氣體泄漏識別監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及監(jiān)控系統(tǒng)，尤其涉及一種基于紅外檢測的SF6氣體泄漏識別監(jiān)控系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]SF6氣體是無色、無味、無毒、不易燃的惰性氣體，具有優(yōu)良的絕緣性能，多用于中高壓開關(guān)(斷路器，負荷開關(guān))中，起到滅弧作用。SF6氣體的泄漏不僅會影響電網(wǎng)運行的安全性，同時也對現(xiàn)場工作人員造成潛在危險性，威脅人員的安全和健康，甚至引發(fā)重大事故。因此需要對SF6氣體進行監(jiān)控，識別其泄漏現(xiàn)象。
[0003]SF6氣體泄漏檢測技術(shù)從20世紀50年代開始應(yīng)用，早期新安裝和大修后的設(shè)備檢漏主要依靠真空監(jiān)視和壓力檢查，運行設(shè)備通過壓力表進行泄漏監(jiān)測，受檢測技術(shù)的限制，泄漏點的判斷主要采用皂水查漏。20世紀70年代，科研人員根據(jù)SF6氣體的負電性開發(fā)了鹵素儀，如美國TIF公司、德國DILO公司、美國CPS公司、英國1N公司都有相應(yīng)技術(shù)產(chǎn)品。20世紀末期，SF6氣體泄漏的定量檢測成為趨勢并頒布了 IEC60480和GB/T8905-1996《SF6電氣設(shè)備中氣體管理和檢測導(dǎo)則》。20世紀80年代開始，各大設(shè)備廠家、科研單位投入到檢測技術(shù)的研發(fā)當(dāng)中，其中代表性檢測技術(shù)為20世紀80年代年美國USON公司開發(fā)電子捕獲型檢測技術(shù)。21世紀初，隨著人們對SF6氣體的化學(xué)、聲學(xué)和光學(xué)性質(zhì)的不斷深入了解，新型檢測技術(shù)不斷發(fā)展，如紅外光譜吸收技術(shù)、光聲光譜技術(shù)和成像法。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)中對識別SF6氣體泄漏的方法也有很多。現(xiàn)有專利CN201765090U公開了一種SF6高壓真空開關(guān)氣體泄漏檢測裝置，利用傳感器獲得SF6高壓真空開關(guān)內(nèi)外濕度，根據(jù)濕度差識別SF6氣體是否泄漏。但該種方法中傳感器不便安裝，且利用濕度差作為泄漏指標過于簡單，易受環(huán)境影響。現(xiàn)有專利CN2898824Y公開了一種SF6氣體泄漏的定量檢漏儀，通過測量空氣中所含的六氟化硫的含量來確定六氟化硫高壓真空開關(guān)內(nèi)的六氟化硫是否泄漏，應(yīng)用場景有限，不具備一般性。同時上述檢測無法定位設(shè)備的泄漏點。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型提供一種基于紅外檢測的SF6氣體泄漏識別監(jiān)控系統(tǒng)，目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)無法遠程準確識別SF6泄漏和泄漏點的位置的技術(shù)問題。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案為:
[0007]—種基于紅外檢測的SF6氣體泄漏識別監(jiān)控系統(tǒng)，包括紅外檢測單元、數(shù)據(jù)就地上傳單元、主站分析預(yù)警單元和顯示器，所述的紅外檢測單元包括紅外探測器和光學(xué)系統(tǒng)，所述的光學(xué)系統(tǒng)主要用以接收目標物體發(fā)出的紅外輻射并將其聚焦到紅外探測器上，所述的紅外探測器感應(yīng)透過光學(xué)系統(tǒng)的紅外輻射，并將其轉(zhuǎn)變成電信號，所述的數(shù)據(jù)就地上傳單元通過無線通信模塊實現(xiàn)本地檢測數(shù)據(jù)的上傳，所述的主站分析預(yù)警單元包括信息接收裝置、信息存儲裝置、信息處理器、在線模式識別模塊和預(yù)警模塊，主站分析預(yù)警單元接受紅外檢測單元上傳的檢測電信號，信息處理器用于將上述電信號進行處理，根據(jù)紅外探測器傳來信號的強弱，按照顏色或灰度等級，將其轉(zhuǎn)化成紅外熱圖像，并將紅外熱像顯示在顯示器上，主站分析預(yù)警單元可以根據(jù)接收到的紅外檢測單元獲取的監(jiān)測數(shù)據(jù)，經(jīng)在線模式識別模塊，識別出氣體泄漏及其泄漏點，并將分析結(jié)果顯示在顯示器上。
[0008]所述的紅外探測器的工作波段設(shè)置在10-11μπι。
[0009]所述的信息處理器包括ROM模塊、RAM模塊和運算處理模塊，所述的運算處理模塊分別與ROM模塊、RAM模塊相連。
[0010]所述的在線模式識別方法，采用的是圖像處理技術(shù)，采用灰度處理、均值濾波去噪、幀間差分方法對原始的SF6氣體泄漏紅外檢測圖像進行數(shù)字化圖像特征提取，這樣便可以動態(tài)形式將SF6氣體泄漏運動軌跡顯示出來，實現(xiàn)由人工識別到自動識別的轉(zhuǎn)變。
[0011]本實用新型完成了一種基于紅外檢測的SF6氣體泄漏識別監(jiān)控系統(tǒng)，本實用新型的有益效果:
[0012]1.該監(jiān)控系統(tǒng)可直觀、準確、快速地發(fā)現(xiàn)并定位泄漏點，大大提高了現(xiàn)場漏點查找的效率；
[0013]2.該監(jiān)控系統(tǒng)專為SF6氣體檢測設(shè)計，在檢測時更具針對性；
[0014]3.與常用方法相比較，利用該監(jiān)控設(shè)備可以安全的在遠距離對泄漏點進行檢測，保障了運行、檢修人員不受觸電和氣體中毒危險，且減少了停電時間，可提高設(shè)備的供電可靠性。
【附圖說明】
[0015]圖1為基于紅外檢測的SF6氣體泄漏識別監(jiān)控系統(tǒng)的工作流程圖。
[0016]圖中:
[0017]1--紅外檢測單兀；
[0018]1-1一一光學(xué)系統(tǒng)；
[0019]1-2一一紅外探測器；
[0020]2一一數(shù)據(jù)就地上傳單元；
[0021]2-1一一無線通信模塊；
[0022]3--主站分析預(yù)警單元；
[0023]3-1一一信息處理器；
[0024]3-2--在線模式識別模塊；
[0025]3-3一一預(yù)警模塊；
[0026]4--顯不器。
【具體實施方式】
[0027]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步的說明。
[0028]如圖1所示，一種基于紅外檢測的SF6氣體泄漏識別監(jiān)控系統(tǒng)，包括紅外檢測單元I，數(shù)據(jù)就地上傳單元2和主站分析預(yù)警單元3及顯示器4，紅外檢測單元I包括紅外探測器1-2和光學(xué)系統(tǒng)1-1，通過紅外檢測單元I獲取到監(jiān)測設(shè)備的紅外成像信息，紅外檢測單元I中的光學(xué)系統(tǒng)1-1主要用以接收目標物體發(fā)出的紅外輻射并將其聚焦到紅外探測器1-2上，紅外探測器1-2感應(yīng)透過光學(xué)系統(tǒng)1-1的紅外輻射，并將其轉(zhuǎn)變成電信號，紅外檢測單元I獲取到的信息通過數(shù)據(jù)就地上傳單元2的無線通信模塊2-1采用無線的方式與主站分析預(yù)警單元3連接。
[0029]主站分析預(yù)警單元3設(shè)置有信息接收裝置、信息存儲裝置、信息處理器3-1、在線模式識別模塊3-2和預(yù)警模塊3-3，通過接收紅外檢測單元I上傳的紅外成像信息，由信息處理器3-1按照顏色或灰度等級，將其轉(zhuǎn)化成紅外熱圖像，并將紅外熱像顯示在顯示器4上，主站分析預(yù)警單元3根據(jù)接收到的紅外檢測單元I獲取的監(jiān)測數(shù)據(jù)，在線模式識別模塊3-2用于識別出氣體泄漏及其泄漏點，并將分析結(jié)果顯示在顯示器4上。
[0030]在線模式識別模塊3-2，采用圖像處理技術(shù)，利用灰度處理、均值濾波去噪、幀間差分方法對原始的SF6氣體泄漏紅外檢測圖像進行數(shù)字化圖像特征提取，泄漏氣體出現(xiàn)區(qū)域的視頻圖像將產(chǎn)生對比變化，從而產(chǎn)生煙霧狀陰影。氣體濃度越大，吸收強度就越大，煙霧狀陰影就越明顯，從而使不可見的SF6氣體泄漏變?yōu)榭梢?，進而確定其泄漏源及移動方向，告警，使檢測人員快速準確的找到泄漏點，實現(xiàn)遠程的監(jiān)控。
[0031]紅外探測器1-2的工作波段設(shè)置在10-11μπι。
[0032]信息處理器3-1包括ROM模塊、RAM模塊和運算處理模塊，運算處理模塊分別與ROM模塊、RAM模塊相連。
[0033]基于紅外檢測的SF6氣體泄漏識別監(jiān)控系統(tǒng)的檢漏原理為:
[0034]SF6氣體泄漏紅外成像檢測仍利用SF6氣體的紅外吸收特性。當(dāng)物體發(fā)出的紅外輻射通過空氣與SF6氣體組成混合氣體時，由于SF6氣體對紅外福射的吸收能力更強，上方通過SF6氣體的紅外輻射與下方通過空氣的紅外輻射相比，明顯變?nèi)酢?br>[0035]以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本實用新型，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種基于紅外檢測的SF6氣體泄漏識別監(jiān)控系統(tǒng)，包括紅外檢測單元(I)、數(shù)據(jù)就地上傳單元(2)、主站分析預(yù)警單元(3)和顯示器(4)，其特征在于: 所述的紅外檢測單元(I)包括紅外探測器(1-2)和光學(xué)系統(tǒng)(1-1)，所述的光學(xué)系統(tǒng)(1-1)主要用以接收目標物體發(fā)出的紅外輻射并將其聚焦到紅外探測器(1-2)上，所述的紅外探測器(1-2)感應(yīng)透過光學(xué)系統(tǒng)(1-1)的紅外輻射，并將其轉(zhuǎn)變成電信號，所述的數(shù)據(jù)就地上傳單元(2)通過無線通信模塊(2-1)實現(xiàn)本地檢測數(shù)據(jù)的上傳，所述的主站分析預(yù)警單元(3)包括信息接收裝置、信息存儲裝置、信息處理器(3-1)、在線模式識別模塊(3-2)和預(yù)警模塊(3-3)，主站分析預(yù)警單元(3)接受紅外檢測單元(I)上傳的檢測電信號，信息處理器(3-1)用于將上述電信號進行處理，根據(jù)紅外探測器(1-2)傳來信號的強弱，按照顏色或灰度等級，將其轉(zhuǎn)化成紅外熱圖像，并將紅外熱像顯示在顯示器(4)上，主站分析預(yù)警單元(3)可以根據(jù)接收到的紅外檢測單元(I)獲取的監(jiān)測數(shù)據(jù)，經(jīng)在線模式識別模塊(3-2)，識別出氣體泄漏及其泄漏點，并將分析結(jié)果顯示在顯示器(4)上。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于紅外檢測的SF6氣體泄漏識別監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述的紅外探測器(1-2)的工作波段設(shè)置在10-11μπι。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于紅外檢測的SF6氣體泄漏識別監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述的信息處理器(3-1)包括ROM模塊、RAM模塊和運算處理模塊，所述的運算處理模塊分別與ROM模塊、RAM模塊相連。
【專利摘要】一種基于紅外檢測的SF6氣體泄漏識別監(jiān)控系統(tǒng)，包括紅外檢測單元(1)、數(shù)據(jù)就地上傳單元(2)、主站分析預(yù)警單元(3)和顯示器(4)，紅外檢測單元(1)包括紅外探測器(1-2)和光學(xué)系統(tǒng)(1-1)，數(shù)據(jù)就地上傳單元(2)通過無線通信模塊(2-1)實現(xiàn)本地檢測數(shù)據(jù)的上傳，主站分析預(yù)警單元(3)包括信息接收裝置、信息存儲裝置、信息處理器(3-1)、在線模式識別模塊(3-2)和預(yù)警模塊(3-3)。該監(jiān)控系統(tǒng)可直觀、準確、快速地發(fā)現(xiàn)并定位泄漏點，大大提高了現(xiàn)場漏點查找的效率，且更具針對性。
【IPC分類】G01M3/38, G01N21/35
【公開號】CN205228747
【申請?zhí)枴緾N201520996671
【發(fā)明人】于大洋, 李亞錦
【申請人】山東璞潤電力科技有限公司
【公開日】2016年5月11日
【申請日】2015年12月5日