合格，否则，为不合格；或/和若误差值(pdbz20-pdth20)>0，则所述气体密度继电器或气体密度监测装置的高温温度补偿为欠补，否则，为过补；或者，

所述智控单元或后台接收温度补偿试验的数据，若误差值|pdt20-pdtl20|在其预设阈值内，则所述气体密度继电器或气体密度监测装置的低温温度补偿为合格，否则，为不合格；或/和若误差值(pdt20-pdtl20)>0，则所述气体密度继电器或气体密度监测装置的低温温度补偿为过补，否则，为欠补；或者，

所述智控单元或后台接收温度补偿试验数据，若误差值|pdbz20-pdtl20|在其预设阈值内，其中pdbz20为标准接点信号动作值，则所述气体密度继电器或气体密度监测装置的低温温度补偿为合格，否则，为不合格；或/和若误差值(pdbz20-pdtl20)>0，则所述气体密度继电器或气体密度监测装置的低温温度补偿为过补，否则，为欠补。

优选地，所述智控单元的控制通过现场控制，和/或通过后台控制。

优选地，至少两个所述气体密度继电器或气体密度监测装置均通过通讯设备与远程后台检测系统连接；其中，所述气体密度继电器或气体密度监测装置设置在其对应气室的电气设备上，所述通讯设备的通讯方式包括有线通讯方式和无线通讯方式。

更优选地，所述有线通讯方式包括rs232总线、rs422总线、rs485总线、can-bus总线、4-20ma、hart、iic、spi、wire、同轴电缆、plc电力载波、电缆线中的一种或几种。

更优选地，所述无线通讯方式包括传感器内置5g/nb-iot通讯模块(如5g、nb-iot)、2g/3g/4g/5g、wifi、蓝牙、lora、lorawan、zigbee、红外、超声波、声波、卫星、光波、量子通信、声呐中的一种或几种。

优选地，至少两个所述气体密度继电器或气体密度监测装置均依次通过集线器、协议转换器与远程后台检测系统连接；其中，所述气体密度继电器或气体密度监测装置设置在其对应气室的电气设备上。

更优选地，所述集线器采用rs485集线器；所述协议转换器采用iec61850或iec104协议转换器。

本申请第三个方面公开了一种全寿命周期智能监控的气体密度监测系统，所述气体密度监测系统包括上述的一种全寿命周期智能监控的气体密度继电器或一种全寿命周期智能监控的气体密度监测装置。

本申请第四个方面公开了一种全寿命周期智能监控的气体密度继电器的实现方法，包括：

将压力调节机构的气路，与气体密度继电器本体连通，所述压力调节机构调节所述气体密度继电器本体的压力升降，使所述气体密度继电器本体发生接点信号动作；

将气体密度检测传感器，与气体密度继电器本体在气路上连通；

将在线校验接点信号采样单元，与气体密度继电器本体直接或间接相连接，在线校验接点信号采样单元采样所述气体密度继电器本体发生接点信号动作时的接点信号；

将阀的一端与电气设备相连接，将阀的另一端与气体密度继电器本体相连通，或者将阀的另一端连接压力调节机构的气路，从而将阀与气体密度继电器本体相连通；

将漏油诊断检测器设置在气体密度继电器本体内或本体外，用于采集气体密度继电器本体的漏油信息；

将智控单元，分别与所述漏油诊断检测器、所述压力调节机构、所述气体密度检测传感器和所述在线校验接点信号采样单元相连接，接收和/或计算所述漏油诊断检测器监测的数据或/和信息，完成所述压力调节机构的控制，压力值采集和温度值采集、和/或气体密度值采集，以及检测所述气体密度继电器本体的接点信号动作值和/或接点信号返回值。

优选地，所述气体密度继电器还包括密封性能检测单元，所述密封性能检测单元被配置为通过采集气体密度继电器本体的气路或壳体内的气体压力变化、或电流变化、或气体浓度变化、或气体密度值变化，获取气体密度继电器本体的漏气信息，所述实现方法还包括：

将所述密封性能检测单元设置在气体密度继电器本体内或本体外，与气体密度继电器本体内的气路相连通，或与气体密度继电器本体的壳体相连通，将智控单元与所述密封性能检测单元相连接；

所述智控单元接收和/或计算所述密封性能检测单元监测的数据或/和信息，并进行诊断，获取气体密度继电器本体的当前漏气状态；或者，所述智控单元将接收的数据或/和信息上传至后台，所述后台对接收和/或计算所述密封性能检测单元监测的数据或/和信息进行诊断，获取气体密度继电器本体的当前漏气状态。

更优选地，所述密封性能检测单元包括氧气传感器或/和氮气传感器，或者，所述密封性能检测单元包括sf6诊断传感器。

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下有益效果：

1)提供一种全寿命周期智能监控的气体密度继电器，用于对气体绝缘或灭弧的电气设备气体密度进行监测的同时，还完成对气体密度继电器的在线漏油、和/或漏气性能监测，提高了效率，无需维护，对密度继电器实现了全寿命周期智能化管控，降低了运行维护成本，保障了电网安全运行。

2)提供一种全寿命周期智能监控的气体密度继电器的实现方法，能够支持上述全寿命周期智能监控的气体密度继电器的正常运行。

附图说明

构成本申请的一部分附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1是实施例一的全寿命周期智能监控的气体密度继电器的工作状态结构示意图；

图2是实施例一的全寿命周期智能监控的气体密度继电器的校验状态结构示意图；

图3是实施例一的全寿命周期智能监控的气体密度继电器的电路原理示意图；

图4是实施例一的全寿命周期智能监控的气体密度继电器的电路原理示意图；

图5是实施例一的全寿命周期智能监控的气体密度继电器本体的结构示意图；

图6是实施例二的全寿命周期智能监控的气体密度继电器本体的结构示意图；

图7是实施例三的全寿命周期智能监控的气体密度继电器本体的结构示意图；

图8是实施例四的全寿命周期智能监控的气体密度继电器本体的结构示意图；

图9是实施例五的全寿命周期智能监控的气体密度继电器本体的结构示意图；

图10～图12是一种全寿命周期智能监控的气体密度监测系统的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例一：

图1～图2为本发明实施例一高中压电气设备用的、全寿命周期智能监控的气体密度继电器的结构示意图。全寿命周期智能监控的气体密度继电器包括：内含有防震油的气体密度继电器本体1、在线校验单元(包括压力传感器2、温度传感器3、阀4、压力调节机构5、在线校验接点信号采样单元6)、智控单元7、漏油诊断检测器10、密封性能检测单元11和接触电阻检测单元6b。其中，气体密度检测传感器(压力传感器2、温度传感器3)、智控单元7、漏油诊断检测器10和密封性能检测单元11都设置在气体密度继电器本体1上，而接触电阻检测单元6b与在线校验接点信号采样单元6设置在一起；所述智控单元7，分别与所述气体密度检测传感器(压力传感器2、温度传感器3)、所述压力调节机构5、所述在线校验接点信号采样单元6、漏油诊断检测器10和密封性能检测单元11相连接；所述阀4的一端设有与电气设备8相连通的进气口，所述阀4的另一端连接所述压力调节机构5的气路，从而将所述阀4与所述气体密度继电器本体1的气路相连通。本实施例中，所述气体密度继电器本体1设置在压力调节机构5的第一接口506上，所述阀4为逆止阀，阀4和压力调节机构5为组合体。所述阀4在所述压力调节机构5的控制下关闭或开启，同时，所述压力调节机构5调节所述气体密度继电器本体1的压力升降，使所述气体密度继电器本体1发生报警和/或解锁接点信号动作。

图1为一种全寿命周期智能监控的气体密度继电器或气体密度监测装置的工作状态示意图，图2为一种全寿命周期智能监控的气体密度继电器或气体密度监测装置的校验状态示意图。

具体地，所述压力调节机构5包括：压力调节机构壳体5b、气室501，所述气室501上设有与气体密度继电器本体1的气路相连通的第一接口506，以及与所述阀5的出气口4a密封连接的第二接口507，所述第一接口506和所述第二接口507的相对位置为错开设置；所述气室501内设有压力变化件502(本实施例为活塞)，压力变化件502与气室501的内壁通过密封件503密封接触，且压力变化件502朝向第二接口507的一侧设有一推杆5s；所述压力变化件502背向气室501的一侧通过连接件504与运动机构5d和驱动部件505相连接，或者，所述压力变化件502直接与驱动部件505相连接。所述驱动部件505驱动所述连接件504进而带动所述压力变化件502及所述推杆5s在气室501内移动，以控制阀4的打开或关闭；所述气室501内的气体压力随所述压力变化件502的位置变化而变化。驱动部件505和运动机构5d可以是包括、但不限于磁力、电机、电动推杆电机、步进电机、往复运动机构、卡诺循环机构、空压机、压缩机、放气阀、造压泵、增压泵、增压阀、电动气泵、电磁气泵、气动元件、磁耦合推力机构、加热产生推力机构、电加热产生推力机构、化学反应产生推力机构中的一种。加热产生推力机构如加热双金属片，就会产生推力的机构。推杆5s也可泛指能够开启或关闭阀4的推动件。

所述压力调节机构5的气室501的一端设有第三接口，所述连接件504的一端连接所述压力变化件502，另一端穿出所述第三接口连接到所述驱动部件505。所述压力调节机构5还包括密封件联结件508，所述密封联结件508的一端与所述第三接口密封连接，所述密封联结件508的另一端与驱动部件505的驱动端密封连接，或者所述密封联结件508将所述连接件504、所述驱动部件505密封包裹在所述密封联结件508内。所述密封件联结件508可以是波纹管、或密封气囊、或密封圈，本实施例中，所述密封件联结件508采用波纹管。

所述阀4包括阀体404，所述阀体404沿其轴向设有与电气设备8相连接的进气口4b和与压力调节机构5相连接的出气口4a。所述阀体404内部的空腔设有阀芯组件，所述阀芯组件包括卡簧405、弹性件403(本实施例为复位弹簧)和阀芯401，所述弹性件403的一端通过卡簧405与所述进气口4b固定连接，所述弹性件403的另一端与阀芯401的一端固定连接，阀芯401的另一端贯穿所述出气口4a、自所述压力调节机构5的第二接口507伸入所述气室501内，与所述推杆5s正对设置。校验时，阀芯401和推杆5s之间具有间隙，所述阀芯401在弹性件403的作用下与阀体404的内壁密封连接，封堵所述阀4的进气口4b和出气口4a。本实施例也可以是，阀芯401的另一端贯穿所述出气口4a，但不从所述压力调节机构5的第二接口507伸入所述气室501内，正常工作状态时，阀芯401与推杆5s之间紧靠，阀芯401在推杆5s的作用下与阀体404的内壁分离，使阀4的进气口4b和出气口4a连通。

所述阀芯401包括阀杆和阀瓣，阀瓣固定在阀杆上；所述阀体404的内壁设有漏斗形倾斜面，所述阀瓣为锥形。阀芯401的外形还可以另外灵活设计，利用已有的自封阀技术实施，如橡胶硫化、或采用止回球、钢球等。如图1所示，正常工作状态时，所述压力调节机构5的推杆5s推动阀芯401在所述阀体404的空腔内向所述进气口4b的方向运动，所述弹性件403处于压缩状态，所述阀芯401的阀瓣的外表面与所述阀体404的内壁分离，所述阀4的进气口4b和所述出气口4a连通，即所述阀4处于开启状态。如图2所示，校验时，阀瓣的外表面通过密封圈402密封连接在阀体404内壁的倾斜面上，封堵所述阀4的进气口4b和出气口4a，即所述阀4处于关断状态。

此外，所述阀体404上设有密封连接于压力调节机构5的密封件407和5m，以及所述阀体404上设有密封连接于电气设备8的密封件406。上述的密封件可以为橡胶圈、或橡胶垫、或o型圈中的任意一种。

上述的气体密度继电器本体1，包括：双金属片补偿的气体密度继电器、气体补偿的气体密度继电器、或者双金属片和气体补偿混合型的气体密度继电器；完全机械的气体密度继电器、数字型气体密度继电器、机械和数字结合型的气体密度继电器；带指示的密度继电器(指针显示的密度继电器、或数码显示的密度继电器、液晶显示的密度继电器)，不带指示的密度继电器(即密度开关)；sf6气体密度继电器、sf6混合气体密度继电器、n2气体密度继电器、其它气体密度继电器等等。

上述的压力传感器2的类型：可以是绝对压力传感器、相对压力传感器、或绝对压力传感器和相对压力传感器，数量可以若干个。压力传感器2形式可以是扩散硅压力传感器、mems压力传感器、芯片式压力传感器、线圈感应压力传感器(如巴登管附带感应线圈的压力测量传感器)、电阻压力传感器(如巴登管附带滑线电阻的压力测量传感器)；可以是模拟量压力传感器，也可以是数字量压力传感器。压力采集为压力传感器、压力变送器等各种感压元件，例如扩散硅式、蓝宝石式、压电式、应变片式(电阻应变片式、陶瓷应变片式)。

上述的温度传感器3，可以是热电偶、热敏电阻、半导体式；可以为接触式和非接触式；可以为热电阻和热电偶。总之，温度采集可以用温度传感器、温度变送器等各种感温元件。

上述的智控单元7(如图3所示)，包括处理器71(u1)、电源72(u2)。处理器71(u1)可以是通用计算机、工控机、cpu、单片机、arm芯片、ai芯片、mcu、fpga、plc等、工控主板、嵌入式主控板等，以及其它智能集成电路。电源72(u2)可以是开关电源、交流220v、直流电源、ldo、可编程电源、太阳能、蓄电池、充电电池、电池、电场感应电源、磁场感应电源、无线充电电源、电容电源等。智控单元7的基本要求或功能是：工作状态时，智控单元7获取所述气体密度检测传感器采集的气体密度值；或者智控单元7获取所述气体密度检测传感器(压力传感器2和温度传感器3)采集的压力值和温度值，完成气体密度继电器对所监测的电气设备的气体密度的在线监测，无须人工到现场读取气体密度继电器本体1的显示值。校验时，通过智控单元7完成压力调节机构5的控制和信号采集，实现阀4的关闭，进而校验时隔断气体密度继电器本体1和电气设备8的气路，能够检测到气体密度继电器本体1的接点信号发生动作时的压力值和温度值，换算成对应的20℃时的压力值p20(密度值)，即能够检测到气体密度继电器本体1的接点动作值pd20，完成气体密度继电器本体1的校验工作。或者，智控单元7能够直接检测到气体密度继电器本体1的接点信号发生动作时的密度值pd20，完成气体密度继电器本体1的校验工作。同时，智控单元7还可以通过气体密度继电器本体1的额定压力值的测试，完成气体密度继电器本体1、压力传感器2、温度传感器3之间的自校验，实现免维护。

上述的在线校验接点信号采样单元6，通过接点信号连锁件5k控制，主要完成气体密度继电器本体1的接点信号采样。即在线校验接点信号采样单元6的基本要求或功能是：1)在校验时不影响电气设备的安全运行，即校验时，气体密度继电器本体1的接点信号发生动作时，不会影响电气设备的安全运行；2)气体密度继电器本体1的接点信号控制回路不影响气体密度继电器的性能，特别是不影响智控单元7的性能，不会使气体密度继电器发生损坏、或影响测试工作。

上述的在线校验接点信号采样单元6，通过接点信号连锁件5k控制，主要完成气体密度继电器本体1的接点信号采样。即在线校验接点信号采样单元6的基本要求或功能是：1)在校验时不影响电气设备的安全运行，即校验时，气体密度继电器本体1的接点信号发生动作时，不会影响电气设备的安全运行；2)气体密度继电器本体1的接点信号控制回路不影响气体密度继电器的性能，特别是不影响智控单元7的性能，不会使气体密度继电器发生损坏、或影响测试工作。

如图1和图2所示，一种全寿命周期智能监控的气体密度继电器或气体密度监测装置的工作原理：工作状态时，智控单元7根据压力传感器2、温度传感器3监测到电气设备的气体压力和温度，得到相应的20℃压力值p20(即气体密度值，即在线监测气体密度值)。所述压力调节机构5的推杆5s推动阀芯401在所述阀体404的空腔内向所述进气口4b的方向运动，所述弹性件403处于压缩状态，所述阀芯401的阀瓣的外表面与所述阀体404的内壁分离，所述阀4的进气口4b和所述出气口4a连通，即所述阀4处于开启状态，所述压力调节机构5的气室501与气体密度继电器本体1和电气设备8的气路相连通。

当需要校验气体密度继电器本体1时，此时如果气体密度值p20≥设定的安全校验密度值ps；气体密度继电器(或密度监测装置)就发出指令，即通过智控单元7驱动压力调节机构5的驱动部件505和运动机构5d，驱动部件505和运动机构5d带动连接件504向右运动，进而使压力变化件502和密封件503向右运动(远离阀4的方向)，如图2所示。且在运动中，推杆5s远离阀4的阀芯401，阀芯401在弹性件403的作用下向右运动，阀瓣的外表面通过密封圈402密封连接在阀体404内壁的倾斜面上，封堵所述阀4的进气口4b和出气口4a，自动关闭气路，进而关断气体密度继电器本体1和电气设备8的气路，并通过接点信号连锁件5k完成在线校验接点信号采样单元6切断气体密度继电器本体1的接点信号的控制回路，将气体密度继电器本体1的接点连接至智控单元7。由于气体密度继电器在开始校验前，已经进行气体密度值p20≥设定的安全校验密度值ps的监测和判断，因此电气设备8的气体是在安全运行范围内的，况且气体泄漏是个缓慢的过程，校验时是安全的。随着压力变化件502和密封件503的运动，气室501的体积发生变化，能够调节所述气体密度继电器本体1的压力，使其气体压力缓慢下降，使得气体密度继电器本体1发生接点动作，其接点动作通过在线校验接点信号采样单元6传递到智控单元7，智控单元7根据接点动作时压力传感器2采集的压力值p和温度传感器3采集的温度值t，进而经过计算得到气体密度值p20，或直接得到气体密度值p20，检测出气体密度继电器本体1的接点信号动作值pd20，完成气体密度继电器的接点信号动作值的校验工作。即智控单元7按照气体压力-温度关系特性换算成为对应20℃时的压力值p20(密度值)，就可以检测到气体密度继电器本体1的接点动作值pd20。待气体密度继电器本体1的报警和/或闭锁信号的接点动作值全部检测出来后，再通过智控单元7驱动压力调节机构5，压力变化件502往左方向运动(即往阀4方向运动)，气室501的体积发生变化，能够调节所述气体密度继电器本体1的压力，使其气体压力缓慢上升，使得气体密度继电器本体1发生接点复位，接点复位通过在线校验接点信号采样单元6传递到智控单元7，智控单元7根据接点复位时的压力值p、温度值t得到气体密度值p20，或直接得到气体密度值p20，检测出气体密度继电器的接点信号返回值pf20，完成气体密度继电器的接点信号返回值pf20的校验工作。可以如此反复校验多次(例如2～3次)，然后计算其平均值，这样就完成了气体密度继电器本体1的校验工作。

本实施例一中还设置有逆止阀开关状态监视器15，所述逆止阀开关状态监视器15与压力调节机构5相对应设置，本实施例中，所述逆止阀开关状态监视器15采用行程开关，在阀4处于开启状态时，所述压力调节机构5使逆止阀开关状态监视器15输出一个信号，该信号与智控单元7相连接，可以上传到目标设备(例如后台)。

当所有的接点信号校验工作完成后，智控单元7控制压力调节机构5，所述压力调节机构5的推杆5s在运动机构5d和驱动部件505的作用下向左运动，对阀4的阀芯401施加作用力，使阀4开启，电气设备8和气体密度继电器本体1的气路相互连通(如图1所示)，并随着接点信号连锁件5k的运动，将在线校验接点信号采样单元6调整到工作状态，气体密度继电器本体1的接点信号的控制回路恢复运行正常工作状态。如图1所示：此时，阀4开启，气体密度继电器本体1在气路上与电气设备8相连通，气体密度继电器本体1正常监控电气设备8的气室的气体密度，以及能够在线监测电气设备8的气体密度。即气体密度继电器本体1的密度监控回路正常工作，气体密度继电器本体1安全监控电气设备8的气体密度，使电气设备8安全可靠地工作。这样就方便完成气体密度继电器本体1的在线校验工作，同时在线校验气体密度继电器本体1时不会影响电气设备8的安全运行。

本发明的一种全寿命周期智能监控的气体密度继电器或气体密度监测装置，所述智控单元7和在线校验单元(包括压力传感器2、温度传感器3、阀4、压力调节机构5、在线校验接点信号采样单元6)能够根据设定的温度或/季节对气体密度继电器本体1的接点进行在线校验。例如在20℃、高温th(例如高温50℃)或/和低温tl(例如低温零下-30℃)时，分别对气体密度继电器本体1的接点进行在线校验，所述智控单元7分别获取20℃、高温th(例如高温50℃)或/和低温tl(例如低温零下-30℃)时所述气体密度继电器本体1发生接点信号动作或切换时、所述气体密度检测传感器采集的气体密度值pd20(20℃时的接点信号动作值)、pdth20(高温th时的接点信号动作值)或/和pdtl20(低温tl时的接点信号动作值)，完成所述气体密度继电器或气体密度监测装置的温度补偿试验。进一步地，所述智控单元7或后台接收温度补偿试验数据，若误差值|pdt20-pdth20|在其预设阈值内，则所述气体密度继电器或气体密度监测装置的高温温度补偿为合格，否则，为不合格；或/和若误差值(pdt20-pdth20)>0，则所述气体密度继电器或气体密度监测装置的高温温度补偿为欠补，否则，为过补；或者，所述智控单元7或后台接收温度补偿试验数据，若误差值|pdbz20-pdth20|在其预设阈值内，其中pdbz20为标准接点信号动作值，则所述气体密度继电器或气体密度监测装置的高温温度补偿为合格，否则，为不合格；或/和若误差值(pdbz20-pdth20)>0，则所述气体密度继电器或气体密度监测装置的高温温度补偿为欠补，否则，为过补；或者，所述智控单元7或后台接收温度补偿试验数据，若误差值|pdt20-pdtl20|在其预设阈值内，则所述气体密度继电器或气体密度监测装置的低温温度补偿为合格，否则，为不合格；或/和若误差值(pdt20-pdtl20)>0，则所述气体密度继电器或气体密度监测装置的低温温度补偿为过补，否则，为欠补；或者，所述智控单元7或后台接收温度补偿试验数据，若误差值|pdbz20-pdtl20|在其预设阈值内，其中pdbz20为标准接点信号动作值，则所述气体密度继电器或气体密度监测装置的低温温度补偿为合格，否则，为不合格；或/和若误差值(pdbz20-pdtl20)>0，则所述气体密度继电器或气体密度监测装置的低温温度补偿为过补，否则，为欠补。通过温度补偿试验确保选用/或所用的气体密度继电器的高温、低温时的性能是合格、正常的，确保电网的安全可靠运行。

当气体密度继电器本体1完成了校验工作后，气体密度继电器或气体密度监测装置就进行判定，可以告示检测结果，方式灵活。总之，气体密度继电器完成在线校验工作后，如有异常，能够自动发出报警，可以上传到远端。

图3是实施例一的全寿命周期智能监控的气体密度继电器的电路原理示意图。如图3所示，本实施例的在线校验接点信号采样单元6包括第一连接电路和第二连接电路，所述第一连接电路连接所述气体密度继电器本体1的接点pj与接点信号的控制回路，所述第二连接电路连接所述气体密度继电器本体1的接点pj与所述智控单元7。在非校验状态下，所述第二连接电路断开，所述第一连接电路闭合；在校验状态下，所述在线校验接点信号采样单元6切断所述第一连接电路，连通所述第二连接电路，将所述气体密度继电器本体1的接点pj与所述智控单元7相连接。具体地，所述第一连接电路包括第一继电器j1，所述第二连接电路包括第二继电器j2。第一继电器j1设有常闭接点j11和j12，常闭接点j11和j12串联在所述接点信号的控制回路中；第二继电器j2设有常开接点j21和j22，常开接点j21和j22连接在所述气体密度继电器本体1的接点pj上；还可以，第一继电器j1和第二继电器j2合为一体，即为具有常开常闭接点的继电器。在非校验状态下，常闭接点j11和j12闭合，常开接点j21和j22断开，气体密度继电器实时监测所述接点pj的输出状态；在校验状态下，常闭接点j11和j12断开，常开接点j21和j22闭合，气体密度继电器本体1的接点pj通过常开接点j21和j22与智控单元7连接。

进一步阐述，如图3所示，所述气体密度继电器或气体密度监测装置还包括接触电阻检测单元6b，接触电阻检测单元6b与在线校验接点信号采样单元6设置在一起。接触电阻检测单元6b包括第三继电器j3(63)、恒流源64、放大器65、a/d转换器66。第三继电器j3包括常开接点j31和j32；所述恒流源64与放大器65通过常开接点j31和j32并联至气体密度继电器本体1的接点pj两端，所述a/d转换器66串联在放大器65的输出端与所述智控单元7之间。

在气体密度继电器本体1的接点信号发生动作时，智控单元7发出检测接点接触电阻的指令，线校验接点信号采样单元6在智控单元7的控制下，第一继电器j1(61)两接点j11和j12断开，使接点pj与接点的控制回路断开，而第二继电器j2(62)两对常开接点j21和j22依然断开。接着，在智控单元7的控制下，接触电阻检测单元6b的第三继电器j3(63)发生动作，其上的两对常开接点j31和j32发生闭合，使得恒流源64和放大器65与接点pj相互连接，通过恒流源64产生的电流ij，使得接点pj两端产生电压uj，经过放大器65、a/d转换器66、智控单元7的处理，得到准确的电压uj，智控单元7根据rj＝uj/ij，就能够检测到气体密度继电器本体1的接点接触电阻值rj。本实施例也采用恒流法，主要考虑到被测接点电阻为微小电阻，为了提高测量精度，消除测试引线对测量结果的影响，可以采用四线制进行测量。另外，智控单元7在软件设计上增加归零功能，并且可以根据测量的误差，对测试结果进行修正，以进一步提高接点接触电阻值rj的测量精度。整个气体密度继电器校验(包含接点接触电阻检测)完成后，智控单元7控制第三继电器j3的接点j31和j32断开，以及在线校验接点信号采样单元6的第二继电器j2的接点j21和j22断开，此时气体密度继电器本体1的接点pj就通过断开第二继电器j2的接点j21和j22与智控单元7不相连接。同时智控单元7开启阀4，使气体密度继电器本体1在气路上与电气设备8相连通。接着，在线校验接点信号采样单元6的第一继电器j1的接点j11和j12闭合，使气体密度继电器本体1继续安全监控电气设备8的气体密度，使电气设备8安全可靠工作。这样就方便完成气体密度继电器1的在线校验工作(包含接点接触电阻检测)，同时在线校验气体密度继电器1时不会影响电气设备8的安全运行。

所述智控单元7或后台根据所监测的接点接触电阻值，对气体密度继电器本体1的接点寿命进行评估、或者对气体密度继电器寿命的进行预测，确保密度继电器是可靠的。

在一种优选实施例中，上述的接触电阻检测单元6b也可以替换为绝缘性能检测单元6c。如图4所示，绝缘性能检测单元6c包括第四继电器j4(67)、电压激励器603、电流检测器604、放大器605、a/d转换器606。第四继电器j4(67)包括一个常开接点j41；所述气体密度继电器本体1的接点pj通过常开接点j41连接电压激励器603的一端，电压激励器603的另一端通过电流检测器604接地，放大器605并联至电流检测器604的两端，所述a/d转换器606串联在放大器605的输出端与所述智控单元7之间。

在气体密度继电器本体1的接点信号发生动作时，智控单元7发出检测接点绝缘性能的指令，线校验接点信号采样单元6在智控单元7的控制下，第一继电器j1(61)两接点j11和j12断开，使接点pj与气体密度继电器接点的控制回路断开，而第二继电器j2(62)的两对常开接点j21和j22依然断开。接着，在智控单元7的控制下，绝缘性能检测单元6c的第四继电器j4(67)发生动作，其上的常开接点j41发生闭合，使得接点pj与电压激励器603、电流检测器604和外壳(接地)相互连接，通过电压激励器603在该回路中产生的泄漏电流ix1，经过放大器605、a/d转换器606、智控单元7的处理，得到准确的泄漏电流ix1，结合电压激励器603所产生的电压uj1，以及电压激励器603的本省的电阻rd1、电流检测器604的本省的电阻rd2，智控单元7就能方便地检测到气体密度继电器本体1的接点绝缘性能值rjy(rjy＝uj1/ix1-rd1-rd2)。本实施例也可采用恒压法，主要考虑到被测接点绝缘电阻为较大电阻，另外，智控单元7在软件设计上增加归零功能，并且可以根据测量的误差，对测试结果进行修正，以进一步提高接点绝缘性能值rjy的测量精度。校验完成后，智控单元7控制第四继电器j4的接点j41断开，以及在线校验接点信号采样单元6的第二继电器j2的常开接点j21和j22断开，此时气体密度继电器本体1的接点pj就通过断开第二继电器j2的接点常开j21和j22与智控单元7不相连接。智控单元7控制阀4开启，使得气体密度继电器1在气路上与电气设备相连通。接着，在线校验接点信号采样单元6的第一继电器j1的常闭接点j11和j12闭合，气体密度继电器本体1的接点pj的控制回路正常工作，气体密度继电器安全监控电气设备的气体密度，使电气设备安全可靠工作。这样就方便完成气体密度继电器的在线校验工作，同时不会影响电气设备的安全运行。

上述的气体密度继电器本体1、压力传感器2、温度传感器3、阀4、压力调节机构5、在线校验接点信号采样单元6、智控单元7之间的位置可以根据需要进行灵活设置。例如气体密度继电器本体1、压力传感器2和温度传感器3可以设置在一起；或者压力传感器2和压力调节机构5可以设置在一起。总之，它们间的设置可以灵活排列组合。气室501可以是空心的，也可以是局部空心的，其形状与压力变化件502相互配合，与压力变化件502配合使用，能够调节气体压力变化。

图5为本发明实施例一高中压电气设备用的、全寿命周期智能监控的气体密度继电器本体的结构示意图。如图5所示，本实施例中的漏油诊断检测器10包括液位变送器、液位传感器或液位计，并设置在气体密度继电器本体1内。气体密度继电器本体内1充装有一定量的油液112(一般为硅油)，并将油液112的量控制在设定的液位11201。漏油诊断检测器10(液位变送器、或液位传感器、或液位计)与智控单元7连接，将采集到的气体密度继电器本体1内的液位上传到智控单元7；气体密度继电器本体1内的液位低于和/或高于所设定的液位11201一定程度时，智控单元7或后台发出漏油报警信号和/或信息。

本实施例中，气体密度继电器本体1内的油液112在充装完成并满足设定量的要求后，即为所述设定的液位11201。设定的液位11201将做为初始数据保存到连接的智控单元7或上传至后台，用于对比采集到的实际液位变化量，判断是否漏油。其中，气体密度继电器本体1包括：壳体102，以及设于所述壳体102内的基座108、压力检测器103、温度补偿元件104、端座108、若干信号发生器109；其中，所述信号发生器109为微动开关或磁助式电接点，所述压力检测器103为巴登管，所述温度补偿元件104采用温度补偿片，所述气体密度继电器本体1通过所述信号发生器109输出接点信号，通过压力检测器103和温度补偿元件104监测气体密度。其原理是：基于压力检测器103并利用温度补偿元件104对变化的压力和温度进行修正，以反映(六氟化硫)气体密度的变化。即在被测介质(如sf6)气体的压力作用下，由于有了温度补偿元件104的作用，六氟化硫(或其它)气体密度值变化时，气体的压力值也相应地变化，迫使压力检测器103的末端产生相应的弹性变形位移，借助于温度补偿元件104，传递给机芯105，机芯105又传递给指针106，遂将被测的(六氟化硫)气体密度值在刻度盘上指示出来。信号发生器109作为输出报警闭锁接点。这样气体密度继电器本体1就能把气体密度值显示出来了。如果漏气了，气体密度值下降了，压力检测器103产生相应地向下位移，通过温度补偿元件104，传递给机芯105，机芯105又传递给指针106，指针106就往示值小的方向走，在刻度盘上具体显示漏气程度；同时，压力检测器103通过温度补偿元件104带动横梁向下位移，横梁上的调节件107渐离信号发生器109，到一定程度时，信号发生器109的接点接通，发出相应的接点信号(报警或闭锁)。如果气体密度值升高了，即密封气室内的气体密度值大于设定的气体密度值时，密度值也相应地升高，压力检测器103的末端和温度补偿元件104产生相应的向上位移，温度补偿元件104使横梁也向上位移，横梁上的调节件107就向上位移并推动信号发生器109的接点断开，接点信号(报警或闭锁)就解除。

本实施例中，气体密度继电器本体1内的油液(例如硅油)112在充装完成达到设定的液位11201后，实际使用工作的过程中存在可能的漏油状况发生。其漏油诊断检测工作过程是：所述漏油诊断检测器10置于气体密度继电器本体1的壳体102内的适当位置，用于采集油液112的实际液位变化数据，并将采集到的实际液位变化数据传送给连接的智控单元7或通过智控单元7上传至后台。智控单元7将接收和/或计算所述漏油诊断检测器10监测的数据和/或信息与设定的液位11201初始数据进行诊断对比，获取气体密度继电器本体1的当前实际液位变化量，气体密度继电器本体1内的液位低于和/或高于所设定的液位11201一定程度时，智控单元7发出漏油报警信号和/或信息；或者智控单元7将接收和/或计算监测的数据和/或信息上传至后台，并通过后台与设定的液位11201初始数据进行诊断对比，获取气体密度继电器本体1的当前实际液位变化量，气体密度继电器本体1内的液位低于和/或高于所设定的液位11201一定程度时，后台发出漏油报警信号和/或信息。

本实施例中的密封性能检测单元11为氧气传感器或/和氮气传感器，密封性能检测单元11设置在气体密度继电器本体1内，且与智控单元7连接。所述智控单元7通过氧气传感器或/和氮气传感器监测壳体内的氧气浓度或/和氮气浓度，所监测的氧气浓度或/和氮气浓度低于所设定的预设阈值时，智控单元7发出漏气报警信号或/和信息，或者，所监测的氧气浓度或/和氮气浓度低于正常时的氧气浓度或/和氮气浓度时，智控单元7发出漏气报警信号或/和信息。

气体密度继电器完成气体密度继电器本体的漏油或漏气性能诊断工作后，如有异常，能够自动发出报警，可以上传到远端，或可以发送到指定的接收机上，例如发送到手机。其通信方式为有线或无线，有线的通讯方式可以为rs232、rs422、rs485、can-bus等工业总线、光纤以太网、4-20ma、hart、iic、spi、wire、同轴电缆、plc电力载波等；无线通讯方式可以为2g/3g/4g/5g等、wifi、蓝牙、lora、lorawan、zigbee、红外、超声波、声波、卫星、光波、量子通信、声呐、传感器内置5g/nb-iot通讯模块(如nb-iot)等。总之，可以多重方式，多种组合，充分保证气体密度继电器的可靠性能。

总之，本实施例中，全寿命周期智能监控的气体密度继电器或气体密度监测装置对气体绝缘或灭弧的电气设备气体密度进行监控的同时，还完成对气体密度继电器本体的在线校验、在线漏油诊断、在线密封(漏气)性能监测、接点接触电阻值监测，绝缘性能检测，提高了效率，无需维护，对密度继电器实现全寿命周期智能化管控，降低了运行维护成本，保障了电网安全运行。

实施例二：

图6为本发明实施例二高中压电气设备用的、全寿命周期智能监控的气体密度继电器本体的结构示意图。

本实施例较实施例一的区别是：

本实施例的漏油诊断检测器10主要由摄像机(或摄像头)组成。所述摄像机包括摄像机本体1001、摄像机护罩1002。所述摄像机设置在气体密度继电器本体1外(也可以本体内)。其原理是：所述摄像机通过图像识别技术获取气体密度继电器的信息，包括漏油、进水、生锈、异物侵入、表盘模糊、橡胶老化、橡胶断裂、器件破损、器件掉落、器件卡滞中的一种或几种，智控单元7或后台发出漏油性能报警信号或/和信息。

或者，所述漏油诊断检测器10主要由摄像机和试纸1003组成，所述摄像机和试纸1003设置在气体密度继电器本体1外或本体内。当气体密度继电器本体1出现漏油时，所述试纸1003与油发生反应变色，所述摄像机通过图像识别技术获取变色的试纸1003图像，获取气体密度继电器的信息，例如漏油、进水、生锈、异物侵入、表盘模糊等，智控单元7或后台发出漏油报警信号和/或信息。在一种优选实施例中，所述试纸1003的表面还可以涂有保护涂层，漏油后，油将保护涂层溶解，暴露出试纸1003，试纸1003与空气中的反应气体发生化学反应变色，所述摄像机通过图像识别技术获取变色的试纸1003图像，获取气体密度继电器的信息，智控单元7或后台发出漏油报警信号和/或信息。

或者，所述漏油诊断检测器10主要由摄像机和化学变化试剂1003组成，摄像机和化学变化试剂1003设置在气体密度继电器本体1或本体内。当气体密度继电器本体1出现漏油时，化学变化试剂1003发生变色，摄像机通过图像识别技术获取变色的化学变化试剂1003图像，获取气体密度继电器的信息，例如漏油、进水、生锈等，智控单元7或后台发出漏油报警信号和/或信息。

本实施例中，所述摄像机可以移动和/或转动，能够多角度地进行摄像。

实施例三：

图7为本发明实施例三高中压电气设备用的、全寿命周期智能监控的气体密度继电器本体的结构示意图。

本实施例较实施例一的区别是：

所述密封性能检测单元11为sf6诊断传感器1101，sf6诊断传感器1101可以设置在气体密度继电器1的壳体102内；或者，所述密封性能检测单元11还可以包括气罩(或泄漏气体收集器)1102，所述气罩1102设置在气体密度继电器本体1的外部，并与气体密度继电器本体1的壳体102相连通，共同形成一个相对密封腔体(要求sf6诊断传感器及其底部是密封的，能够收集泄漏的sf6气体，即腔体中sf6诊断传感器的上部可以不完全密封)。所述sf6诊断传感器1101、智控单元7设置在所述气罩1102内。所述sf6诊断传感器1101包括、但不限于超声波传感器、红外传感器、激光外传感器、气敏半导体传感器中的一种。所述sf6诊断传感器1101与智控单元7相连接，智控单元7通过sf6诊断传感器1101监测到sf6气体浓度，sf6气体浓度高于所设定的预设阈值时，智控单元7或后台发出漏气报警信号或/和信息；或者，所监测的sf6气体浓度高于正常时的sf6气体浓度时，智控单元7或后台发出漏气报警信号或/和信息。

本实施例的工作原理如下：气罩1102设置在气体密度继电器本体1的外部，并与气体密度继电器本体1的壳体102相通，形成一个密封腔体。所述密封腔体内正常情况下是具有一定稳定属性的气体，一般为不限于空气、氮气的一种或几种。正常情况下，所述空气在密封腔体内的量是固定不变的，所述sf6诊断传感器1101用于监测空气中sf6的浓度，也就是说，密封腔体中的sf6气体浓度是固定不变的。当气体密度继电器本体1的气路发生漏气性能时，泄漏的气体会密封在所述密封腔体内，会使密封腔体内的sf6气体浓度增大。智控单元7通过sf6诊断传感器监测到sf6气体浓度，所监测的sf6气体浓度高于所设定的预设阈值时，智控单元7或后台发出漏气报警信号或/和信息；或者，所监测的sf6气体浓度高于正常时的sf6气体浓度时，智控单元7或后台发出漏气报警信号或/和信息。

实施例四：

图8为本发明实施例四高中压电气设备用的、全寿命周期智能监控的气体密度继电器本体的结构示意图。

本实施例较实施例一的区别是：

1)所述气体密度继电器本体1还带有比对密度值输出信号1505，该比对密度值输出信号1505与所述智控单元7相连接。所述气体密度继电器本体1的气体密度上升或下降到一设定的气体密度值p，所述比对密度值输出信号1505向智控单元7输出相应的信号，所述比对密度值输出信号1505为第一密度值ps20，同时所述气体密度检测传感器(压力传感器2、温度传感器3)采集的气体密度值为第二密度值pj20，所述智控单元7或/和后台将第一密度值ps20与第二密度值pj20进行比对，获得密度差|pj20-ps20|；当密度差|pj20-ps20|在其预设阈值内，则所述气体密度继电器或气体密度监测装置的监测部分的当前工作状态为正常工作状态，否则，为异常工作状态。通过这样的在线监测诊断，确保使气体密度继电器处于正常状态，无须人工维护，达到全寿命周期智能监控气体密度继电器。

2)所述智控单元7还包括边缘计算单元，所述边缘计算单元将采集到的气体密度值p20、压力值p和温度值t进行深度计算处理，得到的信息和/或监测值包括准确的密度值p20准确天、p20准确周、p20准确季、p20准确月、p20准确年、密度值p20、压力值p、温度值t、环境温度值t环境、气体内部温度值t内部、最大温差值、年最高温度值、年最低温度值、补气时间、补气质量、漏气率l漏气率年、l漏气率季、l漏气率月、l漏气率周、l漏气率天中的一种或几种。

具体地，所述深度计算处理包括：所述边缘计算单元对设定时间间隔内所监测的气体密度值采用平均值法(均值法)计算得到气体密度值p20的平均值p20平均，该平均值p20平均就是准确的密度值p20准确；或者，所述边缘计算单元对设定时间间隔内所监测的气体密度值p20进行傅里叶变换，转换成对应的频谱，把周期性成份滤掉，然后计算得到准确的密度值p20准确；其中，所述p20对应实时监测的气体密度值，所述p20准确年对应一个年度时间间隔的准确的密度值，所述p20准确季对应一个季度时间间隔的准确的密度值，所述p20准确月对应一个月度时间间隔的准确的密度值，所述p20准确周对应一个星期时间间隔的准确的密度值，所述p20准确天对应一天时间间隔的准确的密度值。

上述的平均值法为：在设定的时间间隔内，设定采集频率，将全部采集得到的不同时间点的n个气体密度值进行平均值计算处理，得到气体密度值p20的平均值p20平均；或者，在设定的时间间隔里、设定温度间隔步长，把全部温度范围内采集得到的n个不同温度值的密度值进行平均值计算处理，得到其气体密度值p20的平均值p20平均；或者，在设定的时间间隔里、设定压力间隔步长，把全部压力变化范围内采集得到的n个不同压力值的密度值进行平均值计算处理，得到其气体密度值p20的平均值p20平均；其中，n为大于等于1的正整数。

所述智控单元7的边缘计算单元具有多个不同时间间隔的准确的密度值p20准确。例如，多个不同时间间隔的准确的密度值p20准确分别对应一个年度时间间隔的准确的密度值p20准确年，分别对应一个季度时间间隔的准确的密度值p20准确季，分别对应一个月度时间间隔的准确的密度值p20准确月，分别对应一个星期时间间隔的准确的密度值p20准确周，分别对应一天时间间隔的准确的密度值p20准确天。所述的多个不同时间间隔的准确的密度值p20准确通过通讯模块上传到目标设备或目标平台，进而实现更加准确在线监测电气设备的气体密度值。一般来说，密度值p20准确年和密度值p20准确季适合于微漏的电气设备的判断；而密度值p20准确月和密度值p20准确周适合于中型漏气的电气设备的判断；而密度值p20准确天和密度值p20(实时)适合于重大漏气的电气设备的判断。通过多级计算，多层监控，即保证安全，又提高精准性能，同时也创新性地解决了业内难题：气体密度继电器与电气设备的气室间的温差问题。

所述深度计算处理还包括：所述边缘计算单元计算所监测的电气设备的漏气率l，所述漏气率l＝△p20t/t＝(p20准确t前-p20准确t)/t，式中：t为设定的时间间隔，△p20t为时间间隔t内的密度值变化量，p20准确t前为前一个时间间隔内的准确的密度值，p20准确t为当前时间间隔内的准确的密度值；其中，所述l漏气率年对应一个年度时间间隔的漏气率，所述l漏气率季对应一个季度时间间隔的漏气率，所述l漏气率月对应一个月度时间间隔的漏气率，所述l漏气率周对应一个星期时间间隔的准确的漏气率，所述l漏气率天对应一天时间间隔的漏气率。

所述深度计算处理还包括：所述边缘计算单元计算所监测的电气设备的补气时间t补气时间，所述补气时间t补气时间＝(p20准确-p20补气)/l，式中，p20补气为设定需要补气的密度值。

所述深度计算处理还包括：所述边缘计算单元计算所监测的电气设备的气室需要的气体总质量q总＝ρ需要×v，式中，ρ需要为需要补气的质量密度，根据需要补气的密度值p20补气及其气体特性得到，v为电气设备的气室体积；以及所述边缘计算单元计算所监测的电气设备的气室目前的气体质量q目前＝ρ目前×v，式中，ρ目前为目前气体的质量密度，根据目前监测的气体密度值p20及其气体特性得到；由计算出的气体总质量q总和目前的气体质量q目前计算气体补气质量q补气＝q总-q目前。

3)所述气体密度继电器或监测装置还具有发生气体液化的告示、或/和告示发生气体液化的时间、或/和告示发生气体液化的持续时间(时长)。具体来说，所述智控单元7接收所述气体密度检测传感器监测到的密度值p20，若密度值p20≤预设阈值密度值p20sd，智控单元7或后台发出液化告示信号和/或信息，或/和告示发生气体液化的时间，或/和告示发生气体液化的持续时间。或者，所述智控单元7接收所述气体密度检测传感器监测到的温度值t，若温度值t≤预设阈值温度值tsd，智控单元7或后台发出液化告示信号和/或信息，或/和告示发生气体液化的时间，或/和告示发生气体液化的持续时间。或者，所述智控单元7接收所述气体密度检测传感器监测到的压力值p，在设定的时间周期内，若压力变化值△p≥预设阈值压力变化值△psd，智控单元7或后台发出液化告示信号和/或信息，或/和告示发生气体液化的时间，或/和告示发生气体液化的持续时间。或者，所述智控单元7接收所述气体密度检测传感器监测到的压力值p，在特定温度值ttd时，若压力值p≤预设阈值压力值psd，智控单元7或后台发出液化告示信号和/或信息，或/和告示发生气体液化的时间，或/和告示发生气体液化的持续时间。或者，所述智控单元7根据接收到的所述气体密度检测传感器采集的密度值信息生成相应的密度曲线进行显示、保存，对所述密度曲线进行判断或诊断，智控单元7或后台发出液化告示信号和/或信息，或/和告示发生气体液化的时间，或/和告示发生气体液化的持续时间。或者，所述智控单元7根据接收到的所述气体密度检测传感器采集的温度值信息生成相应的温度曲线进行显示、保存，对所述温度曲线进行判断或诊断，智控单元7或后台发出液化告示信号和/或信息，或/和告示发生气体液化的时间，或/和告示发生气体液化的持续时间。或者，所述智控单元7根据接收到的所述气体密度检测传感器采集的压力值信息生成相应的压力曲线进行显示、保存，对所述压力曲线进行判断或诊断，智控单元7或后台发出液化告示信号和/或信息，或/和告示发生气体液化的时间，或/和告示发生气体液化的持续时间。

实施例七：

图9为本发明实施例五高中压电气设备用的、全寿命周期智能监控的气体密度继电器本体的结构示意图。

本实施例较实施例三的区别是：本实施例中还增加了多通接头9、漏气关断件13、接点隔离单元14、设备侧气体密度检测传感器12。所述智控单元7分别与漏气关断件13、接点隔离单元14、设备侧气体密度检测传感器12相连接。所述漏气关断件13的一端与多通接头9相连接，多通接头9与电气设备8相连接，所述漏气关断件13的另一端与气体密度继电器本体1的接头110相连接；所述漏气关断件13被配置为当气体密度继电器本体1一侧的密封性能出现问题时，用来关闭电气设备8和气体密度继电器本体1一侧连接的气路。所述接点隔离单元14，还与所述气体密度继电器本体1直接或间接相连接，被配置为当漏气关断件13关闭时，使所述气体密度继电器本体1的接点与接点信号控制回路不相连通。所述设备侧气体密度检测传感器12(本案例可以采用压力传感器和温度传感器、或压力传感器配合在线检验的温度传感器)设置在漏气关断件13与电气设备8相连接的一侧的多通接头9上，所述智控单元7与设备侧气体密度检测传感器12相连接，被配置为监测电气设备8的气体密度值psb20。所述接点隔离单元14与智控单元7可以设置在一起。

本实施例的漏气监测原理同实施例三，在此就不赘述了。区别在于，当气体密度继电器本体1一侧出现漏气时，可以通过控制漏气关断件13，关闭电气设备8和气体密度继电器本体1一侧连接的气路，防止该漏气继续发生，即杜绝该漏气事故继续发生。具体工作原理为：本实施例中的漏气关断件13可以包括电控阀、电磁阀、电控自封阀、温控阀的一种。当气体密度继电器本体1一侧的密封性能出现问题时，即智控单元7或后台发出漏气报警信号或/和信息时，智控单元7通过控制漏气关断件13，关闭电气设备8和气体密度继电器本体1一侧连接的气路；并在漏气关断件13(例如电控阀)关闭时，智控单元7通过设备侧气体密度检测传感器12监测电气设备8的气体密度值psb20；当所监测到的电气设备8的气体密度值psb20大于预设阈值(一般比报警值或闭锁值略大一些)，智控单元7通过控制接点隔离单元14，使所述气体密度继电器本体1的接点与接点信号控制回路不相连通；而在所监测到的电气设备8的气体密度值psb20≤预设阈值，智控单元7通过控制接点隔离单元14，使所述气体密度继电器本体1的接点与接点信号控制回路相连通或又相连通(原先不连通要又切换到连通)。这样一来就实现：当气体密度继电器本体1一侧出现漏气时，可以通过控制漏气关断件13，关闭电气设备8和气体密度继电器本体1一侧连接的气路，防止该漏气继续发生，即杜绝该漏气事故继续发生；同时由于智控单元7通过设备侧气体密度检测传感器12还实时监测电气设备8的气体密度值psb20，并根据情况实时控制接点隔离单元14，确保电气设备8依然可靠运行，即气体密度值psb20大于预设阈值时，接点隔离单元14起到作用，不把错误信号上传造成闭锁或误报；而当气体密度值psb20≤预设阈值时，接点隔离单元14相当于不起作用，密度继电器发出报警或闭锁信号。另外智控单元7或后台及时发出漏气信息，使运维人员能够及时知晓，并及时处理漏气事件。这样可以避免气体密度继电器本体1发生漏气问题，减少sf6气体排放到空气中，更安全，也有利于环保。上述的气体密度继电器本体1一侧出现漏气，泛指气体密度继电器本体1(例如巴登管、焊接处、连接处)、或部分密封性能检测器、或在线校验单元(例如气体密度检测传感器、压力调节机构)等器件或部件出现漏气。

实施例八：

图10～图12是一种具有高中压电气设备用的、全寿命周期智能监控的气体密度监测系统的结构示意图。所述气体密度监测系统包括上述的具有全寿命周期智能监控的气体密度继电器或气体密度监测装置。

如图10所示，多个设有气室的电气设备、多个全寿命周期智能监控的气体密度继电器或气体密度监测装置均依次通过集线器、iec61850协议转换器与远程后台检测系统连接；其中，全寿命周期智能监控的气体密度继电器或气体密度监测装置分别设置在对应气室的电气设备上。

如图10和11所示，pc为在线监测后台主机及系统，gateway为网络交换机，server为综合应用服务器，proc为规约转换器/在线监测智能单元，hub为集线器，而z为全寿命周期智能监控的气体密度继电器或气体密度监测装置。气体密度监测系统的架构包括：简单架构(图10)、常规架构(图11)、复杂架构等系统图。

系统架构图及简单说明：1)、后台软件平台：基于windows、linux及其他等，或vxworks、android、unix、ucos、freertos、rtx、embos、macos。2)、后台软件关键业务模块、基本功能：例如权限管理、设备管理、数据存储于查询等；以及用户管理、报警管理、实时数据、历史数据、实时曲线、历史曲线、配置管理、数据采集、数据解析、记录条件、异常处理。3)、界面组态：例如form界面、web界面、组态界面等。

具体地，如图10所示，在线监测后台主机及系统pc通过集线器hub0与多个集线器hub(hub1、hub2、……hubm)通讯。每个集线器hub连接一组全寿命周期智能监控的气体密度继电器(或气体密度监测装置)z，如集线器hub1连接全寿命周期智能监控的气体密度继电器(或气体密度监测装置)z11、z12、……z1n，集线器hub2连接全寿命周期智能监控的气体密度继电器(或气体密度监测装置)z21、z22、……z2n，……，集线器hubm连接全寿命周期智能监控的气体密度继电器(或气体密度监测装置)zm1、zm2、……zmn，其中，m、n均为自然数。

如图11所示，在线监测后台主机及系统pc通过网络交换机gateway连接两个综合应用服务器server1、server2，两个综合应用服务器server1、server2通过站控层a网和b网与多个规约转换器/在线监测智能单元proc(proc1、proc2、……procn)通讯，规约转换器/在线监测智能单元proc通过r5485网络与多个集线器hub(hub1、hub2、……hubm)通讯。每个集线器hub连接一组全寿命周期智能监控的气体密度继电器(或气体密度监测装置)z，如集线器hub1连接全寿命周期智能监控的气体密度继电器(或气体密度监测装置)z11、z12、……z1n，集线器hub2连接全寿命周期智能监控的气体密度继电器(或气体密度监测装置)z21、z22、……z2n，……，集线器hubm连接全寿命周期智能监控的气体密度继电器(或气体密度监测装置)zm1、zm2、……zmn，其中，m、n均为自然数。

图12为无线传输方式的架构系统图。图中虚框表示无线模块wn和气体密度继电器zn可以做成一体或者分体，具体方案可以灵活。多个综合应用服务器server1、server2、……servern通过云端cluod、无线网关(wirelessgateway)、以及各个气体密度继电器的无线模块与各个气体密度继电器进行无线通信。其中，n为自然数。

需要说明的是，本申请中的一种全寿命周期智能监控的气体密度继电器一般指的是其组成元件设计成一体结构；而气体密度监测装置一般指的是其组成元件设计成分体结构，灵活组成。气体温度泛指气体里的温度、或对应的环境温度。所述气体密度继电器可以利用变电站原有的气体密度继电器进行技术改造升级。另外，所述密封性能检测器包括氧气传感器或/和氮气传感器和气罩，所述气罩设置在气体密度继电器本体的外部，可以与所述气体密度继电器本体的壳体不直接相连通，而是把存在漏气的地方罩起来，形成一个腔体，所述氧气传感器或/和氮气传感器(或其它密封性能检测器)设置在所述气罩内。所述气罩被配置为收集漏气的气体，便于积累更多的漏气气体，能够使测试更加准确。所述气罩可以根据需要进行相应的设置。总之，所述密封性能检测器，设置在气体密度继电器本体内或本体外，与气体密度继电器本体内的气路相连通，或与气罩组成的腔体连通，通过采集气路上或气罩组成的腔体内的气体压力变化、或电流变化、或气体浓度变化、或气体密度值变化，获取气体密度继电器本体或装置的漏气信息。

以上对本发明的具体实施例进行了详细描述，但其只是作为范例，本发明并不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对本发明进行的等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此，在不脱离本发明的精神和范围下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本发明的范围内。