CN105606666B - 一种基于气体传感器的便携式开关柜局放检测装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于气体传感器的便携式开关柜局放检测装置及方法，通过将气路系统、传感器阵列、数据采集模块、前面板集成为一个装置，具有装置体积小、携带便利等优点，可由巡检人员随身携带，对变电站中众多开关柜在线运行状态进行有效评估、避免了每台开关柜都安装在线监测装置而造成的成本高的情况。通过硬件与软件的结合，处理信息迅速，不仅能够完成对待设备的检测，通过检测局部放电分解气体的浓度，实时了解是否有超过某一额定数值的局部放电发生，及时做好防范工作，同时还可以通过无线传输方式将测量到的信息传送至数据库进行比较。

Description

一种基于气体传感器的便携式开关柜局放检测装置及方法

技术领域

本发明属于高电压设备绝缘在线检测领域，具体涉及一种基于气体传感器的便携式开关柜局放检测方法，同时涉及基于气体传感器的便携式开关柜局放检测装置。

背景技术

我国电力系统规模不断地发展，对系统运行的安全性和可靠性的要求越来越高。电力设备的安全稳定运行对于电力系统尤为关键。随着电网的日益扩大，电网结构的日趋复杂，变电站无人值班的管理模式和综合自动化的普及与推广，高压开关柜故障造成的停电事故给生产和生活带来的损失越来越大。高压开关柜是向用户供电的最直接的设备，其运行可靠性，直接关系到供电质量和供电可靠程度。

局部放电，是绝缘介质中的一种电气放电，这种放电仅限制在被测介质中一部分且只使导体间的绝缘局部桥接，这种放电可能发生或可能不发生于导体的邻近。电力设备绝缘中的某些薄弱部位在强电场的作用下发生局部放电是高压绝缘中普遍存在的问题。虽然局部放电一般不会引起绝缘的穿透性击穿，但可以导致电介质(特别是有机电介质)的局部损坏。若局部放电长期存在，在一定条件下会导致绝缘劣化甚至击穿。

开关柜内部由于制造时出现毛刺、安装运输过程中部件松动或接触不良引起的电极电位浮动、局部过热、运行中绝缘老化和各种情况下可能出现金属微粒等原因产生早期绝缘缺陷，引起绝缘劣化，都可能导致不同程度的局部放电。长期的局部放电会使绝缘劣化损伤并逐步扩大，进而造成整个绝缘击穿或沿面闪络，进而对设备的安全运行造成威胁，导致设备在运行时出现故障，以至引起系统停电。

局部放电既是开关柜绝缘劣化的早期表现形式，又是绝缘进一步劣化的原因，对局部放电的监测与评价已经成为监测设备绝缘状况的重要手段。开关柜内部的局部放电不仅会产生电信号，而且往往伴随声信号和光信号，并会导致开关柜内部充盈的气体发生分解。局部放电的检测手段按其检测的物理量性质分为电测法和非电测法。根据局部放电过程中所产生的各种外在放电现象，相应的出现了脉冲电流法(ERA)、暂态地电压法(TEV)、超声波检测法、光测法、红外检测法、化学检测法等检测方法。但常用的检测方法如超声波检测法检测灵敏度低，暂态地电压法和特高频法容易受到电磁干扰，所以亟需寻找对开关柜检测局部放电进行检测的新方法。

国内外文献研究表明：开关柜内部缺陷导致空气放电分解，产生臭氧、一氧化氮、二氧化氮、五氧化二氮等空气放电分解组分，而固体绝缘介质(如聚烯烃、硅橡胶、环氧树脂等)受损后，会发生劣化分解过程，产生一氧化碳、二氧化碳等特征气体。开关柜中空气局部放电分解组分及固体绝缘介质劣化分解产生的气体的存在，为检测开关柜内部局部放电，分析开关柜内部绝缘状况提供了一种新方法。此外，化学检测法在检测过程中不受现场电磁干扰影响，现有化学传感器很容易检测到低于1ppm的气体浓度，确保了化学传感器应用于检测开关柜内部局部放电的可行性。

因此，对开关柜内部的局部放电进行实时在线检测能真实有效的反映出开关柜内部的绝缘状况，并能及时有效地发现其内部的绝缘缺陷与早期绝缘故障，以便采取有效措施，避免早期绝缘故障的进一步发展，避免因开关柜绝缘故障引起的大面积用户停电，减少因不必要的停电造成的负荷损失，并降低因停电操作带来的安全风险，对提高电力系统供电可靠性，具有重要的实用价值和现实意义。

发明内容

本发明的目的是针对变电站中开关柜的密闭性高、肉眼观测难度大、巡检效率低，同时现有检测方法检测灵敏度低、检测结果易受环境影响等问题。提出一种基于气体传感器的便携式开关柜局放检测装置，通过检测开关柜内部空气发生局部放电的分解产物来判断开关柜的在线运行状态，在保证检测准确度的前提下，提高变电站的巡检效率。

本发明的技术方案提供一种基于气体传感器的便携式开关柜局放检测装置，其特征在于：包括气路系统、传感器阵列、数据处理模块和前面板四个子系统。

所述气路系统取气转接口的进气口与开关柜的取气口接通，取气转接口的出气口与微型泵的进气口之间放置匹配的金属防尘过滤网后接通，微型泵的出气口与流量控制阀的进气口连通，流量控制阀的出气口与气敏传感器阵列腔体的进气口连通。气敏传感器阵列腔体的出气口与装置的尾气排放口的进气口连通，尾气排放口的出气口与进气转接口的进气口连通，进气转接口的出气口与开关柜的进气口连通。

所述传感器阵列包括温度传感器、湿度传感器、一氧化碳传感器、臭氧传感器、一氧化氮传感器和二氧化氮传感器。

所述数据处理模块中基于ARM构架64位的微处理器、功率驱动模块、第一I/O接口模块、第二I/O接口模块、A\D转换模块、JTAG调试端口、TCP/IP接口、USB接口、1MB线性FLASH、8MBSDARM和16MB非线性FLSH端口。

所述传感器阵列的信号输出端口与所述A/D转换模块的输入端口利用导线连接，A/D转换模块的输出端口段与第一I/O接口模块的输入端口段A连接，第一I/O接口模块的输出端口段A与微处理器的I/O引脚段A连接，形成一个信号通路。传感器阵列各传感器检测的模拟信号经过A/D转换模块转换为数字信号通过第一I/O接口模块传送至微处理器进行处理分析。

所述微处理器的I/O引脚段B与第一I/O接口模块的输入端口段B连通，第一I/O接口模块的输出端口段B与功率驱动模块的输入端口连接，功率驱动模块的输出端口与气路系统中的微型泵和流量控制阀控制端口连接，形成一个信号通路。微处理器发送动作指令信号经过第一I/O接口模块传输至功率驱动模块，功率驱动模块根据接收到的信号控制微型泵和流量控制阀。这些控制包括微型泵、流量控制阀的开关控制，同时控制调节微型泵和流量控制阀运转速率。

所述微处理器的I/O引脚C段与第二I/O接口模块的输入端口段C连接，第二I/O接口模块的输出端口段C与所述前面板中LCD控制面板的输入端连接，形成一个信号通路。微处理器的数据通过第二I/O接口模块传输至LCD显示面板，LCD显示面板在相应区域显示。检测数值显示包括温度、湿度、一氧化碳浓度、臭氧浓度、一氧化氮浓度和二氧化氮浓度。

所述的前面板中控制面板的信号输出端口与第二I/O接口模块的输入端口段D连接，第二I/O接口模块的输出端口段D与微处理器的I/O引脚段D连接。微处理器通过第二I/O接口模块可接收处理来自控制面板的输入信号。

进一步所述装置，所述气敏传感器阵列腔体是长方体结构，进气口位于长方体的端面，出气口位于进气口的对称端面。传感器引脚固定在容器壁上，传感阵列伸入至腔体中部，多个传感器并排。

进一步所述装置，所述取气转接口和进气转接口均为直通金属元件，元件自身的进气口与出气口直径不一致，与开关柜取气口接通的端口，直径与开关柜取气口直径匹配，另一端口直径与对应连通器件的直径匹配。

进一步所述装置，所述数据处理模块中微处理器的TCP/IP接口连接，TCP/IP接口通过已设定好协议，可以实现处理器与数据库的通讯，通过无线传输的方式将微处理器的信息发送至数据库，同时微处理器通过无线传输方式读取数据库的数据信息。所述数据处理模块中微处理器的引脚分别与JTAG调试端口、USB接口、1MB线性FLASH、8MBSDARM和16MB非线性FLSH端口对应连接。

进一步所述装置，所述微处理器通过第二I/O接口模块接收来自控制面板的数据上传指令，微处理器调用数据读取上传的程序，将存储在系统内存中某单元所有数据通过标准通讯接口上传至本地数据库，在线监测对应开关柜的运行状态，同时也可通过USB接口将数据传输至数据存储设备，该过程需要操作者在控制面板中选择相应的控制操作。

进一步所述装置，所述控制面板的打印按钮，微处理器接收到来自控制面板的打印指令，其将所有数据通过无线通讯传送至操作系统相匹配连接的打印机，打印获得的所有数据，数据包括：时间、变电站名称、开关柜编号、开关柜的气体弥散体积、温度、湿度、一氧化碳的报警值及实测浓度、一氧化氮的报警值及实测浓度、二氧化氮的报警值及实测浓度、臭氧的报警值及实测浓度和监测数据是否上传等。

进一步所述装置，变电站站名、开关柜信息手动输入，包括在控制面板按下“设备信息”按钮，输入本次待检开关柜所在的变电站站名以及开关柜编号。

本发明的另一个目的是提供一种基于上述装置的方法，包括以下步骤：

1)开机自检。装置的取气转接口和进气转接口均未与开关柜的接口相连通，取气转接口、金属防尘过滤网、微型泵、流量控制阀、气敏传感器阵列腔体、尾气排放口和进气转接口端口依次按顺序利用导气管连通。装置在开机后进入初始化状态，包括系统自动吸入空气完成清洗，并将气体浓度检测初值自动归零。

2)标定。装置仍未与开关柜的取气口和进气口相连通，将已知浓度的标准气体接入取气转接口的进气口。所述微处理器通过第二I/O接口模块接收到来自控制面板的开始操作指令，微处理器通过第二I/O接口模块给功率驱动模块发送气路系统器件的驱动指令，微型泵开启，进行标定，微处理器并调取标定修正程序进行修正标定。

3)浓度阈值获取。首先在体积为10L模拟罐进行模拟实验，测定生成气体的浓度，以及试验罐中特征组份产气率。然后换算到体积为600L实体柜的浓度。根据模拟实验的结果设定开关柜测量时的浓度阈值。

4)报警值设置，将装置的取气转接口与相应的开关柜取气口连通，进气转接口与相应的开关柜进气口连通。在控制面板的“设备信息”按钮中可手动输入本次待检开关柜所在的变电站站名以及开关柜编号,同时设置开关柜体积，系统自动根据步骤3的结果调整相应开关柜的浓度阈值，当传感器阵列检测到的特征组分浓度超过该阈值时自动报警。

5)流量调节。微型泵提供气体流动的动力将开关柜内抽出的待测气体送到气敏传感器阵列腔体被检测。在检测过程中通过流量控制阀、系统流速反馈信号调节气体流速。微处理器实时接收流量控制阀检测得到的气体流速数据，微处理器对微型泵发出控制指令调整气体流速，直到气体流速满足的测试条件。

6)检测。微处理器打开传感器阵列所在腔体的进气口，完成气体导入操作。传感器阵列对腔内气体的温湿度以及组分浓度信息进行分析处理。在信号处理单元，传感器阵列将检测到的一氧化碳浓度、臭氧浓度、一氧化氮浓度、二氧化氮气体浓度、温度和湿度等转化为电信号。

7)数据处理。传感器阵列将检测到分解组分气体浓度、温度和湿度等转化为模拟电信号，传导至A/D转换模块信号被转换成数字电信号，信号经第一I/O接口模块传送至微处理器。同时微处理器检测气体流速反馈信号调节气体流速至稳定状态。

8)显示。微处理器对接收的信号处理完成后，将信号通过第二I/O接口模块传输至配备的LCD显示面板，数据的传输通道与显示区域通道之间传输正确的实时数据。

9)尾气处理。当检测与显示结束后，将取气转接口的进气口从开关柜的采取口中取下。若干分钟后，控制微处理器通过第一I/O接口模块给功率驱动模块发送气路系统器件的驱动指令，关闭微型泵和流量控制阀。

本发明的有益效果主要有以下几点：

(1)本发明的方法通过硬件与软件的结合，处理信息迅速，不仅能够完成对待设备的检测，通过检测局部放电分解气体的浓度，实时了解是否有超过某一额定数值的局部放电发生，及时做好防范工作，同时还可以通过无线传输方式将测量到的信息传送至数据库进行比较。

(2)便携式局部放电检测装置通过将气路系统、传感器阵列、数据采集模块、前面板集成为一个装置，具有装置体积小、携带便利等优点，可由巡检人员随身携带，对变电站中众多开关柜在线运行状态进行有效评估、避免了每台开关柜都安装在线监测装置而造成的成本高的情况。

(3)便携式局部放电检测装置采用电化学传感器检测，相对于传统气相色谱检测具有检测时间短、准确度高等优点，可以在保证检测信息准确的前提下，大大提高变电站巡检效率。

附图说明

图1便携式局部放电检测装置结构图；

图2气路系统结构示意图；

图3气路系统工作流程图。

图2中：101-取气转接口，102-金属防尘过滤网，103-微型泵，104-流量控制阀，105-气敏传感器检测阵列，106-尾气排放口，107-进气转接口。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明，但不应该理解为本发明上述主题范围仅限于下述实施例。在不脱离本发明上述技术思想的情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段，做出各种替换和变更，均应包括在本发明的保护范围内。

实施例1：

如图1所示，本发明实施例的基于气体传感器的便携式开关柜局放检测装置，包括气路系统1、传感器阵列2、数据处理模块3和前面板4四个子系统。

所述气路系统1如图2所示，取气转接口101的进气口与开关柜的取气口接通，取气转接口101的出气口与微型泵103的进气口之间放置匹配的金属防尘过滤网102后接通，微型泵103的出气口与流量控制阀104的进气口连通，流量控制阀104的出气口与气敏传感器阵列腔体105的进气口连通。气敏传感器阵列腔体105的出气口与装置的尾气排放口106的进气口连通，尾气排放口106的出气口与进气转接口107的进气口连通，进气转接口107的出气口与开关柜的进气口连通。

所述传感器阵列2包括温度传感器201、湿度传感器202、一氧化碳传感器203、臭氧传感器204、一氧化氮传感器205和二氧化氮传感器206。

所述数据处理模块3中基于ARM构架64位的微处理器301、功率驱动模块302、第一I/O接口模块3031、第二I/O接口模块3032、A\D转换模块304、JTAG调试端口305、TCP/IP接口306、USB接口307、1MB线性FLASH308、8MBSDARM309和16MB非线性FLSH310端口。

所述传感器阵列2的信号输出端口与所述A/D转换模块304的输入端口利用导线连接，A/D转换模块304的输出端口段与第一I/O接口模块3031的输入端口段A连接，第一I/O接口模块3031的输出端口段A与微处理器301的I/O引脚段A连接，形成一个信号通路。传感器阵列2各传感器检测的模拟信号经过A/D转换模块304转换为数字信号通过第一I/O接口模块3031传送至微处理器301进行处理分析。

所述微处理器301的I/O引脚段B与第一I/O接口模块3031的输入端口段B连通，第一I/O接口模块3031的输出端口段B与功率驱动模块302的输入端口连接，功率驱动模块302的输出端口与气路系统1中的微型泵103和流量控制阀104控制端口连接，形成一个信号通路。微处理器301发送动作指令信号经过第一I/O接口模块3031传输至功率驱动模块302，功率驱动模块302根据接收到的信号控制微型泵103和流量控制阀104。这些控制包括微型泵103、流量控制阀104的开关控制，同时控制调节微型泵103和流量控制阀104运转速率。

所述微处理器301的I/O引脚C段与第二I/O接口模块3032的输入端口段C连接，第二I/O接口模块3032的输出端口段C与所述前面板4中LCD控制面板401的输入端连接，形成一个信号通路。微处理器301的数据通过第二I/O接口模块3032传输至LCD显示面板401，LCD显示面板401在相应区域显示。检测数值显示包括温度、湿度、一氧化碳浓度、臭氧浓度、一氧化氮浓度和二氧化氮浓度。

所述的前面板4中控制面板402的信号输出端口与第二I/O接口模块3032的输入端口段D连接，第二I/O接口模块3032的输出端口段D与微处理器301的I/O引脚段D连接。微处理器301通过第二I/O接口模块3032可接收处理来自控制面板402的输入信号。

进一步所述装置，所述气敏传感器阵列腔体105是长方体结构，进气口位于长方体的端面，出气口位于进气口的对称端面。传感器引脚固定在容器壁上，传感阵列伸入至腔体中部，多个传感器并排。

进一步所述装置，所述取气转接口101和进气转接口107均为直通金属元件，元件自身的进气口与出气口直径不一致，与开关柜取气口接通的端口，直径与开关柜取气口直径匹配，另一端口直径与对应连通器件的直径匹配。

进一步所述装置，所述数据处理模块3中微处理器301的TCP/IP接口306连接，TCP/IP接口306通过已设定好协议，通过无线传输的方式将微处理器301的信息发送至数据库，同时微处理器301通过无线传输方式读取数据库的数据信息。所述数据处理模块3中微处理器301的引脚分别与JTAG调试端口305、USB接口307、1MB线性FLASH308、8MBSDARM309和16MB非线性FLSH310端口对应连接。

进一步所述装置，所述微处理器301通过第二I/O接口模块3032接收来自控制面板402的数据上传信息，微处理器301将存储在系统内存309中的某单元所有数据通过标准通讯接口上传至本地数据库，在线监测对应开关柜的运行状态，同时也可通过USB接口307将数据传输至数据存储设备，该过程需要操作者在控制面板402中选择相应的控制操作。

进一步所述装置，所述控制面板402的打印按钮，微处理器301接收到来自控制面板402的打印信号，其将所有数据通过无线通讯传送至操作系统相匹配的打印机，打印获得的所有数据，数据包括：时间、变电站名称、开关柜编号、开关柜的气体弥散体积、温度、湿度、一氧化碳的报警值及实测浓度、一氧化氮的报警值及实测浓度、二氧化氮的报警值及实测浓度、臭氧的报警值及实测浓度和监测数据是否上传等。

进一步所述装置，变电站站名、开关柜信息手动输入，包括在控制面板402按下“设备信息”按钮，输入本次待检开关柜所在的变电站站名以及开关柜编号。

实施例2：

如图3所示，本发明实施例的基于气体传感器的便携式开关柜局放检测装置的检测方法，包括以下步骤：

1)开机自检。装置的取气转接口101和进气转接口107均未与开关柜的接口相连通，取气转接口101、金属防尘过滤网102、微型泵103、流量控制阀104、气敏传感器阵列腔体105、尾气排放口106和进气转接口107端口依次按顺序连通。装置在开机后进入初始化状态，包括系统自动吸入空气完成清洗，并将气体浓度检测初值自动归零。此过程微处理器自动默认时间为60s。

2)标定。装置仍未与开关柜的取气口和进气口相连通，将已知浓度的标准气体接入取气转接口101的进气口。所述微处理器301通过第二I/O接口模块3032接收到来自控制面板402的开始操作指令，微处理器301通过第二I/O接口模块3032给功率驱动模块302发送气路系统2器件的驱动指令，微型泵103开启，进行标定，微处理器301调取修正标定的程序进行修正标定。

3)浓度阈值获取。首先在体积为10L模拟罐进行模拟实验，测定生成气体的浓度，以及试验罐中特征组份产气率。然后利用模拟实验得到的数据换算到体积为600L实体柜的浓度。根据模拟实验的结果设定开关柜测量时的浓度阈值。

4)报警值设置，将装置的取气转接口101与相应的开关柜取气口连通，进气转接口107与相应的开关柜进气口连通。在控制面板402的“设备信息”按钮中可手动输入本次待检开关柜所在的变电站站名以及开关柜编号,同时设置开关柜体积，系统自动根据步骤3的结果调整相应开关柜的浓度阈值，当传感器阵列2中任一传感器检测到的特征组分浓度超过该阈值时，微处理器301自动报警。

5)流量调节。微型泵103提供气体流动的动力将开关柜内抽出的待测气体送到气敏传感器阵列腔体105被检测。在检测过程中通过流量控制阀104、系统流速反馈信号调节气体流速。微处理器301实时接收流量控制阀104检测得到的气体流速数据，微处理器301对微型泵103发出控制指令调整气体流速，直到气体流速满足的测试条件。

6)检测。微处理器301打开传感器阵列所在腔体105的进气口，完成气体导入操作。传感器阵列2对腔内气体的温湿度以及组分浓度信息进行分析处理。在信号处理单元，传感器阵列2将检测到的一氧化碳浓度、臭氧浓度、一氧化氮浓度、二氧化氮气体浓度、温度和湿度等转化为电信号。

7)数据处理。传感器阵列2将检测到分解组分气体浓度、温度和湿度等转化为模拟电信号，传导至A/D转换模块304信号被转换成数字电信号，信号经第一I/O接口模块3031传送至微处理器301。同时微处理器301检测气体流速反馈信号调节气体流速至稳定状态。

8)显示。微处理器301对接收的信号处理完成后，将信号通过第二I/O接口模块3032传输至配备的LCD显示面板401，数据的传输通道与显示区域通道之间传输正确的实时数据。同时在实时显示阶段，微处理器对所有组分的实测浓度值与其浓度阈值进行比较，当所有实测浓度值中有任一值大于其所设阈值时，微处理器发出报警信号进行提示预警。

9)检测结果打印，检测者根据需要，通过控制面板中的打印按钮将本次检测结果打印，打印内容包括：检测时间、变电站站名、开关柜编号、开关柜的气体弥散体积、温度、湿度、一氧化碳报警值及实测浓度、一氧化氮报警值及实测浓度、二氧化氮报警值及实测浓度、臭氧报警值及实测浓度和检测数据是否上传等信息。

10)数据存储和上传，包括预留的USB接口可连接U盘等数据存储设备，实时采集、存储数据，实现对设备的实时在线检测。通过标准通信接口可实现与本地数据库的数据通信，在线监测对应开关柜的运行状态，通过控制面板的数据上传按钮实现。

11)尾气处理。当检测与显示结束后，将取气转接口101的进气口从开关柜的采取口中取下。当取气转接口101取下有若干分钟后，然后微处理器301通过第一I/O接口模块3031给功率驱动模块302发送气路系统2器件的驱动指令，关闭微型泵103和流量控制阀104。将腔内气体传输回原来开关柜是为了避免空气污染，因为气体组分成分含有一氧化碳气体、一氧化氮气体等有害气体。

以上实施例仅供说明本发明之用，而非对本发明的限制，有关技术领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变换或变型，因此所有等同的技术方案，都落入本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种基于气体传感器的便携式开关柜局放检测装置，其特征在于：包括气路系统(1)、传感器阵列(2)、数据处理模块(3)和前面板(4)四个子系统；

所述气路系统(1)取气转接口(101)的进气口与开关柜的取气口接通，取气转接口(101)的出气口与微型泵(103)的进气口之间放置匹配的金属防尘过滤网(102)后接通，微型泵(103)的出气口与流量控制阀(104)的进气口连通，流量控制阀(104)的出气口与气敏传感器阵列腔体(105)的进气口连通；气敏传感器阵列腔体(105)的出气口与装置的尾气排放口(106)的进气口连通，尾气排放口(106)的出气口与进气转接口(107)的进气口连通，进气转接口(107)的出气口与开关柜的进气口连通；

所述传感器阵列(2)包括温度传感器(201)、湿度传感器(202)、一氧化碳传感器(203)、臭氧传感器(204)、一氧化氮传感器(205)和二氧化氮传感器(206)；

所述数据处理模块(3)中基于ARM构架64位的微处理器(301)、功率驱动模块(302)、第一I/O接口模块(3031)、第二I/O接口模块(3032)、A\D转换模块(304)、JTAG调试端口(305)、TCP/IP接口(306)、USB接口(307)、1MB线性FLASH(308)、8MBSDARM(309)和16MB非线性FLSH(310)端口；

所述传感器阵列(2)的信号输出端口与所述A/D转换模块(304)的输入端口利用导线连接，A/D转换模块(304)的输出端口段与第一I/O接口模块(3031)的输入端口段A连接，第一I/O接口模块(3031)的输出端口段A与微处理器(301)的I/O引脚段A连接；传感器阵列(2)各传感器检测的模拟信号经过A/D转换模块(304)转换为数字信号通过第一I/O接口模块(3031)传送至微处理器(301)进行处理分析；

所述微处理器(301)的I/O引脚段B与第一I/O接口模块(3031)的输入端口段B连通，第一I/O接口模块(3031)的输出端口段B与功率驱动模块(302)的输入端口连接，功率驱动模块(302)的输出端口与气路系统(1)中的微型泵(103)和流量控制阀(104)控制端口连接；微处理器(301)发送动作指令信号经过第一I/O接口模块(3031)传输至功率驱动模块(302)，功率驱动模块(302)根据接收到的信号控制微型泵(103)和流量控制阀(104)；这些控制包括微型泵(103)、流量控制阀(104)的开关控制，同时控制调节微型泵(103)和流量控制阀(104)运转速率；

所述微处理器(301)的I/O引脚C段与第二I/O接口模块(3032)的输入端口段C连接，第二I/O接口模块(3032)的输出端口段C与所述前面板(4)中LCD控制面板(401)的输入端连接；微处理器(301)的数据通过第二I/O接口模块(3032)传输至LCD显示面板(401)，LCD显示面板(401)在相应区域显示；检测数值显示包括温度、湿度、一氧化碳浓度、臭氧浓度、一氧化氮浓度和二氧化氮浓度；

所述的前面板(4)中控制面板(402)的信号输出端口与第二I/O接口模块(3032)的输入端口段D连接，第二I/O接口模块(3032)的输出端口段D与微处理器(301)的I/O引脚段D连接；微处理器(301)通过第二I/O接口模块(3032)可接收处理来自控制面板(402)的输入信号；

所述气敏传感器阵列腔体(105)是长方体结构，进气口位于长方体的端面，出气口位于进气口的对称端面；传感器引脚固定在容器壁上，传感阵列伸入至腔体中部，多个传感器并排；

所述取气转接口(101)和进气转接口(107)均为直通金属元件，元件自身的进气口与出气口直径不一致，与开关柜取气口接通的端口，直径与开关柜取气口直径匹配，另一端口直径与对应连通器件的直径匹配；

所述数据处理模块(3)中微处理器(301)的TCP/IP接口(306)连接，TCP/IP接口(306)通过已设定好协议，通过无线传输的方式将微处理器(301)的信息发送至数据库，同时微处理器(301)通过无线传输方式读取数据库的数据信息；

所述数据处理模块(3)中微处理器(301)的引脚分别与JTAG调试端口(305)、USB接口(307)、1MB线性FLASH(308)、8MBSDARM(309)和16MB非线性FLSH(310)端口对应连接；

所述微处理器(301)通过第二I/O接口模块(3032)接收来自控制面板(402)的数据上传信息，微处理器(301)将存储在系统内存(309)中的某单元所有数据通过标准通讯接口上传至本地数据库，在线监测对应开关柜的运行状态，同时也可通过USB接口(307)将数据传输至数据存储设备，该过程需要操作者在控制面板(402)中选择相应的控制操作；

所述控制面板(402)的打印按钮，微处理器(301)接收到来自控制面板(402)的打印信号，其将所有数据通过无线通讯传送至操作系统相匹配的打印机，打印获得的所有数据，数据包括：时间、变电站名称、开关柜编号、开关柜的气体弥散体积、温度、湿度、一氧化碳的报警值及实测浓度、一氧化氮的报警值及实测浓度、二氧化氮的报警值及实测浓度、臭氧的报警值及实测浓度和监测数据是否上传。

2.权利要求1中所述一种基于气体传感器的便携式开关柜局放检测装置，其特征在于：

变电站站名、开关柜信息手动输入，包括在控制面板(402)按下“设备信息”按钮，输入本次待检开关柜所在的变电站站名以及开关柜编号。

3.采用1～2任一权利要求所述的基于气体传感器的便携式开关柜局放检测装置的检测方法，其特征在于,包括以下步骤：

1)开机自检；装置的取气转接口(101)和进气转接口(107)均未与开关柜的接口相连通，取气转接口(101)、金属防尘过滤网(102)、微型泵(103)、流量控制阀(104)、气敏传感器阵列腔体(105)、尾气排放口(106)和进气转接口(107)端口依次按顺序利用才气管连通；装置在开机后进入初始化状态，包括系统自动吸入空气完成清洗，并将气体浓度检测初值自动归零；

2)标定；装置仍未与开关柜的取气口和进气口相连通，将已知浓度的标准气体接入取气转接口(101)的进气口；所述微处理器(301)通过第二I/O接口模块(3032)接收到来自控制面板(402)的开始操作指令，微处理器(301)通过第二I/O接口模块(3032)给功率驱动模块(302)发送气路系统(2)器件的驱动指令，微型泵(103)开启，进行标定；

3)浓度阈值获取；首先在体积为10L模拟罐进行模拟实验，测定生成气体的浓度，以及试验罐中特征组份产气率；然后换算到体积为600L实体柜的浓度；根据模拟实验的结果设定开关柜测量时的浓度阈值；

4)报警值设置，将装置的取气转接口(101)与相应的开关柜取气口连通，进气转接口(107)与相应的开关柜进气口连通；在控制面板(402)的“设备信息”按钮中可手动输入本次待检开关柜所在的变电站站名以及开关柜编号,同时设置开关柜体积，系统自动根据步骤3的结果调整相应开关柜的浓度阈值，当传感器阵列(2)检测到的特征组分浓度超过该阈值时自动报警；

5)流量调节；微型泵(103)提供气体流动的动力，将开关柜内的待测气体送到气敏传感器阵列腔体(105)被检测；在检测过程中通过流量控制阀(104)、系统流速反馈信号调节气体流速；微处理器(301)实时接收流量控制阀(104)检测得到的气体流速数据，微处理器(301)对微型泵(103)发出控制指令调整气体流速，直到气体流速满足的测试条件；

6)检测；微处理器(301)打开传感器阵列所在腔体(105)的进气口，完成气体导入操作；传感器阵列(2)对腔内气体的温湿度以及组分浓度信息进行分析处理；在信号处理单元，将检测到的一氧化碳浓度、臭氧浓度、一氧化氮浓度、二氧化氮气体浓度、温度和湿度信息转化为电信号；

7)数据处理；传感器阵列(2)将检测到分解组分气体浓度、温度和湿度转化为模拟电信号，传导至A/D转换模块(304)信号被转换成数字电信号，信号经第一I/O接口模块(3031)传送至微处理器(301)；同时微处理器(301)检测气体流速反馈信号调节气体流速至稳定状态；

8)显示；微处理器(301)对接收的信号处理完成后，将信号通过第二I/O接口模块(3032)传输至配备的LCD显示面板(401)，数据的传输通道与显示区域通道之间传输正确的实时数据；

9)尾气处理；当检测与显示结束后，将取气转接口(101)的进气口从开关柜的采取口中取下；若干分钟后，控制微处理器(301)通过第一I/O接口模块(3031)给功率驱动模块(302)发送气路系统(2)器件的驱动指令，关闭微型泵(103)和流量控制阀(104)。