CN108375448B - 压力表及压力监控系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种压力表及压力监控系统，压力表包括压力表本体，压力表本体包括压力表外壳，压力表外壳内设置有主控芯片、压力传感器、多个压力模式指示灯及通信模块，压力表外壳表面设置有多个压力模式指示灯；主控芯片通过通信模块与后台监控机连接；压力表外壳上设置有压力接口，压力接口与SF6气体相连通，压力传感器设置在所述压力接口处；主控芯片接收压力传感器发送的压力信号，根据该压力信号和预先划分的不同压力模式，确定当前压力模式并点亮相应的压力模式指示灯。在本发明能够直观、及时的确定当前压力状态，实时读取压力值，无需人工抄录，避免人员主观因素对数据可靠性的影响。

Description

压力表及压力监控系统
技术领域
本发明涉及电气设备控制技术领域，尤其是涉及一种压力表及压力监控系统。
背景技术
当前变电站大量配置以SF6(sulfur hexafluoride，六氟化硫)作为绝缘介质的电气设备，如GIS(Gas Insulated Substation，体绝缘变电站)设备、断路器、电流互感器等等，这些设备都设有SF6压力表。绝缘性能，灭弧能力，密闭性和SF6气体的含量是判断高压产品是否合格的几项标准，而SF6气体的含量直接影响到设备的灭弧能力和绝缘性能，所以对SF6气体的含量的监测是很有必要的。
在设备存在漏气缺陷的情况下，运行人员需根据漏气速度定时检查SF6压力值，防止设备漏气缺陷恶化造成SF6压力偏低，设备闭锁或者短路等事故事件。正常情况下，变电站运行人员进行设备巡视时都需检查SF6压力表显示的压力值是否正常，并每月人手抄录一次SF6压力值，对于500kVGIS变电站和220kV GIS变电站，SF6压力检查和抄录工作量较大。
因此，现有的压力表智能化程度低，难以直观的确定压力状态、数据可靠性受人员主观影响严重，且无法实现对压力表数据的实时检测。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种压力表及压力监控系统，以能够直观、及时的确定当前压力状态，实时读取压力值，无需人工抄录，避免人员主观因素对数据可靠性的影响。
第一方面，本发明实施例提供了一种压力表，包括压力表本体，所述压力表本体包括压力表外壳，所述压力表外壳内设置有主控芯片、压力传感器、多个压力模式指示灯及通信模块，所述压力表外壳表面设置有多个压力模式指示灯；所述压力传感器、所述通信模块、所述压力模式指示灯分别与所述主控芯片连接；所述主控芯片通过所述通信模块与后台监控机连接；
所述压力表外壳上设置有压力接口，所述压力接口与SF6气体相连通，所述压力传感器设置在所述压力接口处；
所述主控芯片接收压力传感器发送的压力信号，根据所述压力信号和预先划分的不同压力模式，确定当前压力模式并点亮相应的压力模式指示灯。
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述压力表外壳还设置有显示口，所述显示口处设置有显示器，所述显示器与所述主控芯片连接。
结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述压力表外壳还设置有按键口，所述按键口处设置有显示器开关按键，所述显示器开关按键与所述主控芯片连接；通过按压所述开关按键时，所述主控芯片触发所述显示器开启。
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述压力表外壳的压力接口处还设置有温湿度传感器，所述温湿度传感器与所述主控芯片连接。
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述压力表外壳还设置有输出口，所述输出口设置有通用串行总线USB接口；所述压力表外壳内部还设置有存储器；所述USB接口和所述存储器均与所述主控芯片连接。
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，所述压力表本体还包括表盘、指针、压力接头及所述表盘上覆盖的玻璃面板；所述压力接头与SF6气体相连通；
所述表盘上设置有刻度线，所述指针上设置有荧光材料层，所述刻度线上设置有荧光材料层。
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，所述压力表外壳内部还设置有定位装置，所述定位装置和所述主控芯片连接。
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，所述压力表本体为弹簧管压力表，所述压力表外壳为不锈钢材质。
第二方面，本发明实施例还提供一种压力监控系统，包括后台监控机及如第一方面及其任一种可能的实施方式所述的压力表；所述压力表与所述后台监控机通信连接。
结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中，还包括报警装置和显示装置；所述报警装置和显示装置均与所述后台监控机连接。
本发明实施例带来了以下有益效果：
本发明实施例中，压力表包括压力表本体，压力表本体包括压力表外壳，压力表外壳内设置有主控芯片、压力传感器、多个压力模式指示灯及通信模块，压力表外壳表面设置有多个压力模式指示灯；压力传感器、通信模块、压力模式指示灯分别与主控芯片连接；主控芯片通过通信模块与后台监控机连接；压力表外壳上设置有压力接口，压力接口与SF6气体相连通，压力传感器设置在所述压力接口处；主控芯片接收压力传感器发送的压力信号，根据该压力信号和预先划分的不同压力模式，确定当前压力模式并点亮相应的压力模式指示灯。在本发明提供的技术方案中，通过压力模式指示灯可以直观、及时的确定当前压力状态，且主控芯片对压力传感器检测到的压力值实时读取并传输至后台监控机，无需人工抄录，避免人员主观因素对数据可靠性的影响。
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的压力表的一种结构示意图；
图2为本发明实施例提供的压力表的一种通信连接图；
图3为本发明实施例提供的压力表的另一种通信连接图；
图4为本发明实施例提供的压力监控系统的一种结构示意图。
图标：
100-压力表；120-压力表外壳；130-表盘；140-指针；150-压力接头；101-主控芯片；102-压力传感器；103-通信模块；104-压力模式指示灯；105-压力接口；106-显示口；107-显示器；108-显示器开关按键；109-温湿度传感器；110-USB接口；111-存储器；112-定位装置；100-压力表；200-后台监控机；300-报警装置；400-显示装置。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
目前现有的压力表智能化程度低，难以直观的确定压力状态、数据可靠性受人员主观影响严重，且无法实现对压力表数据的实时检测。基于此，本发明实施例提供的一种压力表及压力监控系统，可以但不限于为作为绝缘介质的SF6气体的压力测量及监控，该压力表可以是在传统机械表的基础上进行改造，通过压力模式指示灯可以直观、及时的确定当前压力状态，且主控芯片对压力传感器检测到的压力值实时读取并传输至后台监控机，无需人工抄录，避免人员主观因素对数据可靠性的影响。
为便于对本实施例进行理解，首先对本发明实施例所公开的一种压力表进行详细介绍。
实施例一：
参见图1和图2，本实施例提供的压力表100包括压力表本体，压力表本体包括压力表外壳120、表盘130、指针140、压力接头150及表盘上覆盖的玻璃面板(图中未示出)。压力表外壳120内设置有主控芯片101、压力传感器102及通信模块103，压力表外壳表面设置有多个压力模式指示灯104。压力传感器、通信模块、压力模式指示灯分别与主控芯片连接；主控芯片通过通信模块与后台监控机连接，压力接头150与SF6气体相连通。
在可能的实施例中，上述压力表本体为弹簧管压力表，压力表外壳为不锈钢材质。玻璃面板可以采用钢化玻璃，具有较高的防护等级，以适应户外长期使用的要求。
其中通信模块可以为有线通信模块也可以为无线通信模块，这里不作限定。具体地可以根据传输距离、传输性能要求进行选择，在可能的实施例中，考虑到无线通信模块的可靠性不高，可以优选有线通信模块进行通信，如采用RS485通信模块进行通信。
上述主控芯片可以但不限于采用STM32芯片，压力传感器可以但不限于采用高压组应变式传感器，该压力传感器与STM32芯片之间根据压力传感器的具体型号确定连接方式，如RS485。上述压力模式指示灯可以但不限于采用不同颜色的LED(Light EmittingDiode，发光二极管)。
所述压力表外壳上设置有压力接口105，压力接口与SF6气体相连通，压力传感器设置在压力接口处；主控芯片接收压力传感器发送的压力信号，根据该压力信号和预先划分的不同压力模式，确定当前压力模式并点亮相应的压力模式指示灯。
具体地，压力传感器可以实时采集SF6气体的压力信号，并将该压力信号传输至主控芯片，主控芯片根据该压力信号确定具体的压力值，将该压力值与实现划分的不同压力模式对应的压力范围进行比较，从而确定压力表的当前压力模式，并根据当前压力模式点亮对应的压力模式指示灯。在可能的实施例中，上述压力模式包括正常模式、欠压模式、闭锁模式。若当前压力模式为正常模式，表示设备工作正常且无需补气；若当前压力模式为欠压模式，表示当前设备可继续运行，单需要及时补气以防止绝缘性能下降；若当前压力模式为闭锁模式，表示当前设备已不能正常运行，一旦操作则会发生事故。通过压力模式指示灯可以帮助巡视人员快速确定当前压力模式，以及时、有效的进行应对。
在本发明提供的技术方案中，通过压力模式指示灯可以直观、及时的确定当前压力状态，且主控芯片对压力传感器检测到的压力值实时读取并传输至后台监控机，无需人工抄录，避免人员主观因素对数据可靠性的影响。
在可能的实施例中，参见图3，上述压力表外壳还设置有显示口106，该显示口处设置有显示器107，显示器与主控芯片连接。在可能的实施例中，上述显示器可以但不限于为LCD1602。具体地，STM32将压力信号转化为压力值后，控制LCD1602进行显示，因此无需巡视人员通过指针读取，避免主观因素对压力数据的影响。
考虑到在非巡视时间，无需显示器进行压力显示，在可能的实施例中，压力表外壳还设置有按键口，该按键口处设置有显示器开关按键108，显示器开关按键与主控芯片连接；通过按压开关按键时，主控芯片触发显示器开启。
进一步地，考虑到温度对压力的影响，及湿度对SF6气体绝缘性能的影响，上述压力表外壳的压力接口处还设置有温湿度传感器109，温湿度传感器与主控芯片连接。在可能的实施例中，上述温湿度传感器109可以但不限于采用DTH11。该温湿度传感器采集的温湿度值也可以由显示器进行显示，或者由主控芯片通过通信模块传输至后台监控机。
在可能的实施例中，上述压力表外壳还设置有输出口，该输出口设置有通用串行总线USB(Universal Serial Bus)接口110；压力表外壳内部还设置有存储器111。该USB接口和存储器均与主控芯片连接。具体地，主控芯片可以将读取的压力值、温湿度值存储至存储器，当通信模块损坏无法进行无线传输时，巡视人员可以直接通过USB接口将数据导出，以备后续处理使用。
考虑到，在光线较暗的情况下，需要借助照明设备才能读取表盘中的压力值，给巡视人员带来了极大的不便，并降低了工作效率，在可能的实施方式中，上述表盘上设置有刻度线，指针上设置有荧光材料层，刻度线上设置有荧光材料层。这样巡视人员在光线较暗的情况下，也可以清楚的读取压力表的指针位置。
在可能的实施例中，为了快速定位各个压力表，上述压力表外壳内部还设置有定位装置112，该定位装置和主控芯片连接。具体的，定位装置采集相应的压力表的位置信息，主控芯片根据该位置信息通过通信模块发送至后台监控机，也可以发送至巡视人员的手持终端设备，以便在巡视过程中快速对压力表进行定位，提高巡视效率。
综上所述，本发明实施例提供的压力表，可以进行压力值自动读取显示、不同压力模式指示、温湿度值自动读取等功能，还可以实现压力值、温湿度值、位置信息的远程传输，使变电站的后台监控机能够实时监测设备的压力值，提前做好压力值变化预判，及时做好设备漏气缺陷跟踪和处理。其次，由于后台监控机能够实时监测设备的压力值，运行人员无需人手抄录压力值，降低现场运行人员工作量，提升压力数据抄录工作效率和质量。
实施例二：
图4示出了本发明实施例提供的压力监控系统的结构示意图，如图4所示，该压力监控系统包括后台监控机200及如实施例一中的压力表100；压力表与后台监控机通信连接。
具体地，后台监控机通过通信模块获取压力值，分析该压力值的变化趋势，以提前对压力值进行变化预判，及时做好设备漏气缺陷跟踪和处理。具体的，每隔预设时长抽取一次当前时刻的压力值，当压力值达到预设数量后，计算所述压力值的平均差，并根据平均差、预设时长、预设系数确定压力值的变化系数。其中预设系数与温度相关，可以根据实际情况设定。
在可能的实施例中，上述压力监控系统包括报警装置300和显示装置400；报警装置和显示装置均与后台监控机连接。该报警装置可以但不限于为声光报警器、语音播放器、图文显示器等。
在可能的实施例中，后台监控机根据预先划分的不同压力模式对应的压力范围，确定压力表的当前压力模式，当压力表的当前工作模式为欠压模式或者是闭锁模式时，控制报警装置进行报警。这样压力实时监测、异常自动报警的方式，缩短了事故从发生到处理的时长，有效缓解了人工因素对问题处理的及时性及有效性的影响。
在可能的实施例中，后台监控机可以根据压力表的定位装置发送的位置信息，定位到相应的压力表，将该压力表的位置信息用地图的方式在显示装置进行显示。具体的，还可以根据该位置信息生成相应的巡视路线，将该巡视路线发送至巡视人员的手持终端设备，以便于巡视人员及时对问题进行处理，进一步提高处理效率。
本发明实施例提供的压力监控系统，与上述实施例提供的压力表具有相同的技术特征，所以也能解决相同的技术问题，达到相同的技术效果。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的压力监控系统的具体工作过程，可以参考前述压力表实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对步骤、数字表达式和数值并不限制本发明的范围。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个处理器可执行的非易失的计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种压力表，其特征在于，包括压力表本体，所述压力表本体包括压力表外壳，所述压力表外壳内设置有主控芯片、压力传感器、多个压力模式指示灯及通信模块，所述压力表外壳表面设置有多个压力模式指示灯；所述压力传感器、所述通信模块、所述压力模式指示灯分别与所述主控芯片连接；所述主控芯片通过所述通信模块与后台监控机连接；所述后台监控机用于通过所述通信模块获取压力值，分析所述压力值的变化趋势，以提前对压力值进行变化预判；其中，所述通过所述通信模块获取压力值，分析所述压力值的变化趋势，包括：每隔预设时长抽取一次当前时刻的压力值，当压力值达到预设数量后，计算所述压力值的平均差，并根据平均差、预设时长、预设系数确定压力值的变化系数；
所述压力表外壳上设置有压力接口，所述压力接口与SF6气体相连通，所述压力传感器设置在所述压力接口处；
所述主控芯片接收压力传感器发送的压力信号，根据所述压力信号和预先划分的不同压力模式，确定当前压力模式并点亮相应的压力模式指示灯，其中，所述压力模式包括正常模式、欠压模式和闭锁模式；所述正常模式表示设备工作正常且无需补气；所述欠压模式表示当前设备可继续运行但需要及时补气；闭锁模式表示当前设备已不能正常运行；
其中，所述压力表外壳还设置有输出口，所述输出口设置有通用串行总线USB接口；所述压力表外壳内部还设置有存储器；所述USB接口和所述存储器均与所述主控芯片连接。
2.根据权利要求1所述的压力表，其特征在于，所述压力表外壳还设置有显示口，所述显示口处设置有显示器，所述显示器与所述主控芯片连接。
3.根据权利要求2所述的压力表，其特征在于，所述压力表外壳还设置有按键口，所述按键口处设置有显示器开关按键，所述显示器开关按键与所述主控芯片连接；通过按压所述开关按键时，所述主控芯片触发所述显示器开启。
4.根据权利要求1所述的压力表，其特征在于，所述压力表外壳的压力接口处还设置有温湿度传感器，所述温湿度传感器与所述主控芯片连接。
5.根据权利要求1所述的压力表，其特征在于，所述压力表本体还包括表盘、指针、压力接头及所述表盘上覆盖的玻璃面板；所述压力接头与SF6气体相连通；
所述表盘上设置有刻度线，所述指针上设置有荧光材料层，所述刻度线上设置有荧光材料层。
6.根据权利要求1所述的压力表，其特征在于，所述压力表外壳内部还设置有定位装置，所述定位装置和所述主控芯片连接。
7.根据权利要求1所述的压力表，其特征在于，所述压力表本体为弹簧管压力表，所述压力表外壳为不锈钢材质。
8.一种压力监控系统，其特征在于，包括后台监控机及如权利要求1至7任一项所述的压力表；所述压力表与所述后台监控机通信连接。
9.根据权利要求8所述的压力监控系统，其特征在于，还包括报警装置和显示装置；所述报警装置和显示装置均与所述后台监控机连接。
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