專利名稱：用于電力系統(tǒng)sf6開關(guān)站的智能監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電力設(shè)備檢測領(lǐng)域，尤其涉及一種對電力系統(tǒng)SF6開關(guān)站中的氣體狀 態(tài)進(jìn)行監(jiān)測和泄漏定位的一體化裝置。
背景技術(shù)：
在電力設(shè)備的氣體狀態(tài)監(jiān)測領(lǐng)域，傳統(tǒng)的檢測方法為監(jiān)測人員親臨現(xiàn)場對安裝在 現(xiàn)場中的SF6氣體密度繼電器進(jìn)行目視監(jiān)測，其操作過程受環(huán)境影響很大，容易導(dǎo)致數(shù)據(jù) 誤讀、操作人員的讀數(shù)習(xí)慣以及系統(tǒng)現(xiàn)場的密度繼電器安裝等都對氣體監(jiān)測不利，系統(tǒng)氣 體含量的突變也不能及時(shí)反映出來，對系統(tǒng)的可靠性提出了嚴(yán)酷的挑戰(zhàn)。同時(shí)，泄漏定位的傳統(tǒng)方法是在監(jiān)測人員得知密度繼電器報(bào)警后，裝備防護(hù)服進(jìn) 入現(xiàn)場進(jìn)行檢測，根據(jù)實(shí)際情況采用冒泡法、空氣密度法等檢測泄漏點(diǎn)位置，其操作過程繁 瑣，尋找泄漏點(diǎn)效率低下，操作人員工作量大，時(shí)效性與安全性都不能得到充分的保障，與 當(dāng)今社會的智能化電網(wǎng)設(shè)備沖突，不能快速有效的解決問題，矛盾突出。因此，急需一種能實(shí)現(xiàn)狀態(tài)監(jiān)測與泄露定位一體化的智能監(jiān)測系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
針對傳統(tǒng)檢測裝置的不足，本發(fā)明提供了一種用于電力系統(tǒng)SF6開關(guān)站的智能監(jiān) 測系統(tǒng)，包括網(wǎng)絡(luò)控制器；數(shù)據(jù)處理終端，連接至所述網(wǎng)絡(luò)控制器；報(bào)警單元，與所述數(shù)據(jù) 處理終端相連并用于根據(jù)所述數(shù)據(jù)處理終端的指示發(fā)出警報(bào)；以及在線監(jiān)測單元、SF6濃 度和氧氣含量綜合監(jiān)測單元和SF6泄漏定位單元，分別經(jīng)所述網(wǎng)絡(luò)控制器與所述數(shù)據(jù)處理 終端信號連接，其中所述SF6泄漏定位單元是可移動的，其中，所述在線監(jiān)測單元實(shí)時(shí)監(jiān)測 所述電力系統(tǒng)SF6開關(guān)站并將檢測信號經(jīng)所述網(wǎng)絡(luò)控制器傳送到所述數(shù)據(jù)處理終端，其 中，當(dāng)檢測到異常時(shí)，所述數(shù)據(jù)處理終端先啟動所述SF6濃度和氧氣含量綜合監(jiān)測單元以 縮小故障點(diǎn)范圍，然后啟動所述SF6泄漏定位單元以自動循跡故障點(diǎn)位置。根據(jù)一較佳實(shí)施例，在上述智能監(jiān)測系統(tǒng)中，所述SF6濃度和氧氣含量綜合監(jiān)測 單元包括多個(gè)均勻分布的探頭，所述探頭由氧氣和SF6氣體檢測電路構(gòu)成，用以分別檢測 所在區(qū)域的氧氣含量和SF6濃度。根據(jù)一較佳實(shí)施例，在上述智能監(jiān)測系統(tǒng)中，所述SF6泄漏定位單元安裝于一機(jī) 器人小車上，并包括激光器和紅外成像裝置，用于拍攝泄露點(diǎn)的影像；以及無線發(fā)射器， 用于將所述影像無線傳送到所述網(wǎng)絡(luò)控制器。根據(jù)一較佳實(shí)施例，在上述智能監(jiān)測系統(tǒng)中，所述在線監(jiān)測單元包括密度傳感器 和微水傳感器。根據(jù)一較佳實(shí)施例，在上述智能監(jiān)測系統(tǒng)中，所述網(wǎng)絡(luò)控制器兼容CAN總線、以太 網(wǎng)和無線連接。本發(fā)明的智能監(jiān)測系統(tǒng)可以有效避免現(xiàn)有技術(shù)中的諸多缺點(diǎn)，可以實(shí)時(shí)監(jiān)測系統(tǒng) 中氣體的狀態(tài)，避免了檢測人員必須要到現(xiàn)場才可以了解系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)的不便，并可根據(jù)趨勢曲線自動分析出系統(tǒng)需要維護(hù)的時(shí)間段供用戶檢修。此外，該智能監(jiān)測系統(tǒng)還可以 根據(jù)用戶設(shè)置氣體報(bào)警閉鎖門限值進(jìn)行相應(yīng)的提示，在系統(tǒng)達(dá)到預(yù)設(shè)定的閾值時(shí)提醒用戶 系統(tǒng)出現(xiàn)異常，需要檢測系統(tǒng)故障。應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明以上的一般性描述和以下的詳細(xì)描述都是示例性和說明性的， 并且旨在為如權(quán)利要求所述的本發(fā)明提供進(jìn)一步的解釋。


包括附圖是為提供對本發(fā)明進(jìn)一步的理解，它們被收錄并構(gòu)成本申請的一部分， 附圖示出了本發(fā)明的實(shí)施例，并與本說明書一起起到解釋本發(fā)明原理的作用。附圖中圖1示出了本發(fā)明的智能監(jiān)測系統(tǒng)的示意性結(jié)構(gòu)框圖。圖2示出了網(wǎng)絡(luò)控制器的示意性結(jié)構(gòu)框圖。圖3示出了 SF6泄漏定位單元的示意性結(jié)構(gòu)框圖。圖4示出了報(bào)警單元的示意性結(jié)構(gòu)框圖。圖5示出了在線監(jiān)測單元的示意性結(jié)構(gòu)框圖。圖6示出了 SF6濃度和氧氣含量綜合監(jiān)測單元的示意性結(jié)構(gòu)框圖。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在將詳細(xì)參考附圖描述本發(fā)明的實(shí)施例。圖1示出了本發(fā)明的智能監(jiān)測系統(tǒng)的示意性結(jié)構(gòu)框圖。如圖1所示，本發(fā)明的智 能監(jiān)測系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)處理終端101、網(wǎng)絡(luò)控制器102、在線監(jiān)測單元103、SF6濃度和氧氣含 量綜合監(jiān)測單元104、SF6泄漏定位單元105和報(bào)警單元106。在該實(shí)施例中，在線監(jiān)測單 元103和SF6濃度和氧氣含量綜合監(jiān)測單元104經(jīng)CAN總線與網(wǎng)絡(luò)控制器102連接，實(shí)現(xiàn) 數(shù)據(jù)的雙向傳輸，而SF6泄漏定位單元105則以無線方式與網(wǎng)絡(luò)控制器102連接以便設(shè)備 的自動循跡和實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的無縫連接。此外，網(wǎng)絡(luò)控制器102和數(shù)據(jù)處理終端101用以太網(wǎng) 進(jìn)行連接，保障檢測設(shè)備高數(shù)據(jù)流的傳輸帶寬，使圖像傳輸變?yōu)榭赡堋?bào)警單元106用于實(shí) 現(xiàn)數(shù)據(jù)異常的報(bào)警，提醒用戶系統(tǒng)出錯(cuò)需要及時(shí)解決。在操作過程中，在線監(jiān)測單元103實(shí)時(shí)監(jiān)測所述電力系統(tǒng)SF6開關(guān)站，并將氣體狀 態(tài)參數(shù)經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)控制器102輸出到數(shù)據(jù)處理終端101。該數(shù)據(jù)處理終端101分析處理傳送 上來的數(shù)據(jù)并與設(shè)定正常值想比較，并存檔。當(dāng)出現(xiàn)數(shù)據(jù)異常時(shí)，該數(shù)據(jù)處理終端101經(jīng)過 鑒別分析數(shù)據(jù)來源區(qū)域初步判定故障范圍，接著可自動啟動SF6濃度與氧氣含量綜合監(jiān)測 單元104以判定系統(tǒng)出現(xiàn)故障的故障點(diǎn)的大體位置，縮小故障點(diǎn)范圍，然后可以進(jìn)一步啟 動SF6泄漏定位單元105對泄漏點(diǎn)進(jìn)行定位，并通過以太網(wǎng)的方式把故障點(diǎn)的具體位置和 泄漏狀態(tài)以視頻發(fā)送回?cái)?shù)據(jù)處理終端101，進(jìn)而觸發(fā)報(bào)警單元106提醒操作人員進(jìn)行處理。特別是，SF6濃度和氧氣含量綜合監(jiān)測單元104通過若干均勻分布的探頭負(fù)責(zé)分 析所在區(qū)域附近的空氣質(zhì)量。該探頭至少由氧氣和SF6氣體檢測電路構(gòu)成SF6濃度和氧氣 含量。根據(jù)檢測到的探頭確定具體泄露位置，以此分析判斷故障點(diǎn)的較具體位置。此外，該 泄露定位單元105安裝于機(jī)器人小車上，與SF6濃度和氧氣含量綜合監(jiān)測單元104聯(lián)動工 作，自動循跡具體泄漏點(diǎn)位置并以圖像的方式通過無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)控制器102，而后傳 送到數(shù)據(jù)處理終端101便于用戶及時(shí)、準(zhǔn)確的監(jiān)控現(xiàn)場狀況并即時(shí)處理，有效保障電力系統(tǒng)的安全。圖2進(jìn)一步示出了網(wǎng)絡(luò)控制器102的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。該網(wǎng)絡(luò)控制器102是數(shù)據(jù)處理終 端101和各檢測設(shè)備103-105之間的紐帶，肩負(fù)著承上啟下的作用?；谏鲜鰧?shí)施例，該網(wǎng) 絡(luò)控制器102至少需要包括通信中繼器201、CAN/以太網(wǎng)(Ethernet)模塊202、203以及無 線/以太網(wǎng)(Ethernet)模塊204，實(shí)現(xiàn)在線檢測單元103和SF6濃度和氧氣含量綜合監(jiān)測 單元104的CAN/Ethernet轉(zhuǎn)換以及SF6泄漏定位單元105的Wireless/Ethernet轉(zhuǎn)換后 中繼，與數(shù)據(jù)處理終端101雙向傳輸，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的無縫連接。圖3示出了 SF6泄漏定位單元105的結(jié)構(gòu)框圖。該SF6泄漏定位單元105包括例 如由激光器和紅外成像裝置構(gòu)成用于拍攝泄露點(diǎn)的影像的探測頭303、信號調(diào)制模塊302、 數(shù)字信號處理器(DSP) 301以及用于將所述影像無線傳送到所述網(wǎng)絡(luò)控制器102的無線發(fā) 射器(未圖示)。如圖所示，該單元通過自身DSP處理器301控制機(jī)器人小車305按照最 優(yōu)算法自動循跡泄漏點(diǎn)位置，同時(shí)可通過無線方式傳送實(shí)時(shí)圖像到數(shù)據(jù)處理終端101便于 用戶觀察與分析。另外，該SF6泄漏定位單元105也可根據(jù)用戶需要手動操控機(jī)器人小車 305實(shí)現(xiàn)對現(xiàn)場特定位置的掃描檢測，達(dá)到替代操作人員到現(xiàn)場檢查泄漏點(diǎn)的目的，對現(xiàn)場 檢查的實(shí)時(shí)性和對用戶的人生安全起到了較好的保障作用。圖4所示的報(bào)警電路106可以根據(jù)用戶需要安裝在特定位置，并包括CPU401、功 放電路402、揚(yáng)聲器403和告警燈404。當(dāng)系統(tǒng)檢測到被測設(shè)備出現(xiàn)故障后，報(bào)警電路106 的CPU401啟動相應(yīng)控制單元，與不同代碼相對應(yīng)的特有語音信息通過功放電路402和揚(yáng)聲 器403后發(fā)出出錯(cuò)信息及故障點(diǎn)出錯(cuò)具體位置或者用告警燈404進(jìn)行警示，提示相關(guān)工作 人員及時(shí)處理。如圖5所示，在線監(jiān)測單元103由氣體傳感器503、信號調(diào)制模塊502、中央處理 器(CPU) 501和顯示器504組成。該氣體傳感器503可進(jìn)一步包括密度傳感器和微水傳感 器。氣體傳感器503實(shí)時(shí)監(jiān)測氣路的相關(guān)參數(shù)，其值經(jīng)過信號調(diào)制模塊整形放大模數(shù)轉(zhuǎn)換 后傳送至中央處理器501處理并在本地顯示器504 (可選)上顯示出來，其中的關(guān)鍵數(shù)據(jù)通 過CAN總線傳送到數(shù)據(jù)處理終端101實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的分析處理與系統(tǒng)的協(xié)調(diào)，提供系統(tǒng)后續(xù)控 制參考的依據(jù)。圖6中，SF6濃度和氧氣含量綜合監(jiān)測單元104包括氧氣傳感器602和SF6傳感 器603，它們時(shí)刻檢測環(huán)境中的SF6和氧氣含量，并通過信號調(diào)制模塊601進(jìn)行放大整形模 數(shù)轉(zhuǎn)換后進(jìn)入中央處理器604實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的預(yù)處理并與設(shè)定的閾值相比較，當(dāng)其中任意一項(xiàng) 指標(biāo)超限即判定為空氣環(huán)境質(zhì)量有問題，同時(shí)通過CAN總線傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理終端101進(jìn)行 后續(xù)處理。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，本發(fā)明并非僅限于此處所揭示的優(yōu)選實(shí)施例。例如， 本發(fā)明的智能監(jiān)測系統(tǒng)的各個(gè)組件可以以不同的連接方式(例如其他已知的總線方式)相 互連接而實(shí)現(xiàn)同等的技術(shù)效果。這種顯而易見的替換應(yīng)該是本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能輕易 實(shí)現(xiàn)的，因此本申請文件中不再以實(shí)施例的形式做更詳細(xì)的說明。本領(lǐng)域技術(shù)人員可顯見，可對本發(fā)明的上述示例性實(shí)施例進(jìn)行各種修改和變型而 不偏離本發(fā)明的精神和范圍。因此，旨在使本發(fā)明覆蓋落在所附權(quán)利要求書及其等效技術(shù) 方案范圍內(nèi)的對本發(fā)明的修改和變型。
權(quán)利要求
一種用于電力系統(tǒng)SF6開關(guān)站的智能監(jiān)測系統(tǒng)，包括網(wǎng)絡(luò)控制器；數(shù)據(jù)處理終端，連接至所述網(wǎng)絡(luò)控制器；報(bào)警單元，與所述數(shù)據(jù)處理終端相連并用于根據(jù)所述數(shù)據(jù)處理終端的指示發(fā)出警報(bào)；以及在線監(jiān)測單元、SF6濃度和氧氣含量綜合監(jiān)測單元和SF6泄漏定位單元，分別經(jīng)所述網(wǎng)絡(luò)控制器與所述數(shù)據(jù)處理終端信號連接，其中所述SF6泄漏定位單元是可移動的，其中，所述在線監(jiān)測單元實(shí)時(shí)監(jiān)測所述電力系統(tǒng)SF6開關(guān)站并將檢測信號經(jīng)所述網(wǎng)絡(luò)控制器傳送到所述數(shù)據(jù)處理終端，其中，當(dāng)檢測到異常時(shí)，所述數(shù)據(jù)處理終端先啟動所述SF6濃度和氧氣含量綜合監(jiān)測單元以縮小故障點(diǎn)范圍，然后啟動所述SF6泄漏定位單元以自動循跡故障點(diǎn)位置。
2.如權(quán)利要求1所述的智能監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述SF6濃度和氧氣含量綜合監(jiān)測 單元包括多個(gè)均勻分布的探頭，所述探頭由氧氣和SF6氣體檢測電路構(gòu)成，用以分別檢測 所在區(qū)域的氧氣含量和SF6濃度。
3.如權(quán)利要求1所述的智能監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述SF6泄漏定位單元安裝于一機(jī) 器人小車上，并包括激光器和紅外成像裝置，用于拍攝泄露點(diǎn)的影像；以及 無線發(fā)射器，用于將所述影像無線傳送到所述網(wǎng)絡(luò)控制器。
4.如權(quán)利要求1所述的智能監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述在線監(jiān)測單元包括密度傳感 器和微水傳感器。
5.如權(quán)利要求1所述的智能監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述網(wǎng)絡(luò)控制器兼容CAN總線、以 太網(wǎng)和無線連接。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用于電力系統(tǒng)SF6開關(guān)站的智能監(jiān)測系統(tǒng)，包括網(wǎng)絡(luò)控制器；數(shù)據(jù)處理終端，連接至所述網(wǎng)絡(luò)控制器；報(bào)警單元，與所述數(shù)據(jù)處理終端相連并用于根據(jù)所述數(shù)據(jù)處理終端的指示發(fā)出警報(bào)；以及在線監(jiān)測單元、SF6濃度和氧氣含量綜合監(jiān)測單元和SF6泄漏定位單元，分別經(jīng)所述網(wǎng)絡(luò)控制器與所述數(shù)據(jù)處理終端信號連接，其中所述SF6泄漏定位單元是可移動的，其中，所述在線監(jiān)測單元實(shí)時(shí)監(jiān)測所述電力系統(tǒng)SF6開關(guān)站并將檢測信號經(jīng)所述網(wǎng)絡(luò)控制器傳送到所述數(shù)據(jù)處理終端，其中，當(dāng)檢測到異常時(shí)，所述數(shù)據(jù)處理終端先啟動所述SF6濃度和氧氣含量綜合監(jiān)測單元以縮小故障點(diǎn)范圍，然后啟動所述SF6泄漏定位單元以自動循跡故障點(diǎn)位置。本發(fā)明的智能監(jiān)測系統(tǒng)可以及時(shí)分析及處理系統(tǒng)異常以實(shí)現(xiàn)智能化的監(jiān)控。
文檔編號G08B25/00GK101893616SQ20101015195
公開日2010年11月24日 申請日期2010年4月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月21日
發(fā)明者周學(xué)生 申請人:上海哈德電氣技術(shù)有限公司