CN202305501U - 一种多路轮循气体分析监测仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型为一种多路轮循气体分析监测仪，该装置由核心处理器、气体采样模块、LCD显示器，电源模块、温度传感器、湿度传感器、气体流量传感器和通讯接口模块等组成。本实用新型的有益效果是：由于采用该技术方案，可以对开关室内环境中的SF6、O2、HF、S02、H2S含量进行实时监测，当有气体超标、泄漏、氧含量降低等情况出现时，可即时告知检修维护人员，采取相应的措施，保护工作人员的人身安全。由于采用轮循采集的方式，大大减少了设备的成本，对电力自动化和环境监测事业具有极高的经济和实用价值。

Description

一种多路轮循气体分析监测仪

技术领域

本实用新型属于一种环境监测、应急和预警仪器；涉及一种用于监测GIS开关室内的环境温湿度和有害气体的信息多路轮循气体分析监测仪。

背景技术

SF6气体以其优异的绝缘和灭弧性能，在电力***中获得了广泛的应用，几乎成了中压、高压和超高压开关中所使用的唯一绝缘和灭弧介质。正因为SF6气体的大量使用，其安全性也受到了人们的广泛关注。客观上讲，SF6气体是一种无色、无味、密度比空气重、不易与空气混和的惰性气体，对人体没有毒性。但是在高压电弧的作用下或高温时，SF6气体会发生部分分解，而其分解物往往含有剧毒，即便是微量，也能致人非命。当使用以SF6气体为绝缘和灭弧介质的室内开关在使用过程中发生泄漏时，泄漏出来的SF6气体及其分解物会往室内低层空间积聚，造成局部缺氧和带毒，对进入室内的工作人员的生命安全构成了严重的危险。由于能监测SF6气体浓度以及其他分解物（SO2、H2S、HF）等传感器通常要求性能优越灵敏度好精度好等，传感器的成本高昂。因此，研制一种经济实用的可监测SF6开关室气体泄漏情况和气体成分的监测报警***应用于工业现场，已经变得非常重要。

     根据DL/T639-1996规定：GIS室内或者装有SF6绝缘设备的室内，SF6气体在空气中的浓度应低于1000ppm，氧气浓度不低于18％。电力部门相继制定了相关标准对开关室内SF6浓度含量进行严格控制。先后曾出台了国家标准

《GB/T 8905-1996六氟化硫电气设备中气体管理和检验导则》、

《DL/T618-1997气体绝缘金属封闭开关设备现场交接实验规程》、

《DL/T596-2005 电力设备预防性试验规程》、

《JB/T10893-2008高压组合电器配电室六氟化硫环境监测***》，

《电业安全工作规程》。

发明内容

为了解决上述问题，本实用新型的目的是提出一种经济型的在线多点气体采集分析装置，通过气体管路的引流和多路阀门装置的开关控制，来采集分析环境中多处地点的气体成分及含量。多个地点的气体分析共用一套传感器，大大减少了经济成本，通过对采集的信息进行分类、分析、显示、记录、报警、控制、远传，实现了检测的自动化。该装置可以作为长期安装在现场的控制主机，也可以作为定期检测的便携式仪器使用。不仅可在线监测开关室环境中的多点的环境监测，也可以配套开关阀门接口设备对开关内部的气体成分进行离线检测，体现了一机多能一机多用的先进性的一种多路轮循气体分析监测仪。

本实用新型的技术方案是：一种多路轮循气体分析监测仪：该监测仪包括核心处理器、数字存储单元、气体采样模块、电源模块、显示模块、温度传感器、湿度传感器、通讯接口模块，显示模块R485通讯接口、CAN总线接口和外接短信发送器RS485通讯接口；

其中，所述气体采样模块包括气体采样***、SF6浓度传感器、O2浓度传感器、HF浓度传感器、H2S浓度传感器、SO2浓度传感器及采集和调理电路，所述气SF6浓度传感器、O2浓度传感器、HF浓度传感器、H2S浓度传感器和SO2浓度传感器分别采集气体采集***中的各种气体信息传输给所述采集和调理电路；

所述的气体采样***由多路进气管道、气室、抽气泵和出气口构成；所述多路进气管道通过连接管与所述气室连接，所述抽气泵安装在所述气室的末端，所述排气口与所述抽气泵连接，所述多路进气管道上均安装用于控制管路的电磁阀组件，所述电磁阀组件与所述核心处理器控制连接；所述SF6浓度传感器、O2浓度传感器、HF浓度传感器、H2S浓度传感器和SO2浓度传感器位于所述气室内；

所述温度传感器与外界空气联通，用于采集监测地点的环境温度信息传输给所述核心处理器；

所述湿度传感器与外界空气联通，用于采集监测地点的环境湿度信息传输给所述核心处理器；

所述显示模块R485通讯接口、CAN总线接口和外接短信发送器RS485通讯接口通过所述接口通讯模块与所述核心处理器连接；

所述核心处理器控制所述电源模块向各个模块进行独立供电。

进一步，该监测仪还包括时钟电路，所述时钟电路与所述核心处理器数据连接，用于为***装置提供准确的时间，使每个检测结果的数据能很好的和时间对应，便于历史查询等操作。

进一步，所述出气口上设置有气体流量传感器。

本实用新型的有益效果是：

由于现有的开关室环境监测***通常是一个监测点需要一套监测传感器及设备，而这类气体传感器通常是进口的高精度高性能传感器，成本非常高昂且维护成本也很高，鉴于这样的技术和使用背景，该装置实现了只用一套传感器装置就能实现现场的多点采集，大大减少了经济成本。

   该装置不仅可在线监测开关室环境中的气体（SF6浓度、O2浓度），也可以配套开关阀门接口设备对开关内部的气体成分（HF、H2S、SO2）进行离线检测，实现了一机多能一机多用。

   配套后台的监控***，***根据这些采集分析后的信息,通知相关的负责人员进行检修。 ***通过网络接入到电力局域网,用户可在遥远的办公室甚至家里随时随地的知晓现场的环境和设备状态。这样,对提高电力设备的安全管理和提高运行管理的效率,大大减少设备故障隐患和不安全事故的发生。该装置的实用性、经济性，将使其具有非常广阔的应用前景。

附图说明

图1是本实用新型多路轮循气体分析监测仪的***原理图。

图中：

1、温度传感器，2、湿度传感器，3、气体流量传感器， 4、SF6浓度传感器 ，5、O2浓度传感器，6、HF浓度传感器，7、H2S浓度传感器，8、SO2浓度传感器， 9、信号采集和调理电路，10、核心微处理器，11、数字存储单元， 12、时钟电路，13、连接管， 14、电磁阀组件，15、进气管道，16、出气口，17、抽气泵，18、通讯接口模块， 19、LCD显示器 ，20、电源模块，21外接充电器接口，22、锂电池，23、LCD通讯RS485通讯接口，24、外接短信发送器RS485通讯接口，25、CAN总线通讯接口，26、气室。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的技术方案进行详细介绍。

如图1所示，一种多路轮循气体分析监测仪，该装置包括温度传感器1，湿度传感器2，气体流量传感器 3，SF6浓度传感器4，O2浓度传感器5，HF浓度传感器6，H2S浓度传感器7，SO2浓度传感器8，信号采集和调理电路9，核心微处理器10，数字存储单元11，时钟电路12 ，连接管13，电磁阀组件14，进气管道15，出气口16，抽气泵17，通讯接口模块18，显示模块19 ，电源模块20，外接充电器接口21，锂电池22，LCD通讯RS485通讯接口23，CAN总线通讯接口24、外接短信发送器RS485通讯接口25和气室26；

其中，核心处理器10控制安装各个进气管道15上的电磁阀组件14的开启和关闭，控制电源模块20向各个模块进行独立供电。

电源模块20通过连接器连接外接充电口22，通过充电口和放电口连接锂电池模块23，通过电源连接器给各个模块供电。

多路进气管道15通过连接管13与气室26连接，抽气泵17安装气室26的末端，排气口16与抽气泵17连接，排气口16上设有气体流量传感器3，多路进气管道15上均安装用于控制管路的电磁阀组件14，电磁阀组件14与所述核心处理器10控制连接，SF6浓度传感器4、O2浓度传感器5、HF浓度传感器6、H2S浓度传感器7和SO2浓度传感器8位于所述气室26内，通过采集和调理电路9与所述核心处理器10连接。

工作时，核心处理器10轮循控制各路进气管道15上的电磁阀组,14的开启与关闭，多个监测点的气体通过装置内部的抽气泵17抽到装有气体浓度传感器的气室26内，再由出气口10排出,气室26内的SF6浓度传感器4、O2浓度传感器5、HF浓度传感器6、SO2浓度传感器7和H2S浓度传感8采集各种气体的浓度信息，采集和调理电路9采集各个传感器的浓度信息经过滤波后，把模拟量转换为数字量，传输给核心处理器10，温度传感器1与外界空气相通采集环境温度，湿度传感器2与外界空气相通采集环境湿度，核心处理器10直接采集温传感器1和湿传感器2的温湿度信号，可作为环境参考量；核心处理器10对这些数字量进行计算、分析、记录等工作，对于有超标数据出现时通过LCD显示器19即时显示，开启通讯接口模块通过外接短信发送器RS485通讯接口，驱动短信发送器把报警信息发送到相应的手机，实现了预警；并通过CAN总线接口与***后台通讯，将分析结果上传***后台，实现远程监测功能；

时钟电路12为***装置提供准确的时间，使每个检测结果的数据能很好的和时间对应，便于历史查询等操作。***配备大容量的存储空间，可存储上万条的历史记录。

该装置结合了电子、软件、机械、通讯等多种技术,可实时监测环境中的空气因子和组合电气内的气体状态，通过内外结合监测的技术，确保组合电器的气体泄漏情况，在人员进入有可能危害健康的工作环境时提前排除安全隐患，保障了生命财产的安全，同时也为电器设备的监测提供了经济实用有效的手段，也为电网智能化改造的实现提供有力的支持。

以上对本实用新型实例所提供的新型多路轮循气体分析监测仪进行了详细介绍，本说明书不应理解为对本实用新型的限制。对于本领域的一般技术人员，凡依本实用新型设计思想所做的任何改变都在本实用新型的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种新型多路轮循气体分析监测仪，其特征在于，该监测仪包括核心处理器（10）、数字存储单元（11）、气体采样模块、电源模块（20）、显示模块（19）、温度传感器（1）、湿度传感器（2）、通讯接口模块（18），显示模块R485通讯接口（23）、CAN总线接口（24）和外接短信发送器RS485通讯接口（25）；

其中，所述气体采样模块包括气体采样***、SF6浓度传感器（4）、O2浓度传感器（5）、HF浓度传感器（6）、H2S浓度传感器（7）、SO2浓度传感器（8）及采集和调理电路（9），所述气SF6浓度传感器（4）、O2浓度传感器（5）、HF浓度传感器（6）、H2S浓度传感器（7）和SO2浓度传感器（8）分别采集气体采集***中的各种气体信息传输给所述采集和调理电路（9）；

所述的气体采样***由多路进气管道（15）、气室（26）、抽气泵（17）和出气口（16）构成；所述多路进气管道（15）通过连接管（13）与所述气室（26）连接，所述抽气泵（17）安装在所述气室（26）的末端，所述排气口（16）与所述抽气泵（17）连接，所述多路进气管道（15）上均安装用于控制管路的电磁阀组件（14），所述电磁阀组件（14）与所述核心处理器（10）控制连接；所述SF6浓度传感器（4）、O2浓度传感器（5）、HF浓度传感器（6）、H2S浓度传感器（7）和SO2浓度传感器（8）位于所述气室（26）内；

所述温度传感器（1）与外界空气联通，用于采集监测地点的环境温度信息传输给所述核心处理器（10）；

所述湿度传感器（2）与外界空气联通，用于采集监测地点的环境湿度信息传输给所述核心处理器（10）；

所述显示模块R485通讯接口（23）、CAN总线接口（24）和外接短信发送器RS485通讯接口（25）通过所述接口通讯模块（18）与所述核心处理器（10）连接；

所述核心处理器（10）控制所述电源模块（20）向各个模块进行独立供电。

2.根据权利要求1所述的新型多路轮循气体分析监测仪，其特征在于，该监测仪还包括时钟电路（12），所述时钟电路（12）与所述核心处理器（10）数据连接，用于为***装置提供准确的时间，使每个检测结果的数据能很好的和时间对应，便于历史查询等操作。

3.根据权利要求1或2所述的新型多路轮循气体分析监测仪，其特征在于，所述出气口上设置有气体流量传感器（3）。

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