一种具有自校功能的数字式气体密度继电器的制作方法

[0001]
本实用新型涉及电力技术领域，具体涉及一种应用在高压、中压电气设备上、具有自校功能的数字式气体密度继电器。


背景技术：

[0002]
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。而目前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。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，对其如何保证正常工作非常关键。
[0003]
因此，本领域的技术人员致力于开发一种具有自校功能的数字式气体密度继电器或气体密度监测装置，应用在基于电力物联网的气体密度监测系统中，能够实现气体密度继电器自诊断或自检，实现免维护，提高效率，保证安全。


技术实现要素：

[0004]
有鉴于现有技术的上述缺陷，本实用新型所要解决的技术问题是如何开发一种具有自校功能的数字式气体密度继电器或气体密度监测装置，应用在基于电力物联网的气体密度监测系统中，能够实现气体密度继电器自诊断或自检，实现免维护，提高效率，保证安全。
[0005]
为实现上述目的，本实用新型的第一个方面公开了一种具有自校功能的数字式气体密度继电器，包括：壳体以及设置在壳体上的多通接头、气体密度检测传感器、信号处理单元、信号触发器、通讯模块、比对传感器和显示单元；在气路上，所述气体密度检测传感器通过多通接头与所述比对传感器相连通，用于采集压力值和温度值、和/或气体密度值；所述信号处理单元分别和气体密度检测传感器、信号触发器、通讯模块、比对传感器和显示单元相连接；其中，所述信号处理单元包括但不限于微处理器、电源、数据存储器，所述信号处理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，所述信号处理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，根据气体压力-温度特性转换成气体密度值；所述信号处理单元通过通讯模块上传包括、但不限于气体密度值、压力值、温度值，完成所述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；当所述的气体密度值低于或/和高于所设定的接点预设阈值时，信号处理单元控制信号触发器，使信号触发器输出
报警、和/或闭锁接点信号，完成监控电气设备内的气体密度值；
[0006]
所述信号处理单元对同一气体压力下由气体密度检测传感器采集的第一压力值p1和由比对传感器采集的第二压力值p2进行比对诊断；和/或，所述信号处理单元对同一气体温度下由气体密度检测传感器采集的第一温度值t1和由比对传感器采集的第二温度值t2进行比对诊断；或者，所述信号处理单元对同一气体密度下由气体密度检测传感器采集的第一密度值p1
20
和由比对传感器采集的第二密度值p2
20
进行比对诊断，获取气体密度继电器监测部分的当前工作状态，当工作状态出现异常时，输出报警信号或/和报警信息；或者，
[0007]
所述信号处理单元将接收的数据通过通讯模块上传至后台，所述后台对同一气体压力下由气体密度检测传感器采集的第一压力值和由比对传感器采集的第二压力值进行比对诊断；和/或，所述后台对同一气体温度下由气体密度检测传感器采集的第一温度值和由比对传感器采集的第二温度值进行比对诊断；或者，所述后台对同一气体密度下由气体密度检测传感器采集的第一密度值和由比对传感器采集的第二密度值进行比对诊断，获取气体密度继电器的监测部分的当前工作状态，当工作状态出现异常时，输出报警信号或/和报警信息。
[0008]
优选地，还包括显示单元，所述信号处理单元通过显示单元显示包括、但不限于密度值、压力值、温度值、监测部分的当前工作状态信息的一种或几种监测信号或/和信息。
[0009]
优选地，所述信号触发器输出的报警和/或闭锁接点信号可以是常开接点、或常闭接点、或常开接点和常闭接点。
[0010]
优选地，还包括常开电控阀、常闭电控阀；气路上，所述常开电控阀的一端与电气设备相连通，另一端与多通接头相连通；所述常闭电控阀的一端与多通接头相连通，常闭电控阀的另一端与空气连通；气体密度检测传感器和比对传感器分别与多通接头相连通。所述常开电控阀被配置为关断气体密度检测传感器、比对传感器和常闭电控阀与电气设备的气路，并所述常闭电控阀被配置为开启气体密度检测传感器和比对传感器的气路，使气体密度检测传感器和比对传感器与大气相连通，实现气体密度检测传感器和/或比对传感器的零位校验诊断，当其状态出现异常时，输出报警信号或/和报警信息。
[0011]
优选地，在零位校验诊断时，所述信号处理单元控制信号触发器，信号触发器不会输出报警、和/或闭锁接点信号。
[0012]
优选地，所述气体密度检测传感器包括一个压力传感器和一个温度传感器；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。
[0013]
优选地，所述比对传感器包括一个比对压力传感器；或者，包括一个比对压力传感器和一个比对温度传感器；或者，采用由压力传感器和温度传感器组成的比对气体密度变送器；或者，采用石英音叉技术的比对密度检测传感器。
[0014]
优选地，气体密度检测传感器的压力传感器采集的压力值为第一压力值p1，温度传感器采集的温度值为第一温度值t1；比对传感器的比对压力传感器采集的压力值为第二压力值p2，比对温度传感器采集的温度值为第二温度值t2；所述信号处理单元或/和后台将第一压力值p1与第二压力值p2进行比对，获得压力差|p1-p2|，或/和将第一温度值t1与第二温度值t2进行比对，获得温度差|t1-t2|；若压力差|p1-p2|和/或温度差|t1-t2|分别在
其预设阈值内，则所述气体密度继电器的监测部分的当前工作状态为正常工作状态，否则，为异常工作状态时，输出报警信号或/和报警信息；或者，
[0015]
气体密度检测传感器采集的气体密度值为第一密度值p1
20
，比对传感器采集的气体密度值为第二密度值p2
20
；所述信号处理单元或/和后台将第一密度值p1
20
与第二密度值p2
20
进行比对，获得密度差|p1
20-p2
20
|；若密度差|p1
20-p2
20
|在其预设阈值内，则所述气体密度继电器的监测部分的当前工作状态为正常工作状态，否则，为异常工作状态时，输出报警信号或/和报警信息。
[0016]
更优选地，所述信号处理单元或/和后台将环境温度值，与气体密度检测传感器的温度传感器采集的温度值进行比对，完成对气体密度检测传感器的温度传感器的校验，异常工作状态时，输出报警信号或/和报警信息。
[0017]
更优选地，任意一个气体密度检测传感器的温度传感器采集的温度值为第一温度值t1，环境温度值为第二温度值th，所述信号处理单元或/和后台将第一温度值t1与第二温度值th进行比对，获得温度差|t1-th|；若温度差|t1-th|在其预设阈值内，则所述气体密度继电器的监测部分的当前工作状态为正常工作状态，否则，为异常工作状态时，输出报警信号或/和报警信息。
[0018]
优选地，所述信号触发器包括、但不限于微型电控开关、电磁继电器、固态继电器、mos fet继电器、功率继电器、电控继电器、电子开关、可控硅中的一种。
[0019]
优选地，还包括补气事件按钮，所述补气事件按钮与信号处理单元相连接，所述补气事件按钮被配置为当对电气设备进行补气时，可以触发补气事件按钮，补气事件按钮输出补气信号，所述信号处理单元采集该补气信号并通过通讯模块上传，完成对电气设备补气监测记录。
[0020]
优选地，所述通讯模块的通讯方式包括有线通讯方式或/和无线通讯方式。
[0021]
优选地，还包括保护电路，所述保护电路包括、但不限于浪涌保护电路、滤波电路、短路保护电路、极性保护电路、过压保护电路的一种或几种。
[0022]
优选地，还包括短路或/和断路诊断电路，所述短路或/和断路诊断电路被配置为对气体密度继电器主要电路出现短路或/和断路过障进行诊断。
[0023]
优选地，所述信号处理单元主要包括、但不限于微处理器、电源、数据存储。
[0024]
优选地，还包括温度控制单元，所述温度控制单元被配置为在温度低于设定值时开启加热器，在温度高于设定值时开启散热器。
[0025]
优选地，所述压力传感器通过密封圈或/和焊接方式密封在多通接头上；所述温度传感器设置在壳体内或壳体外。
[0026]
优选地，还包括屏蔽件，所述屏蔽件设置在壳体内或壳体外。
[0027]
优选地，至少两个所述气体密度继电器均通过通讯模块与远程后台检测系统连接；其中，所述气体密度继电器设置在其对应气室的电气设备上，所述通讯模块的通讯方式包括有线通讯方式或/和无线通讯方式。
[0028]
优选地，所述信号处理单元的控制通过现场控制，和/或通过后台控制。
[0029]
优选地，所述接点预设阈值在现场和/或在后台进行修改。
[0030]
优选地，至少两个所述气体密度继电器均依次通过集线器、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设置在其对应气室的电气设备上。
[0031]
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。
[0032]
更优选地，比对诊断除了包括、但不限于相应差值分别在其预设阈值内、检测值在其设定范围内、两个对应检测值相除在其预设阈值内中的一种。
[0033]
更优选地，所述信号处理单元将环境温度值，与各温度传感器采集的温度值进行比对，完成对各温度传感器的校验。
[0034]
进一步地，所述环境温度值是由气体密度继电器或气体密度监测装置组成的系统的其它检测点的温度值经过综合判断得到的；或者是根据天气预报得到的；或者是由同一个变电站的其它检测点的温度值经过综合判断得到的。
[0035]
更优选地，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；各个压力传感器采集的压力值和各个温度传感器采集的温度值随机排列组合，并将各个组合按照气体压力-温度特性换算成为多个对应20℃的压力值，即气体密度值，各个气体密度值进行比对，完成对各个压力传感器、各个温度传感器的自诊断；或者，
[0036]
各个压力传感器采集的压力值和各个温度传感器采集的温度值历遍所有排列组合，并将各个组合按照气体压力-温度特性换算成为多个对应20℃的压力值，即气体密度值，各个气体密度值进行比对，完成对各个压力传感器、各个温度传感器的自诊断；或者，
[0037]
将各个压力传感器、各个温度传感器得到的多个气体密度值、压力值、温度值进行比对，完成对气体密度继电器本体、各个压力传感器、各个温度传感器的自诊断。以上可以由后台或信号处理单元完成。
[0038]
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；可以为接触式和非接触式；可以为热电阻和热电偶；可以为数字式和模拟式。
[0039]
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。
[0040]
优选地，所述信号处理单元完成校验报告，如有异常，发出报警，并上传至远端，或发送至指定的接收机上。
[0041]
优选地，所述信号处理单元设有电气接口，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。
[0042]
优选地，所述信号处理单元上还设有时钟，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自校时间，或者记录测试时间，或者记录事件时间。
[0043]
优选地，所述气体密度继电器或气体密度监测装置还包括用于人机交互的显示界面，所述显示界面与所述信号处理单元相连接，实时显示当前的校验数据，和/或支持数据输入。
[0044]
优选地，所述气体密度继电器或气体密度监测装置还包括：分别与所述气体密度检测传感器和所述信号处理单元相连接的微水传感器，和/或分别与所述气体密度检测传感器和所述信号处理单元相连接的分解物传感器。
[0045]
优选地，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与所述气体密度继电器的接点信号相连接或直接与所述气体密度继电器内的信号触发器相连接；在气体密度继电器的接点发生动作时，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的接点接触电阻值。
[0046]
进一步地，所述有线通讯方式包括rs232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。
[0047]
进一步地，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。
[0048]
更优选地，所述信号处理单元根据远程后台检测系统的设置或远程遥控指令，完成对气体密度继电器或气体密度监测装置的在线诊断；或者，根据设置的气体密度继电器的诊断时间，完成对气体密度继电器或气体密度监测装置的在线诊断。
[0049]
技术效果
[0050]
与现有技术相比，本实用新型的技术方案具有以下有益效果：
[0051]
提供一种具有自校功能的数字式气体密度继电器，用于解决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自检或自诊断，提高了效率，无需维护，降低了运行维护成本，保障了电网安全运行。
[0052]
以下将结合附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本实用新型的目的、特征和效果。
附图说明
[0053]
图1是实施例1的高中压电气设备用的、具有自校功能的数字式气体密度继电器的电路原理示意图；
[0054]
图2是实施例2的高中压电气设备用的、具有自校功能的数字式气体密度继电器或气体密度监测装置的气路结构示意图；
[0055]
图3是实施例2的高中压电气设备用的、具有自校功能的数字式气体密度继电器或气体密度监测装置的电路原理示意图。
具体实施方式
[0056]
以下参考说明书附图介绍本实用新型的多个优选实施例，使其技术内容更加清楚和便于理解。本实用新型可以通过许多不同形式的实施例来得以体现，本实用新型的保护范围并非仅限于文中提到的实施例。
[0057]
实施例1
[0058]
图1为本实用新型实施例一高中压电气设备用的、具有自校功能的数字式气体密度继电器的电路原理示意图，如图1所示，一种具有自校功能的数字式气体密度继电器或气体密度监测装置，主要包括：数字式气体密度继电器壳体、气体密度检测传感器1、信号处理单元2、通讯模块3、显示单元4、信号触发器5、比对传感器6、温度控制单元7、浪涌保护电路801、滤波电路802、短路保护电路803、短路或/和断路诊断电路9、补气事件按钮15。其中，所述气体密度检测传感器1由压力传感器101和温度传感器102组成，比对传感器6由比对压力传感器601和比对温度传感器602组成。压力传感器101与所述比对压力传感器601在气路上
连通，用于采集压力值。温度传感器102和比对温度传感器602设置在壳体上。所述压力传感器101通过密封圈密封在多通接头上；所述温度传感器102设置在壳体内或壳体外。信号处理单元2主要由微处理器201、数据存储器202、电源203组成。通讯模块3可以采用rs485总线的有线方式或5g/nb-iot通讯模块(如5g、nb-iot)的无线方式，实施数据或信息的上传。显示单元4采用液晶或数码管元件实现数据或信息的就地显示。信号触发器5采用电磁继电器或固态继电器；温度控制单元7采用加热器701、风扇702；浪涌保护电路801采用放电管、滤波电路802采用电感或/和电容滤波；短路保护电路803采用热敏电阻或自恢复保险丝；短路或/和断路诊断电路9采用电流互感器或霍尔电流传感器。信号处理单元2分别和气体密度检测传感器1的压力传感器101和温度传感器102、通讯模块3、显示单元4、信号触发器5、比对传感器6的比对压力传感器601和比对温度传感器602、加热器701、风扇702、短路或/和断路诊断电路9相连接。壳体的外面或内部设置有屏蔽件，可以提高抗电磁干扰能力。
[0059]
本实施例的工作原理是：所述信号处理单元2获取所述气体密度检测传感器1的压力传感器101和温度传感器102采集的压力值p1和温度值t1，根据其气体压力-温度特性转换成气体密度值p1
20
；或者所述信号处理单元2获取所述气体密度检测传感器1的压力传感器101和温度传感器102采集的气体密度值p1
20
；所述信号处理单元2通过通讯模块3上传包括但不限于气体密度值p1
20
、压力值p1、温度值t1，完成所述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。当所述的气体密度值低于或/和高于所设定的接点预设阈值时，信号处理单元2控制信号触发器5，使信号触发器5输出报警、和/或闭锁接点信号，完成监控电气设备内的气体密度值。即信号触发器5的接点接通，发出相应的接点信号(报警或闭锁)，达到监视和控制电气开关等设备中的六氟化硫气体密度，使电气设备安全工作。如果气体密度值升高了，信号处理单元2控制信号触发器5，信号触发器5的接点断开，接点信号(报警或闭锁)就解除。例如，假设气体密度继电器的参数为额定压力值0.6mpa、报警接点压力值为0.55mpa、闭锁接点压力值为0.50mpa。当设备运行时，出现漏气，其气体密度值下降到报警接点预设阈值0.55mpa时，则信号处理单元2控制信号触发器5，使信号触发器5输出报警接点信号；而气体密度值下降到闭锁接点预设阈值0.50mpa时，则信号处理单元2控制信号触发器5，使信号触发器5输出闭锁接点信号，完成监控电气设备内的气体密度值，使电气设备能够安全可靠运行。所述接点预设阈值在现场和/或在后台进行修改。
[0060]
可以实时或按照设定的时间，所述信号处理单元2对同一气体压力下由气体密度检测传感器1的压力传感器101采集的第一压力值p1和由比对传感器6的比对压力传感器601采集的第二压力值p2进行比对诊断；和/或，所述信号处理单元2对同一气体温度下由气体密度检测传感器1的温度传感器102采集的第一温度值t1和由比对传感器6的比对温度传感器602采集的第二温度值t2进行比对诊断；或者，所述信号处理单元2对同一气体密度下由气体密度检测传感器1采集的第一密度值p1
20
和由比对传感器6采集的第二密度值p2
20
进行比对诊断，获取气体密度继电器监测部分的当前工作状态；或者，
[0061]
所述信号处理单元2将接收的数据通过通讯模块3上传至后台，所述后台对同一气体压力下由气体密度检测传感器1的压力传感器101采集的第一压力值p1和由比对传感器6的比对压力传感器601采集的第二压力值p2进行比对诊断；和/或，所述后台对同一气体温度下由气体密度检测传感器1温度传感器102采集的第一温度值t1和由比对传感器6的比对温度传感器602采集的第二温度值t2进行比对诊断；或者，所述后台对同一气体密度下由气
体密度检测传感器1采集的第一密度值p1
20
和由比对传感器6采集的第二密度值p2
20
进行比对诊断，获取气体密度继电器的监测部分的当前工作状态。这样可以实现气体密度继电器的在线自检或相互比对或自检，提高效率，无需维护，降低成本，保障电网安全运行。
[0062]
所述气体密度检测传感器1包括一个压力传感器101和一个温度传感器102；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。所述比对传感器6包括一个比对压力传感器601；或者，包括一个比对压力传感器601和一个比对温度传感器602；或者，采用由压力传感器和温度传感器组成的比对气体密度变送器；或者，采用石英音叉技术的比对密度检测传感器。
[0063]
具体来说，气体密度检测传感器1的压力传感器101采集的压力值为第一压力值p1，温度传感器102采集的温度值为第一温度值t1；比对传感器6的比对压力传感器601采集的压力值为第二压力值p2，比对温度传感器602采集的温度值为第二温度值t2；所述信号处理单元2或/和后台将第一压力值p1与第二压力值p2进行比对，获得压力差|p1-p2|，或/和将第一温度值t1与第二温度值t2进行比对，获得温度差|t1-t2|；若压力差|p1-p2|和/或温度差|t1-t2|分别在其预设阈值内，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，气体密度检测传感器1采集的气体密度值为第一密度值p1
20
，比对传感器6采集的气体密度值为第二密度值p2
20
；所述信号处理单元2或/和后台将第一密度值p1
20
与第二密度值p2
20
进行比对，获得密度差|p1
20-p2
20
|；若密度差|p1
20-p2
20
|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。所述信号处理单元2或/和后台将环境温度值，与气体密度检测传感器1的温度传感器102采集的温度值进行比对，完成对气体密度检测传感器1的温度传感器102的校验。任意一个气体密度检测传感器1的温度传感器102采集的温度值为第一温度值t1，环境温度值为第二温度值th，所述信号处理单元2或/和后台将第一温度值t1与第二温度值th进行比对，获得温度差|t1-th|；若温度差|t1-th|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。
[0064]
另外，所述信号处理单元2采用均值法(平均值法)计算所述气体密度值，所述均值法为：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，得到其气体密度值；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个不同温度值所对应的密度值进行平均值计算处理，得到其气体密度值；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个不同压力值所对应的密度值进行平均值计算处理，得到其气体密度值；其中，n为大于等于1的正整数。目的是监测数据更加准确。
[0065]
所述信号触发器5包括、但不限于电磁继电器、固态继电器、mos fet继电器、功率继电器、电控继电器、电子开关、可控硅中的一种，具体由信号处理单元2来控制接通或断开。所述通讯模块3的通讯方式包括有线通讯方式或/和无线通讯方式。
[0066]
另外还包括保护电路，所述保护电路包括、但不限于浪涌保护电路801、滤波电路802、短路保护电路803、极性保护电路、过压保护电路的一种或几种。浪涌保护电路801采用放电管，当其来自系统的过高浪涌电压时，放电管起作用，对过高浪涌电压释放，起到保护信号处理单元2。滤波电路802采用电感或/和电容滤波，也是保护信号处理单元2。短路保护
电路803采用热敏电阻或自恢复保险丝，当出现短路时，短路保护电路803的自恢复保险丝就断开，对保护信号处理单元2起到保护作用。
[0067]
还包括短路或/和断路诊断电路9，所述短路或/和断路诊断电路9被配置为对气体密度继电器主要电路出现短路或/和断路故障进行诊断。本实施例中，短路或/和断路诊断电路9采用电流互感器或霍尔电流传感器，当霍尔电流传感器9的电流过大(出现短路)或无电流(出现断路)，信号处理单元2就可以判别出现短路或/和断路故障。另外，还包括温度控制单元7，温度控制单元7采用加热器701、风扇702；所述温度控制单元7被配置为在温度低于设定值时开启加热器701，在温度高于设定值时开启散热器702。即在环境温度过低时，在温度低于设定值时信号处理单元2开启加热器701，在温度高于设定值时信号处理单元2开启散热器702，使气体密度继电器的壳体内部温度保持在一个合理范围内，防止过低或过高。
[0068]
还包括补气事件按钮15，所述补气事件按钮15与信号处理单元2相连接，所述补气事件按钮15被配置为当对电气设备进行补气时，可以触发补气事件按钮15，补气事件按钮15输出补气信号s补气，所述信号处理单元2采集该补气信号s补气并通过通讯模块3上传，完成对电气设备补气监测记录。通过该补气监测记录，可以进行更加准确的进行数据处理，如所述信号处理单元2采用均值法(平均值法)计算所述气体密度值时，可以根据补气后的气体密度值进行新的计算；同时还可以进行精益化管理提供依据，如补气数量的统计。
[0069]
另外，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模块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，所述通讯模块3的通讯方式包括有线通讯方式或/和无线通讯方式，具体就是可以是有限通讯方式，如rs485通讯方式，或者采用无线通讯方式，例如5g/nb-iot。所述信号处理单元2的控制通过现场控制，和/或通过后台控制。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。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。
[0070]
总之，气体密度继电器完成气体密度继电器的在线比对诊断工作后，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。或者，气体密度继电器完成气体密度继电器的比对诊断工作后，如有异常，信号处理单元2可以通过密度继电器的报警接点信号上传远端(监控室、后台监控平台等)，以及还可以就地显示告示。简单版的气体密度继电器在线比对诊断，可以把比对诊断有异常的结果通过报警信号线上传；或通过独立的比对诊断信号线上传。具体可以状态好上传，或有问题上传。或通过就地显示，就地报警，或通过无线上传，与智能手机联网上传。其通信方式为有线或无线，有线的通讯方式可以为rs232、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。
[0071]
实施例2
[0072]
图2是实施例二的高中压电气设备用的、具有自校功能的数字式气体密度继电器
或气体密度监测装置的气路结构示意图；图3是实施例二的高中压电气设备用的、具有自校功能的数字式气体密度继电器或气体密度监测装置的电路原理示意图。如图2和图3所示，与实施例一不同的是，本实施例中，还包括常开电控阀10、多通接头11、常闭电控阀12、过滤器13、壳体14、补气事件按钮15；在气路上，所述常开电控阀10的一端与电气设备相连通，另一端与多通接头11相连通；所述常闭电控阀12的一端与多通接头11相连通，常闭电控阀12的另一端与过滤器13相连(或与空气连通)；气体密度检测传感器1的压力传感器101和比对传感器6的比对压力传感器601分别与多通接头11相连通。所述压力传感器101通过密封圈密封在多通接头11上，或者所述压力传感器101通过焊接方式密封在多通接头11上，或者甚至所述压力传感器101通过密封圈和焊接方式密封在多通接头11上，形成双密封；所述温度传感器102设置在壳体14内或壳体14外。包括屏蔽件，所述屏蔽件设置在壳体14内或壳体14外，提高产品的抗电磁干扰能力。所述常开电控阀10被配置为关断气体密度检测传感器1、比对传感器6和常闭电控阀12与电气设备的气路，并所述常闭电控阀12被配置为开启气体密度检测传感器1和比对传感器6的气路，使气体密度检测传感器1和比对传感器6与大气相连通，实现气体密度检测传感器1的压力传感器101和/或比对传感器6的比对压力传感器601的零位校验诊断。在零位校验诊断时，所述信号处理单元2控制信号触发器5，信号触发器5不会输出报警、和/或闭锁接点信号。
[0073]
本实施例的工作原理：运行时，常开电控阀10处于开启状态，而常闭电控阀12处于关闭状态。在零位校验诊断时，通过信号处理单元2的控制，所述常开阀10处于关闭状态，即在零位校验诊断状态下，信号处理单元2再控制并开启常闭阀12，使气体压力缓慢下降到零位时，所述信号处理单元2接收所述气体密度检测传感器1的压力传感器101和/或比对传感器6的压力传感器601采集的压力信号p10和/或p20，若压力差|p1
0-0|≥预设阈值，或/和压力差|p2
0-0|≥预设阈值，信号处理单元2发出气体密度检测传感器1的压力传感器101和/或比对传感器6的压力传感器601零位偏差异常的信号和/或信息；当零位校验诊断工作完成后，信号处理单元2关闭常闭电控阀12，再开启常开电控阀10，并信号处理单元2恢复到监控的工作状态。另外，当气体密度检测传感器1的压力传感器101和/或比对传感器6的压力传感器601采集的压力信号p10和/或p20，若压力差|p1
0-0|≥预设阈值，或/和压力差|p2
0-0|≥预设阈值，信号处理单元2对气体密度检测传感器1的压力传感器101和/或比对传感器6的压力传感器601采集的压力信号进行修正，使修正后的p1
0修
和/或p2
0修
符合相应的预设阈值。具体来说，在没有零压力情况下，可以对气体密度检测传感器1的压力传感器101和/或比对传感器6的压力传感器601采集的压力信号进行调零处理，使其恢复正常状态。
[0074]
同样，还包括补气事件按钮15，所述补气事件按钮15与信号处理单元2相连接，所述补气事件按钮15被配置为当对电气设备进行补气时，可以触发补气事件按钮15，补气事件按钮15输出补气信号s补气，所述信号处理单元2采集该补气信号s补气并通过通讯模块3上传，完成对电气设备补气监测记录。通过该补气监测记录，可以进行更加准确的进行数据处理，如所述信号处理单元2采用均值法(平均值法)计算所述气体密度值时，可以根据补气后的气体密度值进行新的计算；同时还可以进行精益化管理提供依据，如补气数量的统计。
[0075]
本实施例，其它工作原理与实施例一相同，可以参考实施例一，在此就不赘述了。
[0076]
气体密度继电器能够在不同的温度下，不同的时间段进行其误差性能的比较。即不同时期，相同温度范围内的比较，作出判定电气设备、气体密度继电器的性能。具有历史
各个时期的比对、历史与现在的比对。还能对气体密度继电器进行体检。
[0077]
压力传感器类型：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)。温度传感器可以是：热电偶、热敏电阻、半导体式；温度传感器可以为接触式和非接触式；按照传感器材料及电子元件特性，温度传感器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。
[0078]
气体密度继电器具有压力、温度测量及软件换算功能。在不影响电气设备安全运行的前提下，能够在线检测出气体密度继电器的报警和/或闭锁接点动作值和/或返回值。当然报警和/闭锁接点信号的返回值也可以根据要求不需要测试。
[0079]
所述信号处理单元2主要完成常开电控阀10、常闭电控阀12的控制、信号采集、信号触发器5的控制。当然，信号处理单元2还可以实现：测试数据存储；和/或测试数据导出；和/或测试数据可打印；和/或可与上位机进行数据通讯；和/或可输入模拟量、数字量信息。通过信号处理单元2，气体密度继电器会自动进行对比判定，如果误差相差大，就会发出异常提示：气体密度继电器自身的压力传感器、温度传感器等有问题。即气体密度继电器能够完成气体密度继电器自身的压力传感器、温度传感器、或密度变送器等的自校功能；如果误差相差大，就会发出异常提示：气体密度继电器自身的压力传感器、温度传感器等有问题。能够自动生成密度继电器的比对诊断报告，如有异常，能够自动发出报警，或可以发送到指定的接收机上，例如发送到手机；现场就地显示。或通过后台显示密度值和比对诊断结果，具体方式可以灵活；具有实时在线密度值、压力值、温度值等数据显示、变化趋势分析、历史数据查询、实时告警等功能；可以在线监测气体密度值，或密度值、压力值、温度值；具有自校功能，能够对异常及时告示，例如断线、短路报警、传感器损坏等告示；能够在不同的温度下，不同的时间段进行气体密度继电器的误差性能的比较，即不同时期，相同温度范围内的比较，作出判定气体密度继电器的性能。具有历史各个时期的比对、历史与现在的比对。还可以对气体密度继电器进行自身体检；对气体密度继电器自身、所监测的电气设备的密度值是否正常进行判定。即可以对电气设备本身的密度值、气体密度继电器自身的压力传感器、温度传感器等进行正常和异常的判定和分析、比较，进而实现对电气设备气体密度监控、气体密度继电器本身等状态进行判定、比较、分析；还含有分析系统(专家管理分析系统)，对气体密度监测、气体密度继电器、监测元件进行检测分析，判定，知道问题点在哪里，是电气设备、还是气体密度继电器自身有问题；还对气体密度继电器的接点信号状态进行监测，并把其状态实施远传。可以在后台就知道气体密度继电器的接点信号状态：断开的还是闭合的，从而多一层监控，提高可靠性；还能够对气体密度继电器本体的接点接触电阻进行检测，或检测和判定；通过本产品或后台可以具有数据分析、数据处理功能，能够对电气设备进行相应的故障诊断和预测。
[0080]
只要压力传感器101、温度传感器102、比对压力传感器601、比对温度传感器602等相互之间的检测数据是吻合的、正常的，就说明气体密度继电器自身是正常的，这样就不用
采用传统的方式由维护人员到现场对气体密度继电器进行校验，可以全寿命免人工校验。除非，变电站中某一个电气设备的压力传感器101、温度传感器102、比对压力传感器601、比对温度传感器602等相互之间的检测数据是不吻合的、异常的，才安排维修人员去处理。而对于吻合的、正常的，就不要进行人工校验，这样一来，大大提高了可靠性提高了效率，降低了成本。另外，在没有压力(零压力)的情况下，可以对气体密度检测传感器1的压力传感器101和/或比对传感器6的压力传感器601采集的压力信号进行调零处理，使其恢复正常状态，延长使用寿命，或尽快恢复正常状态。
[0081]
具有自校功能的数字式气体密度继电器或气体密度监测装置具有自身诊断功能，可以对各元件进行自诊断，对过程进行诊断，例如对监测或比对过程进行诊断；该气体密度继电器具有自身诊断、比对的性能。
[0082]
具有自校功能的数字式气体密度继电器或气体密度监测装置含有多个压力传感器、温度传感器，多个压力传感器、温度传感器的测试数据的自诊断，以及这些传感器与气体密度继电器的测试数据的自诊断，确保气体密度继电器工作正常。
[0083]
具有自校功能的数字式气体密度继电器(或气体密度监测装置)将传来的环境温度值与温度传感器的采样值进行比对，完成对温度传感器的校对。
[0084]
需要说明的是，本申请中所述的一种具有自校功能的数字式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。本实用新型中的比对诊断方法除了包括、但不限于相应差值分别在其预设阈值内、检测值在其设定范围内、两个对应检测值相除在其预设阈值内中的一种。自诊断方法中，可以由信号处理单元或/和后台完成对应检测结果的比对，方式可以灵活。
[0085]
以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。