CN103440004B - 一种开关站环境参数预测及处理系统及其预测和处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种开关站环境参数预测及处理系统，包括位于开关站内的检测电路，所述检测电路连接一控制单元，所述的控制单元连接了用来预处理检测数据的减法电路，所述的控制单元连接了用来去除开关站内不良环境因素的处理装置。现有技术中开关站环境监测设备主要通过设定一个安全极限值，当SF6气体含量超过所述安全极限值，才进行SF6回收和空气除湿等相关处理，但在有时处理速度要小于SF6气体泄露的情况下，会造成电力设备的损坏，并且工作人员进行抢修亦会有人身安全的威胁。本发明可以对各环境参数进行预处理，判断环境变化趋势，及时对于出现变坏的情况进行处理，并且通过智能控制，缩短了巡视和检修人员现场检验的周期。
Description
技术领域
本发明涉及一种开关站空气参数预测及处理系统，以及该系统的预测和处理方法。
背景技术
开关站内部环境在其工作过程中会发生变化，如果不能及时处理，会影响其正常运行，以开关站内部的SF6浓度为例，SF6气体中文全称为六氟化硫，具有良好的灭弧和绝缘性能，常作为电力行业中放置高压电气设备的开关站的绝缘介质和灭弧剂，保证电气设备的安全运行，但SF6气体为惰性气体，且易水解，在水解后会产生具有强腐蚀性的氢化硫和有毒的二氧化硫气体。在电力系统中，若SF6系统发生泄漏，会造成巡视及检修人员等工作人员因缺氧而昏迷甚至窒息，并且开关站中空气湿度过大会导致SF6气体的水解，造成设备的腐蚀与损坏，并且所排出的有毒气体会对工作人员的生命安全造成威胁。现有的开关站环境监测设备主要通过设定一个安全极限值，当SF6气体含量超过所述安全极限值，才进行SF6回收和空气除湿等相关处理，但在有时处理速度要小于SF6气体泄露的情况下，会造成电力设备的损坏，并且工作人员进行抢修亦会有人身安全的威胁。
发明内容
本发明要解决的问题是提供一种开关站环境参数预测及处理系统及其预测和处理方法，可以对各环境参数进行预处理，判断环境变化趋势，及时对于出现变坏的情况进行处理，并且通过智能控制，缩短了巡视和检修人员现场检验的周期。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种开关站环境参数预测及处理系统，包括位于开关站内的检测电路，所述检测电路连接一控制单元，所述的控制单元连接了用来预处理检测数据的减法电路，所述的控制单元连接了用来去除开关站内不良环境因素的处理装置。通过减法电路计算环境参数数据的变化差值，由控制单元进行判断，工作人员可及时判断开关站中环境参数是否正常，所述的环境参数可以是SF6浓度、空气湿度或电缆沟的水位，如果SF6泄露或空气湿度过大或电缆沟的水位过高将造成的安全隐患，需要及时做出处理，避免设备损失和工作人员的安全危险。实现对预测及处理系统的全智能控制，缩短了巡视和检修人员现场检验的周期。
作为优选，所述的检测电路包括连接至控制单元的SF6气体传感器、湿度传感器和液位传感器，对应的检测开关站中SF6气体浓度、空气湿度以及电缆沟的水位。
作为一个优选技术方案，所述的减法电路有三个，其三个同相输入端的分别连接了所述的SF6气体传感器、湿度传感器和液位传感器，三个反相输入端连接所述控制单元的三个端口，所述减法电路的三个输出端连接所述的控制单元。通过减法电路直接计算实时检测得到的SF6气体浓度、空气湿度和电缆沟水位跟控制单元设定值的差值，根据差值判断是否出现异常。
作为另一个优选技术方案，所述的SF6气体传感器、湿度传感器和液位传感器均至少有三个。通过计算同类型多个传感器检测数据的平均值，提高检测精度。
所述的减法电路有三个，其三个同相和反相输入端都连接所述的控制单元，所述的减法电路的三个输出端连接所述的控制单元。配合三种类型的传感器，设置了三个减法电路，将同一时刻相应传感器检测的参数数据传送到控制单元，求取平均值，然后由减法电路进行差值计算，所得差值返回控制单元中，由控制单元进行判断，是否在设定的差值内，若是，则处理装置不动作；若不是，则控制处理装置动作进行处理。
作为优选，所述的处理装置包括风机、SF6过滤器和水泵。所述的SF6过滤器的进气口和出气口连通所述的开关站内部空间。处理装置动作指当控制单元判断SF6气体浓度过高时，SF6过滤器开启过滤，为防止SF6水解，同时启动风机除湿；当判断空气湿度过大时，风机开启除湿；当判断电缆水位变化过快时，水泵动作，抽去电缆沟中的水。
作为优选，所述控制单元还连接有远程通讯模块。在发现开关站中SF6气体浓度过高或空气湿度过大时，控制单元可通过远程通讯模块发送信号提醒工作人员，使工作人员引起注意并进行巡视和检修，远程通讯的实现方式很多，可以通过控制手机、电话或PC机等提醒工作人员。
为实现上述目的，本发明提供了一种开关站环境参数预测及处理系统的预测和处理方法，包括控制单元和连接至控制单元的检测电路和减法电路，所述预测和处理方法通过以下方式进行:首先，由控制单元控制检测电路检测得到开关站内部环境参数数据并存储参数数据，其次，控制单元设定与参数数据相减的相邻的时间间隔，由减法电路对相邻的时间间隔的参数数据进行差值计算并由控制单元保存差值，最后，由控制单元对所述的差值数据和设定的差值进行比较，当大于等于设定的差值时，由控制单元启动处理装置进行处理。
所述的检测电路包括连接至控制单元的SF6气体传感器、湿度传感器和液位传感器，分别检测SF6气体浓度数据、开关站内部湿度数据和电缆沟水位数据，所述的处理装置包括SF6过滤器、风机和水泵，由控制单元控制SF6过滤器过滤吸收开关站内空气中的SF6气体，控制风机对开关站进行除湿处理，控制水泵排出电缆沟内多余积水。
所述的SF6气体传感器、湿度传感器和液位传感器均至少有三个并且连接至控制单元的不同端口，由控制单元计算同一时刻同类型传感器检测得到的数据的平均值，根据该平均值进行差值计算，使得控制更加精确。
采用上述技术方案后，本发明具有如下优点：
通过减法电路完成对开关站环境参数的变化的差值计算，可以实现对环境参数数据的预处理，进而可以方便控制单元判断环境参数的变化趋势，及时根据变化趋势及时控制处理装置作出相应的处理，防止了电力设备由于处理不及时造成的损坏，避免了由于处理不及时可能造成的安全事故；开关站环境参数预测及处理系统及其预测和处理方法都是智能控制完成的，缩短了巡视和检修人员现场检验的周期。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：
图1为本发明系统框图。
具体实施方式
如图1所示，一种开关站环境参数预测及处理系统，包括位于开关站内的检测电路，所述检测电路连接一控制单元，所述的控制单元连接了用来预处理检测数据的减法电路，所述的控制单元连接了用来去除开关站内不良环境因素的处理装置。通过减法电路计算环境参数数据的变化差值，由控制单元进行判断，工作人员可及时判断开关站中环境参数是否正常。所述的检测电路包括连接至控制单元的SF6气体传感器、湿度传感器和液位传感器，分别可以检测开关站内的SF6气体浓度、空气湿度以及电缆沟的水位，所述的控制单元根据各类型传感器的检测数据判断是否存在SF6泄露或空气湿度过大或电缆沟的水位过高，所述的控制单元连接的处理装置包括了包括SF6过滤器、风机和水泵，当控制单元判断SF6气体浓度过高时，SF6过滤器开启过滤，风机除湿；当判断空气湿度过大时，风机开启除湿；当判断电缆水位变化过快时，水泵动作，抽去电缆沟中的水。本优选实施例中所述的控制单元采用美信公司生产的型号为MAX038的控制芯片，但不限于所举实施例。由于设置了减法电路，完成对开关站环境参数的变化的差值计算，可以实现对环境参数数据的预处理，进而可以方便控制单元判断环境参数的变化趋势，及时根据变化趋势及时控制处理装置作出相应的处理，防止了电力设备由于处理不及时造成的损坏，避免了由于处理不及时可能造成的安全事故；开关站环境参数预测及处理系统及其预测和处理方法都是智能控制完成的，缩短了巡视和检修人员现场检验的周期。
作为优选技术方案一，所述的减法电路有三个，其三个同相输入端的分别连接了所述的SF6气体传感器、湿度传感器和液位传感器，三个反相输入端连接所述控制单元的三个端口，所述减法电路的三个输出端连接所述的控制单元。在本实施方式中，当所述的SF6气体传感器、湿度传感器和液位传感器均只有一个，各类型传感器将实时检测得到的数据传送至控制单元保存，所述的减法电路同相输入端连接各类型传感器接收其即时检测到的数据，减法电路的反相输入端接收控制单元发送的预存数据，该预存数据和与之对比的所述同相输入端即时检测数据存在设定的时间间隔，该时间间隔由控制单元设定，通过所述的减法电路输出端向控制单元发送差值数据，然后由控制单元根据差值数据进行各参数数据变化趋势的判断，并控制处理装置执行相应的动作。
作为优选技术方案二，所述的SF6气体传感器、湿度传感器和液位传感器均至少有三个。在本实施方式中，各类型传感器都为三个，通过控制单元计算同类型三个传感器同一时刻检测数据的平均值并存储，可以进一步步提高检测的参数数据的精确度，提高预测准确度。对应三个类型的传感器，所述的减法电路有三个，其三个同相和反相输入端都连接所述的控制单元，控制单元向减法电路同相和反相发送的两个检测数据的平均值之间存在由控制单元预先设定的时间间隔，减法电路和控制单元的其他工作原理与优选技术方案一相同。
作为优选，所述控制单元还连接有远程通讯模块。在发现开关站中SF6气体浓度过高或空气湿度过大时，控制单元可通过远程通讯模块发送信号提醒工作人员，使工作人员引起注意并进行巡视和检修，远程通讯的实现方式很多，可以通过控制手机、电话或PC机等提醒工作人员。所述的远程通讯模块采用台达公司生产的RTU-485RS485远程通讯模块。
为实现上述目的，本发明提供了一种开关站环境参数预测及处理系统的预测和处理方法，包括控制单元和连接至控制单元的检测电路和减法电路，所述预测和处理方法通过以下方式进行:首先，由控制单元控制检测电路检测得到开关站内部环境参数数据并存储参数数据，其次，控制单元设定与参数数据相减的相邻的时间间隔，由减法电路对相邻间隔的参数数据进行差值计算并由控制单元保存差值，最后，由控制单元对所述的差值数据和设定的差值进行比较，当大于等于设定的差值时，由控制单元启动处理装置进行处理。
所述的检测电路包括连接至控制单元的SF6气体传感器、湿度传感器和液位传感器，分别检测SF6气体浓度数据、开关站内部湿度数据和电缆沟水位数据，所述的处理装置包括SF6过滤器、风机和水泵，由控制单元控制SF6过滤器过滤吸收开关站内空气中的SF6气体，控制风机对开关站进行除湿处理，控制水泵排出电缆沟内多余积水。
所述的SF6气体传感器、湿度传感器和液位传感器均至少有三个并且连接至控制单元的不同的端口，由控制单元计算同一时刻同类型传感器检测得到的数据的平均值。
本实施例中所述环境参数的预测和处理方法具体可通过以下步骤进行：
1)所述SF6气体传感器、湿度传感器和液位传感器检测的参数数据并发送于控制单元存储；
2)重复步骤1)4次；
3)所述控制单元向减法电路的输入端发送两个预存的间隔设定时间的参数数据；
4)所述减法电路完成步骤3)中两个参数数据的差值计算，并将差值存储于控制单元中；
5)重复步骤3)至步骤4)4次；
6)所述控制单元中设有参数数据的设定的差值，所述控制单元判断步骤5)所述差值是否在设定的差值内；
若所述差值连续4次均超出所述的设定的差值，则控制单元判断参数变化趋势不正常；
若检测的参数数据为SF6气体浓度，控制单元发送信号于SF6过滤器和风机，进行开关站中SF6气体的稀释以及空气的除湿；
若检测的参数数据为空气湿度，控制单元发送信号于风机，进行空气除湿；
若检测的参数数据为电缆沟水位，控制单元发送信号于水泵，抽出电缆沟中的水；
若所述差值未连续4次超过或4次均未超过设定的差值，则控制单元判断参数变化趋势正常。
当然，所述的步骤2)和步骤5)可选取4次以外合适的次数作为处理次数。
除上述优选实施例外，本发明还有其他的实施方式，本领域技术人员可以根据本发明作出各种改变和变形，只要不脱离本发明的精神，均应属于本发明所附权利要求所定义的范围。
Claims (8)
1.一种开关站环境参数预测及处理系统，包括位于开关站内的检测电路，所述检测电路连接一控制单元，其特征在于：所述的控制单元连接了用来预处理检测数据的减法电路，所述的控制单元连接了用来去除开关站内不良环境因素的处理装置，所述的检测电路包括连接至控制单元的SF6气体传感器、湿度传感器和液位传感器，所述的减法电路有三个，其三个同相输入端的分别连接了所述的SF6气体传感器、湿度传感器和液位传感器，三个反相输入端连接所述控制单元的三个端口，所述减法电路的三个输出端连接所述的控制单元。
2.根据权利要求1所述的开关站环境参数预测及处理系统，其特征在于：所述的SF6气体传感器、湿度传感器和液位传感器均至少有三个。
3.根据权利要求2所述的开关站环境参数预测及处理系统，其特征在于：所述的减法电路有三个，其三个同相和反相输入端都连接所述的控制单元，所述的减法电路的三个输出端连接所述的控制单元。
4.根据权利要求1所述的开关站环境参数预测及处理系统，其特征在于：所述的处理装置包括风机、SF6过滤器和水泵。
5.根据权利要求1所述的开关站环境参数预测及处理系统，其特征在于：所述控制单元还连接有远程通讯模块。
6.一种开关站环境参数预测及处理系统的预测和处理方法，包括控制单元和连接至控制单元的检测电路和减法电路，其特征在于，所述预测和处理方法通过以下方式进行:首先，由控制单元控制检测电路检测得到开关站内部环境参数数据并存储参数数据，其次，控制单元设定与参数数据相减的相邻的时间间隔，由减法电路对相邻时间间隔的参数数据进行差值计算并由控制单元保存差值，最后，由控制单元对所述的差值数据和设定的差值进行比较，当大于等于设定的差值时，由控制单元启动处理装置进行处理。
7.根据权利要求6所述的开关站环境参数预测及处理系统的预测和处理方法，其特征在于：所述的检测电路包括连接至控制单元的SF6气体传感器、湿度传感器和液位传感器，分别检测SF6气体浓度数据、开关站内部湿度数据和电缆沟水位数据，所述的处理装置包括SF6过滤器、风机和水泵，由控制单元控制SF6过滤器过滤吸收开关站内空气中的SF6气体，控制风机对开关站进行除湿处理，控制水泵排出电缆沟内多余积水。
8.根据权利要求7所述的开关站环境参数预测及处理系统的预测和处理方法，其特征在于：所述的SF6气体传感器、湿度传感器和液位传感器均至少有三个并且连接至控制单元的不同的端口，由控制单元计算同一时刻同类型传感器检测得到的数据的平均值。
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| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |