一種六氟化硫微水密度在線監(jiān)測(cè)裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種六氟化硫微水密度在線監(jiān)測(cè)裝置，包括傳感模塊及后臺(tái)處理模塊，所述傳感模塊以及相應(yīng)電路組裝在密封氣腔內(nèi)，通過三通連接到六氟化硫氣室，通過數(shù)據(jù)傳輸至后臺(tái)處理模塊進(jìn)行監(jiān)控；所述在線監(jiān)測(cè)裝置還包括集中監(jiān)控模塊，所述集中監(jiān)控模塊包括數(shù)據(jù)采樣轉(zhuǎn)換用的中央單片機(jī)和處理數(shù)據(jù)用的監(jiān)控主機(jī)；所述傳感模塊分為若干傳感單元，每個(gè)傳感單元包括露點(diǎn)傳感器、壓力傳感器、溫度傳感器及單元單片機(jī)。測(cè)量氣室內(nèi)六氟化硫氣體的露點(diǎn)、壓力、溫度再經(jīng)過單元單片機(jī)采樣轉(zhuǎn)換處理，將測(cè)量的數(shù)據(jù)通過總線送到集中監(jiān)控模塊，由監(jiān)控主機(jī)進(jìn)行判斷處理并顯示，與此同時(shí)由監(jiān)控主機(jī)將數(shù)據(jù)傳送到后臺(tái)處理模塊，由操作人員進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。
【專利說明】一種六氟化硫微水密度在線監(jiān)測(cè)裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于電氣【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種安裝在六氟化硫電力設(shè)備場(chǎng)所的六氟化硫微水密度在線監(jiān)測(cè)裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]六氟化硫氣體具有穩(wěn)定的理化性能、優(yōu)良的絕緣性能及優(yōu)異的滅弧性能，在高壓電器設(shè)備中被廣泛使用。然而六氟化硫電器設(shè)備在運(yùn)行時(shí)，不可避免地會(huì)發(fā)生電器設(shè)備內(nèi)六氟化硫氣體向外泄漏而導(dǎo)致密度下降的現(xiàn)象。而在六氟化硫氣體泄漏的同時(shí)，電器設(shè)備外部潮氣也會(huì)滲透進(jìn)電器設(shè)備內(nèi)部，引起設(shè)備內(nèi)六氟化硫氣體中微水含量的增加。當(dāng)六氟化硫氣體中微水含量過高時(shí)，會(huì)使高壓電器設(shè)備運(yùn)行存在安全隱患。
[0003]傳統(tǒng)的六氟化硫氣體泄漏監(jiān)測(cè)方式采用壓力表或者密度繼電器，它們均不能完全補(bǔ)償溫度對(duì)壓力的影響，且準(zhǔn)確度和可靠性不理想。六氟化硫氣體微水含量監(jiān)測(cè)的過程和設(shè)備也比較復(fù)雜，測(cè)量結(jié)果不能客觀反映微水含量，且普遍采用離線檢測(cè)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決上述問題，本實(shí)用新型提供一種六氟化硫微水密度在線監(jiān)測(cè)裝置，實(shí)現(xiàn)六氟化硫微水含量和密度在線監(jiān)測(cè)，保障電力設(shè)備的正常運(yùn)行。
[0005]為此采用如下的技術(shù)方案:一種六氟化硫微水密度在線監(jiān)測(cè)裝置，包括傳感模塊及后臺(tái)處理模塊，所述傳感模塊以及相應(yīng)電路組裝在密封氣腔內(nèi)，通過三通連接到六氟化硫氣室，通過數(shù)據(jù)傳輸至后臺(tái)處理模塊進(jìn)行監(jiān)控；其特征在于:所述在線監(jiān)測(cè)裝置還包括集中監(jiān)控模塊，所述集中監(jiān)控模塊包括數(shù)據(jù)采樣轉(zhuǎn)換用的中央單片機(jī)和處理數(shù)據(jù)用的監(jiān)控主機(jī)，所述中央單片機(jī)通過總線連接到監(jiān)控主機(jī)；所述傳感模塊分為若干傳感單元，每個(gè)傳感單元包括露點(diǎn)傳感器、壓力傳感器、溫度傳感器及單元單片機(jī)，用于測(cè)量氣室內(nèi)六氟化硫氣體的露點(diǎn)、壓力、溫度，并由單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與處理；所述在線監(jiān)測(cè)裝置還包括報(bào)警模塊，所述報(bào)警模塊與監(jiān)控主機(jī)相連，能夠通過監(jiān)控主機(jī)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，所述報(bào)警模塊包括聲光報(bào)警器；所述后臺(tái)處理模塊包括顯示數(shù)據(jù)的顯示屏及操作用的鍵盤，后臺(tái)處理模塊通過以太網(wǎng)與集中監(jiān)控模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)連通。
[0006]進(jìn)一步地，所述的露點(diǎn)傳感器采用薄膜電容濕度傳感器。
[0007]進(jìn)一步地，所述溫度傳感器采用單片集成兩端感溫電流源的集成溫度傳感器。
[0008]進(jìn)一步地，所述壓力傳感器采用擴(kuò)散硅壓力變送器，所述擴(kuò)散硅壓力變送器的測(cè)量范圍為O?IMPa。
[0009]進(jìn)一步地，所述單元單片機(jī)及中央單片機(jī)均采用嵌入式集成單片機(jī)。
[0010]本實(shí)用新型的基本原理:露點(diǎn)、壓力、溫度傳感器以及處理電路組裝在密封氣腔內(nèi)，通過三通連接到六氟化硫氣室，測(cè)量氣室內(nèi)六氟化硫氣體的露點(diǎn)、壓力、溫度再經(jīng)過單元單片機(jī)采樣轉(zhuǎn)換處理，將測(cè)量的數(shù)據(jù)通過CAN總線送到集中監(jiān)控模塊，由監(jiān)控主機(jī)進(jìn)行判斷處理并顯示，并通過信號(hào)給報(bào)警模塊并做出相應(yīng)聲光報(bào)警，與此同時(shí)由監(jiān)控主機(jī)通過以太網(wǎng)傳將數(shù)據(jù)傳送到局域網(wǎng)或遠(yuǎn)程訪問的后臺(tái)處理模塊，由操作人員對(duì)現(xiàn)場(chǎng)狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。
[0011 ] 所述露點(diǎn)傳感器采用Vaisala公司的DMT143露點(diǎn)傳感器進(jìn)行露點(diǎn)測(cè)量，該傳感器集成了高性能薄膜電容濕度傳感器并具有自校準(zhǔn)功能，且測(cè)量精度高，非常適合露點(diǎn)在線監(jiān)測(cè)。
[0012]所述溫度傳感器采用集成溫度傳感器AD590MH，美國(guó)模擬器件公司生產(chǎn)的單片集成兩端感溫電流源，M檔精度最高，非線性誤差為±0.3°C，滿足本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)要求。
[0013]所述壓力傳感器的選擇，考慮到被監(jiān)測(cè)六氟化硫開關(guān)設(shè)備的絕對(duì)壓力一般不超過8個(gè)大氣壓，故選擇靈敏度高、耐腐蝕性好、體積小巧測(cè)量范圍為O?IMPa的擴(kuò)散硅壓力變送器。
[0014]所述控制電路的單片機(jī)采用TI的嵌入32位的Cortex ? -M3控制器的LM3S9B90單片機(jī)。該單片機(jī)擁有豐富的片內(nèi)資源有效地簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)的復(fù)雜性。集成了 ADC模數(shù)轉(zhuǎn)換器模塊，CAN控制器，以及以太網(wǎng)接口等減少了外圍器件。器運(yùn)行速度可達(dá)80M，保證了采樣和數(shù)據(jù)的快速處理。
[0015]由于采用單片機(jī)集成了以太網(wǎng)接口，本系統(tǒng)基于LWIP (Light Weight IP)協(xié)議與PC機(jī)通訊，通過設(shè)計(jì)WEB網(wǎng)頁(yè)顯示六氟化硫氣體微水密度數(shù)據(jù)，并可繪制微水的實(shí)時(shí)曲線，記錄歷史數(shù)據(jù)即時(shí)發(fā)現(xiàn)、排除故障，并可通過Internet遠(yuǎn)程登錄訪問。
[0016]通過上述各個(gè)模塊的優(yōu)化選擇，能夠完成本實(shí)用新型的目的，良好地完成六氟化硫微水密度在線監(jiān)測(cè)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為本實(shí)用系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的工作原理及實(shí)現(xiàn)方法進(jìn)行具體說明。
[0019]參見附圖。本實(shí)施例包括傳感模塊及后臺(tái)處理模塊，所述傳感模塊以及相應(yīng)電路組裝在密封氣腔內(nèi)，通過三通連接到六氟化硫氣室，通過數(shù)據(jù)傳輸至后臺(tái)處理模塊進(jìn)行監(jiān)控；所述在線監(jiān)測(cè)裝置還包括集中監(jiān)控模塊，所述集中監(jiān)控模塊包括數(shù)據(jù)采樣轉(zhuǎn)換用的中央單片機(jī)和處理數(shù)據(jù)用的監(jiān)控主機(jī)，所述中央單片機(jī)通過總線連接到監(jiān)控主機(jī)；所述傳感模塊分為若干傳感單元，每個(gè)傳感單元包括露點(diǎn)傳感器、壓力傳感器、溫度傳感器及單元單片機(jī)，用于測(cè)量氣室內(nèi)六氟化硫氣體的露點(diǎn)、壓力、溫度，并由單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與處理；所述的露點(diǎn)傳感器采用薄膜電容濕度傳感器；所述溫度傳感器采用單片集成兩端感溫電流源的集成溫度傳感器；所述壓力傳感器采用擴(kuò)散硅壓力變送器，所述擴(kuò)散硅壓力變送器的測(cè)量范圍為O?IMPa ;所述在線監(jiān)測(cè)裝置還包括報(bào)警模塊，所述報(bào)警模塊與監(jiān)控主機(jī)相連，能夠通過監(jiān)控主機(jī)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，所述報(bào)警模塊包括聲光報(bào)警器；所述后臺(tái)處理模塊包括顯示數(shù)據(jù)的顯示屏及操作用的鍵盤，后臺(tái)處理模塊通過以太網(wǎng)與集中監(jiān)控模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)連通。所述單元單片機(jī)及中央單片機(jī)均采用嵌入式集成單片機(jī)。
[0020]所述露點(diǎn)傳感器采用Vaisala公司的DMT143露點(diǎn)傳感器進(jìn)行露點(diǎn)測(cè)量，該傳感器集成了高性能薄膜電容濕度傳感器并具有自校準(zhǔn)功能，且測(cè)量精度高，非常適合露點(diǎn)在線監(jiān)測(cè)。
[0021]所述溫度傳感器采用集成溫度傳感器AD590MH，美國(guó)模擬器件公司生產(chǎn)的單片集成兩端感溫電流源，M檔精度最高，非線性誤差為±0.3°C，滿足本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)要求。
[0022]所述壓力傳感器的選擇，考慮到被監(jiān)測(cè)六氟化硫開關(guān)設(shè)備的絕對(duì)壓力一般不超過8個(gè)大氣壓，故選擇靈敏度高、耐腐蝕性好、體積小巧測(cè)量范圍為O?IMPa的擴(kuò)散硅壓力變送器。
[0023]所述控制電路的單片機(jī)采用TI的嵌入32位的Cortex ? -M3控制器的LM3S9B90單片機(jī)。該單片機(jī)擁有豐富的片內(nèi)資源有效地簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)的復(fù)雜性。集成了 ADC模數(shù)轉(zhuǎn)換器模塊，CAN控制器，以及以太網(wǎng)接口等減少了外圍器件。器運(yùn)行速度可達(dá)80M，保證了采樣和數(shù)據(jù)的快速處理。
[0024]由于采用單片機(jī)集成了以太網(wǎng)接口，本系統(tǒng)基于LWIP (Light Weight IP)協(xié)議與PC機(jī)通訊，通過設(shè)計(jì)WEB網(wǎng)頁(yè)顯示六氟化硫氣體微水密度數(shù)據(jù)，并可繪制微水的實(shí)時(shí)曲線，記錄歷史數(shù)據(jù)即時(shí)發(fā)現(xiàn)、排除故障，并可通過Internet遠(yuǎn)程登錄訪問。
[0025]單片機(jī)通過CAN總線讀取傳感模塊的數(shù)據(jù)，處理后通過后臺(tái)處理模塊顯示，可實(shí)現(xiàn)報(bào)警閾值設(shè)置，當(dāng)檢測(cè)氣體微水、密度值達(dá)到設(shè)定的報(bào)警值時(shí)，監(jiān)控主機(jī)輸出控制信號(hào)，控制聲光報(bào)警器啟動(dòng)。同時(shí)可通過LWIP協(xié)議電路將數(shù)據(jù)傳送至局域網(wǎng)或遠(yuǎn)程訪問。
【權(quán)利要求】
1.一種六氟化硫微水密度在線監(jiān)測(cè)裝置，包括傳感模塊及后臺(tái)處理模塊，所述傳感模塊以及相應(yīng)電路組裝在密封氣腔內(nèi)，通過三通連接到六氟化硫氣室，通過數(shù)據(jù)傳輸至后臺(tái)處理模塊進(jìn)行監(jiān)控；其特征在于:所述在線監(jiān)測(cè)裝置還包括集中監(jiān)控模塊，所述集中監(jiān)控模塊包括數(shù)據(jù)采樣轉(zhuǎn)換用的中央單片機(jī)和處理數(shù)據(jù)用的監(jiān)控主機(jī)，所述中央單片機(jī)通過總線連接到監(jiān)控主機(jī)；所述傳感模塊分為若干傳感單元，每個(gè)傳感單元包括露點(diǎn)傳感器、壓力傳感器、溫度傳感器及單元單片機(jī)，用于測(cè)量氣室內(nèi)六氟化硫氣體的露點(diǎn)、壓力、溫度，并由單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與處理；所述在線監(jiān)測(cè)裝置還包括報(bào)警模塊，所述報(bào)警模塊與監(jiān)控主機(jī)相連，能夠通過監(jiān)控主機(jī)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，所述報(bào)警模塊包括聲光報(bào)警器；所述后臺(tái)處理模塊包括顯示數(shù)據(jù)的顯示屏及操作用的鍵盤，后臺(tái)處理模塊通過以太網(wǎng)與集中監(jiān)控模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)連通。
2.按照權(quán)利要求1所述的一種六氟化硫微水密度在線監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于:所述的露點(diǎn)傳感器采用薄膜電容濕度傳感器。
3.按照權(quán)利要求1所述的一種六氟化硫微水密度在線監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于:所述溫度傳感器采用單片集成兩端感溫電流源的集成溫度傳感器。
4.按照權(quán)利要求1所述的一種六氟化硫微水密度在線監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于:所述壓力傳感器采用擴(kuò)散硅壓力變送器，所述擴(kuò)散硅壓力變送器的測(cè)量范圍為0?IMPa。
5.按照權(quán)利要求1所述的一種六氟化硫微水密度在線監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于:所述單元單片機(jī)及中央單片機(jī)均采用嵌入式集成單片機(jī)。
【文檔編號(hào)】G01D21/02GK204203150SQ201420690178
【公開日】2015年3月11日 申請(qǐng)日期:2014年11月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月18日
【發(fā)明者】馮穎姣, 蘇偉民, 沈建位 申請(qǐng)人:浙江開關(guān)廠有限公司