CN107835236A - 一种充气型电力设备气压远程监控方法及系统 - Google Patents

一种充气型电力设备气压远程监控方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种充气型电力设备气压远程监测方法及系统，所述方法指通过传感器测量充气型电力设备内的检测数据，并将检测数据发送至所述传感器对应的中继器；通过中继器将检测数据发送至远端服务单元；远端服务单元对检测数据进行数据处理和存储，并上传至web服务器；远端服务单元根据检测数据计算年泄漏率，并根据年泄漏率通过中继器向对应的传感器发送检测频率指令；所述系统包括包含中继器和传感器的咸菜监控单元、远端服务单元以及浏览终端单元；所述方法及系统可实现电力设备的内部气压数据的远程监控，同时对温度参数进行监控以辅助，提升充气电力设备运行可靠性，降低现场运维人员巡检工作强度，保证运维人员人身安全。

Description

一种充气型电力设备气压远程监控方法及系统
技术领域
本发明涉及高压设备领域，更具体地，涉及一种充气型电力设备气压远程监控方法及系统。
背景技术
充气型电力设备包括换流站套管、GIS、直流开关、特高压复合横担等，这种设备内通过充填惰性绝缘气体来保证内绝缘强度，已越来越多的在电力系统中应用，在复杂环境气候下，受到低气压、大温差等条件影响，设备内外气压差变化剧烈，影响设备自身气密性，大风振动对于充气设备的气密性也会产生不利影响，容易出现接口松动，压接破坏等问题，造成漏气。漏气会直接降低电力设备内绝缘强度，严重时会导致设备故障。
现有的对充气型电力设备的气压检测采用机械表进行测量，主要有两种方式，一种是考虑设备的安全稳定性，高压充气设备运行时无气压监控，在断电检修时，运维人员采用快接式机械表测量设备的气压数据，一种是将机械表安装在运行设备气嘴处，设备运行期间使用望远镜等设备查看气压数据；两种均采用机械表并通过人为记录来进行测量，而这样的测量方式往往存在以下不足：对带电设备进行气压数据监测，需要近距离靠近带电设备，部分设备需要爬上杆塔进行查看，工作量大，且影响运维人员人生安全；部分电气设备布置较高，如充气型复合横担，机械表仪表盘受太阳光反射，无法清晰查看气压数据；机械表采用玻璃表盘，长期在户外恶劣天气下易损坏，导致无法获取气压数据；无法实时监控充气型设备气压数据，如果存在其它泄漏无法及时察觉。
发明内容
为了解决背景技术存在的现有测量方式无法进行实时监控、工作量大而不安全以及无法准确获得数据的问题，本发明提供了一种充气型电力设备气压远程监控方法及系统，所述方法可实现电力设备的内部气压数据的远程监控，解决使用机械表读数不便的问题，预警提升充气电力设备运行可靠性，降低现场运维人员巡检工作强度，进而确保电网的安全稳定性；所述一种充气型电力设备气压远程监控方法包括：
步骤1，通过传感器测量充气型电力设备内的检测数据，并将检测数据发送至所述传感器对应的中继器；所述检查信息包括充气型电力设备内的气体温度以及气压；
步骤2，通过中继器将检测数据发送至远端服务单元；
步骤3，远端服务单元对检测数据进行数据处理和存储，并上传至web 服务器；
步骤4，远端服务单元根据检测数据计算年泄漏率，并根据年泄漏率通过中继器向对应的传感器发送检测频率指令；传感器根据检测频率指令进行下一轮数据检测；
进一步的，用户通过浏览终端单元访问web服务器浏览实时的充气型电力设备的检测数据以及年泄漏率；
进一步的，所述远端服务单元与一个或多个中继器进行数据传输；所述一个或多个中继器的每一个中继器与多个传感器相连；
进一步的，所述传感器与中继器通过无线连接；所述中继器与远端服务单元通过GPRS或北斗卫星通信技术进行数据传输；
进一步的，所述年泄漏率S的计算公式为：
其中，P2为实时测试的对应的充气型电力设备的气压；T2为实时测试的对应的充气型电力设备的温度；P1为一年前相同时刻对应的充气型电力设备的气压测量值；T1为一年前相同时刻对应的充气型电力设备的温度测量值；
进一步的，当年泄漏率小于0.2％时，认为设备运行良好，所述检测频率指令为每10天发送一次数据；当年泄漏率在0.2％至1％区间内时，认为设备存在微量漏气，所述检测频率指令为每天发送一次数据；当所述年泄漏率大于1％时，认为设备存在漏气，所述检测频率指令为每小时发送一次数据；
进一步的，通过远端服务单元设置检测数据阈值以及年泄漏率阈值，所述检查信息阈值包括气压阈值以及温度阈值，当实时检测数据超过对应的检查信息阈值或年泄漏率数据超过年泄漏率阈值时，远端服务单元将预警信息发送至浏览终端单元进行显示提醒；
进一步的，所述浏览终端单元可在多种终端进行访问浏览，所述多种终端包括可以连接网络的手机以及电脑；
所述一种充气型电力设备气压远程监测系统包括：
多个现场监控单元，所述多个现场监控单元的每一个现场监控单元包括一个中继器以及一个或多个传感器；所述传感器设置在充气型电力设备的气嘴处，每个充气型电力设备对应一个传感器，所述传感器用于检测对应充气型电力设备内的检测数据；所述中继器用于接收传感器发送的检测数据，并将检测数据发送至远端服务单元；所述检查信息包括充气型电力设备内的气体温度以及气压；
远端服务单元，所述远端服务单元用于根据从多个现场监控单元接收的检测信号进行数据处理得到检测结果数据并存储；远端服务单元用于将检测结果数据实时上传至web服务端；所述远端服务单元用于根据检测结果得到年泄漏率，并根据年泄漏率通过中继器向传感器发送检测频率指令；
浏览终端单元，所述浏览终端单元用于实时显示远端服务单元上传的充气型电力设备的检测数据；
进一步的，所述浏览终端单元可在多种终端进行访问浏览，所述多种终端包括可以连接网络的手机以及电脑；
进一步的，所述一个或多个传感器与中继器通过无线连接；所述中继器与远端服务单元通过GPRS或北斗卫星通信技术进行数据传输；
进一步的，所述中继器包括太阳能电池板以及蓄电池；所述太阳能电池板用于将太阳能转化为电能；所述蓄电池用于存储太阳能电池板转化的电能，并向所述中继器供电；
进一步的，所述传感器包括采集芯片，所述采集芯片为防电磁干扰芯片，以屏蔽高压电磁干扰对采集数据稳定性的影响；
进一步的，所述远端服务单元用于设置检测数据阈值，所述检查信息阈值包括气压阈值以及温度阈值，当实时检测数据超过对应的检查信息阈值时，远端服务单元将预警信息发送至浏览终端单元进行显示提醒；
进一步的，所述远端服务单元包括防火墙，所述防火墙用于保证信息数据传输安全。
本发明的有益效果为：本发明的技术方案，给出了一种本发明的技术方案，给出了一种充气型电力设备气压远程监控方法及系统，所述方法及系统可实现电力设备的内部气压数据的远程监控，解决使用机械表读数不便的问题，同时对温度参数进行监控以辅助，提升充气电力设备运行可靠性，进而确保电网的安全稳定性；所述方法根据年泄漏率调节传感器发送数据频率，以提高设备的使用寿命；所述方法及系统的数据读取方便快捷，供电使用时间长，降低现场运维人员巡检工作强度，保证运维人员人身安全。
附图说明
通过参考下面的附图，可以更为完整地理解本发明的示例性实施方式：
图1为本发明具体实施方式的一种充气型电力设备气压远程监测方法的流程图；
图2为本发明具体实施方式的一种充气型电力设备气压远程监测系统的结构图。
具体实施方式
现在参考附图介绍本发明的示例性实施方式，然而，本发明可以用许多不同的形式来实施，并且不局限于此处描述的实施例，提供这些实施例是为了详尽地且完全地公开本发明，并且向所属技术领域的技术人员充分传达本发明的范围。对于表示在附图中的示例性实施方式中的术语并不是对本发明的限定。在附图中，相同的单元/元件使用相同的附图标记。
除非另有说明，此处使用的术语(包括科技术语)对所属技术领域的技术人员具有通常的理解含义。另外，可以理解的是，以通常使用的词典限定的术语，应当被理解为与其相关领域的语境具有一致的含义，而不应该被理解为理想化的或过于正式的意义。
图1为本发明具体实施方式的一种充气型电力设备气压远程监测方法的流程图。所述方法可实现实时监控，并通过远程查看即可实时确认充气型电力设备气压状态，所述一种充气型电力设备气压远程监测方法包括：
步骤101，通过传感器测量充气型电力设备内的检测数据，并将检测数据发送至所述传感器对应的中继器；所述检查信息包括充气型电力设备内的气体温度以及气压；
进一步的，所述一个或多个中继器的每一个中继器与多个传感器相连；传感器与中继器通过无线连接；
步骤102，通过中继器将检测数据发送至远端服务单元；
进一步的，所述远端服务单元与一个或多个中继器进行数据传输；其数据传输方式是通过GPRS或北斗卫星通信技术进行数据传输；
步骤103，远端服务单元对检测数据进行数据处理和存储，并上传至 web服务器；
进一步的，通过远端服务单元设置检测数据阈值以及年泄漏率阈值，所述检查信息阈值包括气压阈值以及温度阈值，当实时检测数据超过对应的检查信息阈值或年泄漏率数据超过年泄漏率阈值时，远端服务单元将预警信息发送至浏览终端单元进行显示提醒；
步骤104，远端服务单元根据检测数据计算年泄漏率，并根据年泄漏率通过中继器向对应的传感器发送检测频率指令；传感器根据检测频率指令进行下一轮数据检测；
进一步的，所述年泄漏率S的计算公式为：
其中，P2为实时测试的对应的充气型电力设备的气压；T2为实时测试的对应的充气型电力设备的温度；P1为一年前相同时刻对应的充气型电力设备的气压测量值；T1为一年前相同时刻对应的充气型电力设备的温度测量值；
当年泄漏率小于0.2％时，认为设备运行良好，所述检测频率指令为每 10天发送一次数据；当年泄漏率在0.2％至1％区间内时，认为设备存在微量漏气，所述检测频率指令为每天发送一次数据；当所述年泄漏率大于1％时，认为设备存在漏气，所述检测频率指令为每小时发送一次数据；
进一步的，用户通过浏览终端单元访问web服务器浏览实时的充气型电力设备的检测数据以及年泄漏率；
进一步的，所述浏览终端单元可在多种终端进行访问浏览，所述多种终端包括可以连接网络的手机以及电脑；
图2为本发明具体实施方式的一种充气型电力设备气压远程监测系统的结构图；所述系统可实现实现电力设备的内部气压数据的远程监控，同时对温度参数进行监控以辅助，提升充气电力设备运行可靠性，所述一种充气型电力设备气压远程监测系统包括：
多个现场监控单元2011～201N，所述多个现场监控单元的每一个现场监控单元包括一个中继器以及一个或多个传感器；所述传感器设置在充气型电力设备的气嘴处，每个充气型电力设备对应一个传感器，所述传感器用于检测对应充气型电力设备内的检测数据；所述中继器用于接收传感器发送的检测数据，并将检测数据发送至远端服务单元；所述检查信息包括充气型电力设备内的气体温度以及气压；
在本实施例中，所述传感器包括采集芯片，所述采集芯片为防电磁干扰芯片，以屏蔽高压电磁干扰对采集数据稳定性的影响；所述传感器为体积小巧的采集传感器，其直径不超过50mm，所述传感器的下端可采用外丝扣与充气电力设备低压端的气嘴处连接，即设置在设备外部，不影响电气设备的正常运行；所述传感器内置纽扣电池，可供芯片使用3～5年；
所述一个或多个传感器与中继器通过无线连接，有效通信距离可达 2km；所述中继器包括太阳能电池板以及蓄电池；所述太阳能电池板用于将太阳能转化为电能；所述蓄电池用于存储太阳能电池板转化的电能，并向所述中继器供电；所述中继器与远端服务单元通过GPRS或北斗卫星通信技术进行数据传输，以保证在偏远地区依然可以进行数据传输；
远端服务单元202，所述远端服务单元用于根据从多个现场监控单元接收的检测信号进行数据处理得到检测结果数据并存储；远端服务单元用于将检测结果数据实时上传至web服务端；
在本实施例中，所述远端服务单元202用于设置检测数据阈值，所述检查信息阈值包括气压阈值以及温度阈值，当实时检测数据超过对应的检查信息阈值时，远端服务单元202将预警信息发送至浏览终端单元进行显示提醒；所述远端服务单元包括防火墙，所述防火墙用于保证信息数据传输安全；
浏览终端单元203，所述浏览终端单元用于实时显示远端服务单元上传的充气型电力设备的检测数据；
进一步的，所述检测数据包括气压以及温度数据，在本实施例中，运维人员可以通过终端浏览单元查看一定时间内的气压数据，也可按照日、年、月等时间段进行气压数据的查看；所述浏览终端单元可在多种终端进行访问浏览，所述多种终端包括可以连接网络的手机以及电脑；
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (15)

1.一种充气型电力设备气压远程监测方法，所述方法包括：
步骤1，通过传感器测量充气型电力设备内的检测数据，并将检测数据发送至所述传感器对应的中继器；所述检查信息包括充气型电力设备内的气体温度以及气压；
步骤2，通过中继器将检测数据发送至远端服务单元；
步骤3，远端服务单元对检测数据进行数据处理和存储，并上传至web服务器；
步骤4，远端服务单元根据检测数据计算年泄漏率，并根据年泄漏率通过中继器向对应的传感器发送检测频率指令；传感器根据检测频率指令进行下一轮数据检测。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：用户通过浏览终端单元访问web服务器浏览实时的充气型电力设备的检测数据以及年泄漏率。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述远端服务单元与一个或多个中继器进行数据传输；所述一个或多个中继器的每一个中继器与多个传感器相连。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述传感器与中继器通过无线连接；所述中继器与远端服务单元通过GPRS或北斗卫星通信技术进行数据传输。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述年泄漏率S的计算公式为：
<mrow> <mi>S</mi> <mo>=</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>1</mn> <mo>-</mo> <mfrac> <mrow> <msub> <mi>P</mi> <mn>2</mn> </msub> <mo>*</mo> <msub> <mi>T</mi> <mn>1</mn> </msub> </mrow> <mrow> <msub> <mi>P</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>*</mo> <msub> <mi>T</mi> <mn>2</mn> </msub> </mrow> </mfrac> <mo>)</mo> </mrow> <mo>*</mo> <mn>100</mn> <mi>%</mi> </mrow>
其中，P2为实时测试的对应的充气型电力设备的气压；T2为实时测试的对应的充气型电力设备的温度；P1为一年前相同时刻对应的充气型电力设备的气压测量值；T1为一年前相同时刻对应的充气型电力设备的温度测量值。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：当年泄漏率小于0.2％时，认为设备运行良好，所述检测频率指令为每10天发送一次数据；当年泄漏率在0.2％至1％区间内时，认为设备存在微量漏气，所述检测频率指令为每天发送一次数据；当所述年泄漏率大于1％时，认为设备存在漏气，所述检测频率指令为每小时发送一次数据。
7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：通过远端服务单元设置检测数据阈值以及年泄漏率阈值，所述检查信息阈值包括气压阈值以及温度阈值，当实时检测数据超过对应的检查信息阈值或年泄漏率数据超过年泄漏率阈值时，远端服务单元将预警信息发送至浏览终端单元进行显示提醒。
8.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述浏览终端单元可在多种终端进行访问浏览，所述多种终端包括可以连接网络的手机以及电脑。
9.一种充气型电力设备气压远程监测系统，所述系统包括：
多个现场监控单元，所述多个现场监控单元的每一个现场监控单元包括一个中继器以及一个或多个传感器；所述传感器设置在充气型电力设备的气嘴处，每个充气型电力设备对应一个传感器，所述传感器用于检测对应充气型电力设备内的检测数据；所述中继器用于接收传感器发送的检测数据，并将检测数据发送至远端服务单元；所述检查信息包括充气型电力设备内的气体温度以及气压；
远端服务单元，所述远端服务单元用于根据从多个现场监控单元接收的检测信号进行数据处理得到检测结果数据并存储；远端服务单元用于将检测结果数据实时上传至web服务端；所述远端服务单元用于根据检测结果得到年泄漏率，并根据年泄漏率通过中继器向传感器发送检测频率指令；
浏览终端单元，所述浏览终端单元用于实时显示远端服务单元上传的充气型电力设备的检测数据。
10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于：所述浏览终端单元可在多种终端进行访问浏览，所述多种终端包括可以连接网络的手机以及电脑。
11.根据权利要求9所述的系统，其特征在于：所述一个或多个传感器与中继器通过无线连接；所述中继器与远端服务单元通过GPRS或北斗卫星通信技术进行数据传输。
12.根据权利要求9所述的系统，其特征在于：所述中继器包括太阳能电池板以及蓄电池；所述太阳能电池板用于将太阳能转化为电能；所述蓄电池用于存储太阳能电池板转化的电能，并向所述中继器供电。
13.根据权利要求9所述的系统，其特征在于：所述传感器包括采集芯片，所述采集芯片为防电磁干扰芯片，以屏蔽高压电磁干扰对采集数据稳定性的影响。
14.根据权利要求9所述的系统，其特征在于：所述远端服务单元用于设置检测数据阈值，所述检查信息阈值包括气压阈值以及温度阈值，当实时检测数据超过对应的检查信息阈值时，远端服务单元将预警信息发送至浏览终端单元进行显示提醒。
15.根据权利要求9所述的系统，其特征在于：所述远端服务单元包括防火墙，所述防火墙用于保证信息数据传输安全。
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