技術領域:
本發(fā)明涉及一種變電站SF6氣體超聲監(jiān)測裝置,屬于變電運維現(xiàn)場技術領域。
背景技術:
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六氟化硫是一種重要的介質,具有優(yōu)良的絕緣與滅弧性能,常作為滅弧和絕緣氣體用于封閉式的高壓開關室內(nèi)。但同時六氟化硫也是對作業(yè)人員具有危害的氣體。首先,六氟化硫經(jīng)過高溫拉弧放電作用時會反應分解或者與電極(Cu—W合金或Al、Cu)反應結合,產(chǎn)生多種有毒分解物,如氟化亞酸酰、氟化硫酰、四氟化硫、二氟化硫等。這些有毒分解物普遍對人體呼吸道,皮膚以及肺部有強烈的腐蝕侵害作用。
此外,六氟化硫還是一種窒息劑。當六氟化硫濃度上升到缺氧的水平會導致作業(yè)現(xiàn)場人員窒息。六氟化硫氣體密度大約為空氣五倍,該氣體如有泄漏必先沉積于低洼處,如電纜溝等,因而以上地點較容易產(chǎn)生窒息狀況。《電力安全工作規(guī)程》特別規(guī)定,在相關場所必須安裝氧氣和六氟化硫檢測裝置,并安裝必要的通風換氣裝置。當前六氟化硫監(jiān)測設備大都成套安裝,裝置成本較高,現(xiàn)場人員維護困難,目前變電站內(nèi)使用的是固定安裝在組合電氣室內(nèi)的六氟化硫裝置,該類裝置難以覆蓋所有存在六氟化硫工作場所,且一旦出現(xiàn)故障,現(xiàn)場將失去六氟化硫氣體檢測手段,這些都對現(xiàn)場人員工作環(huán)境產(chǎn)生潛在危害。
技術實現(xiàn)要素:
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本發(fā)明的目的在于克服上述已有技術的不足而提供一種成本較低、體積較小、精度較高、現(xiàn)場測量范圍廣、能夠在不直接接觸設備的情況下有效地檢測區(qū)域內(nèi)六氟化硫等有害氣體的濃度,易于實現(xiàn)在線監(jiān)測,及時發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場有害氣體,避免發(fā)生人員中毒、窒息等隱患的變電站SF6氣體超聲監(jiān)測裝置。
本發(fā)明的目的可以通過如下措施來達到:一種變電站SF6氣體超聲監(jiān)測裝置,它包括樹脂外殼,樹脂外殼上設有液晶顯示屏,樹脂外殼上液晶顯示屏下方設有狀態(tài)指示燈、電源指示燈,其特征在于樹脂外殼內(nèi)左下側設有內(nèi)置溫濕度傳感器,樹脂外殼外左下側與溫濕度傳感器相應位置設有通氣口;樹脂外殼的右側上方設有充電及數(shù)據(jù)接口,樹脂外殼的右側下方設有電源鍵;樹脂外殼的頂部活動連接用來收集氣體的延長氣管,樹脂外殼上端延長氣管下方內(nèi)設有氣室,樹脂外殼的內(nèi)部通過圓柱形支撐桿連接集成電路板,狀態(tài)指示燈和電源指示燈均插接在集成電路板上,液晶顯示屏經(jīng)過專用接口插接在集成電路板上,集成電路板背面設有與電源鍵相連的裝載可充電鋰電池的電池倉,電池倉連接至集成電路版的電源端口;集成電路板上設有STM32芯片,STM32芯片分別連接4~20mA輸出電路、電壓比較電路、AD轉換電路、信息顯示和按鍵輸入模塊、充電及數(shù)據(jù)接口、溫濕度傳感器、存儲模塊、信號激勵電路、液晶顯示屏,信號激勵電路連接超聲波傳感器,超聲波傳感器連接濾波電路,濾波電路連接信號放大電路,信號放大電路均與4~20mA輸出電路、電壓比較電路、AD轉換電路相連。
為了進一步實現(xiàn)本發(fā)明的目的,所述的充電及數(shù)據(jù)接口采用了8毫米口徑的四針航空插座。
為了進一步實現(xiàn)本發(fā)明的目的,所述的樹脂外殼的頂部通過螺口活動連接延長氣管。
為了進一步實現(xiàn)本發(fā)明的目的,所述的樹脂外殼的內(nèi)部設有四根圓柱形支撐桿。
本發(fā)明同已有技術相比可產(chǎn)生如下積極效果:本發(fā)明廣泛應用于電力系統(tǒng)變電站內(nèi)的六氟化硫有害氣體溶度的監(jiān)測,以消除站內(nèi)六氟化硫等有毒氣體泄漏的隱患,符合《電力安全工作規(guī)程》要求,本發(fā)明可以以不接觸設備的方式檢測變電站高室內(nèi)的六氟化硫氣體。其具有:
1. 成本較低、體積較小。裝置采用STM32芯片,各功能部件為模塊化設計,集成度高,成本控制良好。設計體積小巧,運維人員現(xiàn)場可單手持本設備即可實現(xiàn)六氟化硫氣體的檢測。
2. 適用范圍廣、便于監(jiān)測。該裝置廣泛適用于變電站室內(nèi)六氟化硫氣體的監(jiān)測,工作環(huán)境溫度跨度大,配有數(shù)據(jù)接口,可固定于某處通過數(shù)據(jù)傳輸線連接后臺分析,用以發(fā)出報警或啟動風機,也可隨身攜帶實時檢測,作為固定安裝裝置的備用方案,監(jiān)測方案更為靈活多樣,有效保證了作業(yè)環(huán)境的安全可靠
3. 非接觸式檢測方式、性能可靠。該裝置通過收集室內(nèi)氣體進行超聲分析來實現(xiàn)檢測目的,無需接觸帶電設備。且檢測精度高(<50uL/L),檢測速度快(<2min),能有力保障現(xiàn)場作業(yè)人員安全。
附圖說明:
圖1為本發(fā)明的正面視圖;
圖2為本發(fā)明的右側視圖;
圖3為本發(fā)明的左側視圖;
圖4為本發(fā)明的內(nèi)部結構示意圖;
圖5為本發(fā)明的原理框圖。
具體實施方式:下面結合附圖對本發(fā)明的具體實施方式作詳細說明:
實施例:一種變電站SF6氣體超聲監(jiān)測裝置(參見圖1-圖5),它包括樹脂外殼1,樹脂外殼1上加裝液晶顯示屏2,樹脂外殼1上液晶顯示屏2下方右側設有狀態(tài)指示燈4,左側設有電源指示燈5,樹脂外殼1內(nèi)左下側設有內(nèi)置溫濕度傳感器7,樹脂外殼1外左下側與溫濕度傳感器7相應位置設有通氣口15。樹脂外殼1的右側上方設有充電及數(shù)據(jù)接口10,充電及數(shù)據(jù)接口10采用了8毫米口徑的四針航空插座,樹脂外殼1的右側下方設有電源鍵6。樹脂外殼1的頂部通過螺口9活動連接延長氣管8,延長氣管8用來收集氣體,并且可拆卸;樹脂外殼1上端延長氣管8下方內(nèi)嵌有氣室3,樹脂外殼1的內(nèi)部設有四根圓柱形支撐桿13,樹脂外殼1通過圓柱形支撐桿13連接集成電路板12,狀態(tài)指示燈4和電源指示燈5均插接在集成電路板12上,液晶顯示屏2經(jīng)過專用接口16插接在集成電路板上,集成電路板12背面設有與電源鍵6相連的電池倉14,電池倉14裝載可充電鋰電池,電池倉14通過電線焊接至集成電路版12的電源端口。集成電路板12上設有STM32芯片,STM32芯片分別連接4~20mA輸出電路、電壓比較電路、AD轉換電路、信息顯示和按鍵輸入模塊、充電及數(shù)據(jù)接口10、溫濕度傳感器7、存儲模塊、信號激勵電路、液晶顯示屏2,信號激勵電路連接超聲波傳感器11,超聲波傳感器11連接濾波電路,濾波電路連接信號放大電路,信號放大電路均與4~20mA輸出電路、電壓比較電路、AD轉換電路相連。
使用時,確保設備電池充足,按下電源鍵6,裝置上電后,電源指示燈4點亮綠燈,溫濕度傳感器7采集環(huán)境溫濕度信息,傳輸給STM32芯片,繼而輸出至液晶顯示屏2顯示。裝置通過延長氣管6輸入六氟化硫與空氣的二元混合氣體至氣室3,超聲波傳感器11檢測生成模擬電信號,通過濾波電路去掉干擾信號,經(jīng)過信號放大電路傳給AD轉換電路處理,完成模擬量到數(shù)字量的轉換,最后傳輸進STM32芯片進行計算,從而得出六氟化硫氣體濃度結果,通過信息顯示模塊顯示在液晶顯示屏2中。當六氟化硫氣體濃度超標時,液晶顯示屏2顯示濃度的同時還標明“超標”字樣,狀態(tài)指示燈5點亮紅燈,濃度正常時,液晶顯示屏2僅顯示濃度,狀態(tài)指示燈5熄滅。裝置的測量信息存儲于存儲模塊中,供用戶日后調(diào)用查詢。在顯示現(xiàn)場濃度以外,本裝置還會輸出標準的4~20mA電流信號,通過充電及數(shù)據(jù)接口10將測量結果輸出供其它儀表使用。
以上的實施例僅僅是對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進行描述,其它優(yōu)選實施方式在此不一一累述,且并非對本發(fā)明的范圍進行限定,在不脫離本發(fā)明設計精神的前提下,本領域普通工程技術人員對本發(fā)明的技術方案作出的各種變形和改進,均應落于本發(fā)明的權利要求書確定的保護范圍內(nèi)。