Gis室sf6氣體濃度可視化監(jiān)測(cè)方法和系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種GIS室SF6氣體濃度可視化監(jiān)測(cè)方法，包括：通過(guò)GIS室內(nèi)預(yù)設(shè)的多個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)采集SF6氣體濃度，其中，所述監(jiān)測(cè)點(diǎn)有多組，每組8個(gè)，每組的8個(gè)所述監(jiān)測(cè)點(diǎn)構(gòu)成一個(gè)立方體監(jiān)測(cè)區(qū)域；根據(jù)各個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的SF6氣體濃度，計(jì)算各個(gè)所述立方體的SF6氣體濃度分布場(chǎng)；將各個(gè)所述立方體的SF6氣體濃度分布場(chǎng)進(jìn)行擴(kuò)展填充到整個(gè)GIS室，得到GIS室的SF6氣體濃度分布場(chǎng)；根據(jù)所述GIS室的SF6氣體濃度分布場(chǎng)，對(duì)GIS室的SF6氣體濃度進(jìn)行監(jiān)測(cè)。本發(fā)明還提供對(duì)應(yīng)的系統(tǒng)，能全面監(jiān)控整個(gè)GIS室的SF6氣體濃度，精確度較高。
【專利說(shuō)明】GIS室SF6氣體濃度可視化監(jiān)測(cè)方法和系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及SF6氣體檢測(cè)【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種GIS室SF6氣體濃度可視化監(jiān)測(cè)方法，以及一種GIS室SF6氣體濃度可視化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]SF6氣體自身是一種絕緣性能優(yōu)異的氣體，它的擊穿場(chǎng)強(qiáng)大概是空氣的3倍，同時(shí)它的滅弧性能優(yōu)異，因此GIS中設(shè)備大量采用SF6氣體作絕緣。在GIS中由于SF6的泄漏將將會(huì)大大降低GIS的絕緣性能，危及設(shè)備的可靠性；另外SF6氣體在高壓電弧的作用下，將會(huì)發(fā)生分解，產(chǎn)生有毒氣體，當(dāng)SF6氣體和水接觸后也會(huì)生產(chǎn)的有毒物質(zhì)，將會(huì)危及運(yùn)行維護(hù)人員的人身健康。
[0003]傳統(tǒng)的基于SF6氣體濃度檢測(cè)一般采用地面被動(dòng)擴(kuò)散的方法檢測(cè)濃度，檢測(cè)地面單點(diǎn)濃度。雖然SF6比空氣重，除了向下擴(kuò)散外，還可形成向周圍擴(kuò)散，以及依據(jù)地形爬坡的現(xiàn)象，所以傳統(tǒng)技術(shù)不能完全表示GIS室的SF6氣體濃度分布，其檢測(cè)結(jié)果不全面，準(zhǔn)確度較低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]基于此，本發(fā)明提供一種GIS室SF6氣體濃度可視化監(jiān)測(cè)方法及系統(tǒng)，能全面監(jiān)控整個(gè)GIS室的SF6氣體濃度，精確度較高。
[0005]一種GIS室SF6氣體濃度可視化監(jiān)測(cè)方法，包括如下步驟:
[0006]通過(guò)GIS室內(nèi)預(yù)設(shè)的多個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)采集SF6氣體濃度，其中，所述監(jiān)測(cè)點(diǎn)有多組，每組8個(gè)，每組的8個(gè)所述監(jiān)測(cè)點(diǎn)構(gòu)成一個(gè)立方體監(jiān)測(cè)區(qū)域；
[0007]根據(jù)各個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的SF6氣體濃度，計(jì)算各個(gè)所述立方體的SF6氣體濃度分布場(chǎng)；
[0008]將各個(gè)所述立方體的SF6氣體濃度分布場(chǎng)進(jìn)行擴(kuò)展填充到整個(gè)GIS室，得到GIS室的SF6氣體濃度分布場(chǎng)；
[0009]根據(jù)所述GIS室的SF6氣體濃度分布場(chǎng)，對(duì)GIS室的SF6氣體濃度進(jìn)行監(jiān)測(cè)。
[0010]一種GIS室SF6氣體濃度可視化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括:
[0011]采集模塊，用于通過(guò)GIS室內(nèi)預(yù)設(shè)的多個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)采集SF6氣體濃度，其中，所述監(jiān)測(cè)點(diǎn)有多組，每組8個(gè)，每組的8個(gè)所述監(jiān)測(cè)點(diǎn)構(gòu)成一個(gè)立方體監(jiān)測(cè)區(qū)域；
[0012]計(jì)算模塊，用于根據(jù)各個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的SF6氣體濃度，計(jì)算各個(gè)所述立方體的SF6氣體濃度分布場(chǎng)；
[0013]擴(kuò)展模塊，用于將各個(gè)所述立方體的SF6氣體濃度分布場(chǎng)進(jìn)行擴(kuò)展填充到整個(gè)GIS室，得到GIS室的SF6氣體濃度分布場(chǎng)；
[0014]監(jiān)測(cè)模塊，用于根據(jù)所述GIS室的SF6氣體濃度分布場(chǎng)，對(duì)GIS室的SF6氣體濃度進(jìn)行監(jiān)測(cè)。
[0015]上述GIS室SF6氣體濃度可視化監(jiān)測(cè)方法和系統(tǒng)，本發(fā)明依據(jù)GIS室立體布置的SF6氣體監(jiān)測(cè)點(diǎn)構(gòu)成多個(gè)立方體監(jiān)測(cè)區(qū)域，采集GIS室內(nèi)氣體濃度，按照三維流體力學(xué)模型(CFD)方法模擬重氣擴(kuò)散的三維非定常態(tài)湍流流動(dòng)過(guò)程以及設(shè)定的邊界條件，能計(jì)算得到各個(gè)立方體的SF6氣體濃度分布場(chǎng)，最后將各個(gè)立方體的SF6氣體濃度分布場(chǎng)進(jìn)行擴(kuò)展填充到整個(gè)GIS室，形成整體SF6氣體濃度分布場(chǎng)；本發(fā)明檢測(cè)精度高，實(shí)現(xiàn)了立體顯示GIS室內(nèi)的SF6氣體濃度分布，提高GIS室整體區(qū)域的監(jiān)控水平。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1為本發(fā)明GIS室SF6氣體濃度可視化監(jiān)測(cè)方法在一實(shí)施例中的流程示意圖。
[0017]圖2為圖1中立方體和監(jiān)測(cè)點(diǎn)的示意圖。
[0018]圖3為本發(fā)明GIS室SF6氣體濃度可視化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在一實(shí)施例中的結(jié)構(gòu)示意圖?！揪唧w實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。
[0020]如圖1所示，是本發(fā)明一種GIS室SF6氣體濃度可視化監(jiān)測(cè)方法的流程示意圖，包括如下步驟:
[0021 ] S11、通過(guò)GIS室內(nèi)預(yù)設(shè)的多個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)采集SF6氣體濃度，其中，所述監(jiān)測(cè)點(diǎn)有多組，每組8個(gè)，每組的8個(gè)所述監(jiān)測(cè)點(diǎn)構(gòu)成一個(gè)立方體監(jiān)測(cè)區(qū)域；
[0022]如圖2所示，是立方體和監(jiān)測(cè)點(diǎn)的示意圖，各個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)為立方體的頂點(diǎn)，每8個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)構(gòu)成一個(gè)立方體；立方體的個(gè)數(shù)和設(shè)置位置可由專業(yè)人員進(jìn)行預(yù)設(shè)，立方體的個(gè)數(shù)越多，檢測(cè)的結(jié)果會(huì)越精確；
[0023]其中，立方體優(yōu)選為GIS室內(nèi)的地面上均勻設(shè)置4個(gè)，由于SF6氣體密度較空氣大，SF6氣體較多地會(huì)沉積于GIS室內(nèi)地面上，因此需在GIS室內(nèi)的地面需至少設(shè)置4個(gè)，已滿足檢測(cè)精度的需要；
[0024]距離GIS室內(nèi)地面I米的平面需至少設(shè)置4個(gè)；再往上高度SF6氣體的濃度一般較低，可視實(shí)際情況設(shè)置。
[0025]S12、根據(jù)各個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的SF6氣體濃度，計(jì)算各個(gè)所述立方體的SF6氣體濃度分布場(chǎng)；
[0026]S13、將各個(gè)所述立方體的SF6氣體濃度分布場(chǎng)進(jìn)行擴(kuò)展填充到整個(gè)GIS室，得到GIS室的SF6氣體濃度分布場(chǎng)；
[0027]根據(jù)每個(gè)立方體頂點(diǎn)處，即構(gòu)成立方體的8個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)采集到的SF6氣體濃度，計(jì)算該立方體的SF6氣體濃度分布場(chǎng)。
[0028]在一較佳實(shí)施例中，具體地，以構(gòu)成所述立方體的8個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的SF6氣體濃度值為邊界條件，根據(jù)預(yù)設(shè)的基本守恒方程計(jì)算立方體的三維流體力學(xué)模型，得到所述立方體的濃度分布場(chǎng)；
[0029]SF6氣體相對(duì)于空氣，其比重較重，根據(jù)CFD方法模擬重氣擴(kuò)散的三維非定常態(tài)湍流流動(dòng)過(guò)程，可以近似計(jì)算出立方體內(nèi)的數(shù)據(jù)，立方體外的數(shù)據(jù)計(jì)算根據(jù)，把外界條件設(shè)置為0，按照同樣立方體的方式計(jì)算，通過(guò)擴(kuò)展可以求得GIS室中全部區(qū)域的SF6氣體濃度。
[0030]其中，基本守恒方程可包括:
[0031]由質(zhì)量守恒定律可以得出連續(xù)性方程:[0032]
【權(quán)利要求】
1.一種GIS室SF6氣體濃度可視化監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，包括如下步驟: 通過(guò)GIS室內(nèi)預(yù)設(shè)的多個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)采集SF6氣體濃度，其中，所述監(jiān)測(cè)點(diǎn)有多組，每組8個(gè)，每組的8個(gè)所述監(jiān)測(cè)點(diǎn)構(gòu)成一個(gè)立方體監(jiān)測(cè)區(qū)域； 根據(jù)各個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的SF6氣體濃度，計(jì)算各個(gè)所述立方體的SF6氣體濃度分布場(chǎng)；將各個(gè)所述立方體的SF6氣體濃度分布場(chǎng)進(jìn)行擴(kuò)展填充到整個(gè)GIS室，得到GIS室的SF6氣體濃度分布場(chǎng)； 根據(jù)所述GIS室的SF6氣體濃度分布場(chǎng)，對(duì)GIS室的SF6氣體濃度進(jìn)行監(jiān)測(cè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的GIS室SF6氣體濃度可視化監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，所述根據(jù)各個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的SF6氣體濃度，計(jì)算各個(gè)所述立方體的SF6的濃度分布圖的步驟為: 以構(gòu)成所述立方體的8個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的SF6氣體濃度值為邊界條件，根據(jù)預(yù)設(shè)的基本守恒方程計(jì)算立方體的三維流體力學(xué)模型，得到所述立方體的濃度分布場(chǎng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的GIS室SF6氣體濃度可視化監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，還包括步驟: 將GIS室的濃度分布場(chǎng)按預(yù)設(shè)分層高度進(jìn)行分層，生成GIS室SF6氣體的分層濃度分布圖。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的GIS室SF6氣體濃度可視化監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，還包括步驟: 根據(jù)預(yù)設(shè)的RGB色彩值與氣體濃度值區(qū)間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，將GIS室的SF6氣體濃度分布場(chǎng)進(jìn)行顏色渲染。
5.一種GIS室SF6氣體濃度可視化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，包括: 采集模塊，用于通過(guò)GIS室內(nèi)預(yù)設(shè)的多個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)采集SF6氣體濃度，其中，所述監(jiān)測(cè)點(diǎn)有多組，每組8個(gè)，每組的8個(gè)所述監(jiān)測(cè)點(diǎn)構(gòu)成一個(gè)立方體監(jiān)測(cè)區(qū)域； 計(jì)算模塊，用于根據(jù)各個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的SF6氣體濃度，計(jì)算各個(gè)所述立方體的SF6氣體濃度分布場(chǎng)； 擴(kuò)展模塊，用于將各個(gè)所述立方體的SF6氣體濃度分布場(chǎng)進(jìn)行擴(kuò)展填充到整個(gè)GIS室，得到GIS室的SF6氣體濃度分布場(chǎng)； 監(jiān)測(cè)模塊，用于根據(jù)所述GIS室的SF6氣體濃度分布場(chǎng)，對(duì)GIS室的SF6氣體濃度進(jìn)行監(jiān)測(cè)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的GIS室SF6氣體濃度可視化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述計(jì)算模塊還用于: 以構(gòu)成所述立方體的8個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的SF6氣體濃度值為邊界條件，根據(jù)預(yù)設(shè)的基本守恒方程計(jì)算立方體的三維流體力學(xué)模型，得到所述立方體的濃度分布場(chǎng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的GIS室SF6氣體濃度可視化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，還包括分層模塊，用于將GIS室的濃度分布場(chǎng)按預(yù)設(shè)分層高度進(jìn)行分層，生成GIS室的分層SF6分層濃度分布圖。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的GIS室SF6氣體濃度可視化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，還包括渲染模塊，用于根據(jù)預(yù)設(shè)的RGB色彩值與氣體濃度值區(qū)間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，將GIS室的SF6氣體濃度分布場(chǎng)進(jìn)行顏色渲染。
【文檔編號(hào)】G01N33/00GK103698477SQ201310700661
【公開(kāi)日】2014年4月2日 申請(qǐng)日期:2013年12月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月18日
【發(fā)明者】成可苗, 陳健新, 吳添權(quán), 吳文銳, 成祥茂, 嚴(yán)樹(shù)權(quán), 王志浩, 王俏華 申請(qǐng)人:廣東電網(wǎng)公司潮州供電局, 上海交通大學(xué)