CN109031063A - 基于sf6气体绝缘类故障远程监测系统及方法 - Google Patents

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李雷
靳红玉
张运琦
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Abstract

本发明公开了一种基于SF6气体绝缘类户外断路器故障远程监测系统及方法，该系统包括远程监测平台和断路器故障查询装置，断路器故障查询装置包括气体检测装置和一个网关节点，网关节点与远程监测平台无线连接，气体检测装置通过放气管与多个户外断路器的放气阀门处连接，该系统能够远程监测到户外断路器发生故障的情况，并能够通过远程监测平台推送至用户手机上，及时通知维修人员查找故障，克服了现有技术无法实时实地对电力设备进行故障监测，大大提高了劳动效率，节省了大量的人力成本，有利于推广实用。

Description

基于SF6气体绝缘类故障远程监测系统及方法
技术领域
本发明涉及电力设备检修技术领域，尤其涉及一种基于SF6 气体绝缘类户外断路器故障远程监测系统及方法。
背景技术
特高压和超高压电力系统中，户外多个断路器SF6 气体绝缘类电力设备内部发生绝缘故障时，绝缘气体 SF6 由于局部放电及局部过热发生分解反应，最终生成数种稳定SF6 分解气体，这些气体组分变化能够反映出设备内部局部放电和绝缘变化情况，由于户外断路器大多在户外，而且数量比较多，电力工作人员无法实时实地对电力设备进行故障监测，而且户外断路器何处出现故障，无法进行有效判断，因次设计一种通过远程监测SF6 气体绝缘类户外断路器查找故障点是非常必要的。
公开号为 CN 101825620 A的文献公开了一种一种 SF6气体检测回收装置，用于SF6气体检测后的回收储存，包括被测设备以及与被测设备管路连接的检测仪器，检测仪器管路连接有空压泵，空压泵管路连接有储气钢瓶。 虽然文献中气体检测回收装置体积小，使用方便，可将高压电气设备的 SF6气体经过检测后进行回收储存，防止直接排放到大气中而污染环境，回收的 SF6气体可处理后再利用，从而解决了测试后 SF6气体排入大气而污染环境的问题，但该装置无法实现远程监测。
公开号为CN 103327701 A的文献公开了一种路灯故障监测系统，通过节点控制器采集各个路灯的电参数，通过所述电参数生成故障类型信息，并将包括所述故障类型信息、所述故障类型信息的生成时间以及所述节点控制器的识别信息的故障信息通过集中控制器转发给路灯服务器，路灯服务器获取与所述故障信息对应的位置信息，并向监控终端发送所述故障信息以及与所述故障信息对应的位置信息。 由于所述路灯服务器向监控终端发送的信息包括所述故障信息和与所述故障信息对应的位置信息，所以，管理人员通过监控终端能够实时获取路灯的故障信息，并能知道发生故障的路灯的位置，而不需要管理人员到路上进行巡检，虽然该系统解决了现有的公共照明系统的管理和维护工作量大，易造成遗漏的问题，但该系统无法通过进行手机推送功能，有待进一步提高。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种基于SF6 气体绝缘类户外断路器故障远程监测系统,可以在远程监测到SF6 气体绝缘类电力设备发生故障,及时找到故障点进行检修。
为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种基于SF6 气体绝缘类户外断路器故障远程监测系统，包括远程监测平台和断路器故障查询装置，所述断路器故障查询装置包括多个气体检测装置和一个网关节点，所述网关节点与所述远程监测平台无线连接，所述气体检测装置与所述网关节点通过无线网络传感技术smplici TI进行组网，所述气体检测装置通过放气管与多个户外断路器的放气阀门处连接。
进一步的，所述气体检测装置包括气体流量计、若干个采集传感器组、数显电流表和与所述数显电流表连接的单片机。
进一步的，所述远程监测平台上设有显示模块、存储模块、打印模块、整理模块、分析模块、预警模块和推送模块。
进一步的，所述无线连接是通过GPRS、4G或WiFi传输方式。
进一步的，所述采集传感器组为若干个电化学气体传感器。
进一步的，所述单片机采用双MCU结构。
进一步的，所述推送模块与检修人员手机进行无线连接。
一种基于SF6 气体绝缘类户外断路器故障远程监测方法，包括以下步骤：
S1：按照户外断路器分布的位置和采集传感器对应的管道分别进行编号，两者编号一一对应，对编号的户外断路器的气体通过放气管进入气体检测装置内，气体通过气体检测装置对户外断路器中SF6 气体成分进行检测；
S2：气体检测装置将检测的气体成分及浓度信息通过网关节点传输给远程监测平台，远程监测平台通过显示模块、存储模块、打印模块、存储模块、分析模块和推送模块，判断户外断路器出现故障点，并通过无线传输形式传送至检修人员手机，进行及时检修。
本发明的有益效果是：
1、本发明提供一种基于SF6 气体绝缘类户外断路器故障远程监测系统及方法，能够远程监测到户外断路器发生故障的情况，并能够通过远程监测平台推送至用户手机上，及时通知维修人员查找故障，克服了现有技术无法实时实地对电力设备进行故障监测，大大提高了劳动效率，节省了大量的人力成本，有利于推广实用。
2、本发明提供一种基于SF6 气体绝缘类户外断路器故障远程监测系统，通过气体检测装置和网关节点通过无线网络传感技术smplici TI进行组网，可以同时监控电力站多处户外断路器的绝缘气体 SF6分解情况，间接判断户外断路器出现故障的情况，能够第一时间发现和确定故障发生位置，及早发现和检修，提高电力作业质量和故障修复效率。
3、本发明的气体检测装置通过所述气体检测装置包括气体流量计、若干个采集传感器组、数显电流表和与所述数显电流表连接的单片机，通过对采集传感器组的电化学气体传感器对气体 SF6的成分和浓度进行检测，判断气体 SF6是否发生分解，并将检测的化学信号转化为电信号，传送至单片机，而且所述单片机采用双MCU结构，增加了信号传输的可靠性保障，
4、本发明的气体检测装置的远程监测平台包括显示模块、整理模块、打印模块、存储模块、分析模块、预警模块和推送模块，其中显示模块可以通过显示器对出现故障位置进行显示，存储模块能够对历史数据和实时数据进行存储，分析模块能够对检测数据进行分析汇总、预警模块能够根据检测到数据与系统内的设定阈值进行比较，当超出一定范围后，发出预警通知，通过模块及时通知检修人员。
附图说明
图1为本发明的实施状态示意图；
图2为本发明远程监测平台各模块连接图。
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，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例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的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，一种基于SF6 气体绝缘类户外断路器故障远程监测系统，包括远程监测平台和断路器故障查询装置，所述断路器故障查询装置包括多个气体检测装置1和一个网关节点2，所述网关节点与所述远程监测平台3无线连接，所述气体检测装置1与所述网关节点2通过无线网络传感技术smplici TI进行组网，所述气体检测装置1通过放气管与多个户外断路器的放气阀门处连接。
所述气体检测装置包括气体流量计、若干个采集传感器组4、数显电流表5和与所述数显电流表连接的单片机，从户外断路器的放气阀门出来的气体通过气体流量计控制气体的流量，气体流量计采用成都维克安科技有限公司生产的型号为MF5706-10便携式气体流量计，通过采集传感器组4对户外断路器的气体进行检测，其输出信号经数显电流表测定并记录，单片机将化学信号转化为电信号，通过小范围的无线传感网络传至网关节点2，网关节点2再通过 GPRS/4G/WiFi的 方式传送至远程监测平台,在这里单片机的型号采用LG公司生产的GMS90系列单片机。
所述采集传感器组为若干个电化学气体传感器。电化学传感器采用瑞士Membrapor公司生产的电化学传感器，该电化学传感器具有工作性能稳定、使用寿命较长、功耗低、灵敏度高、选择性强且对气体的响应速度较快， 输出电流信号与气体浓度之间具有良好的线性关系，能够检测出SF6 气体分解产生的CO、SO2、H2S、HF、SOF2的各组分的浓度，进而侧面判断户外断路器是否出现故障。
所述单片机采用双MCU结构，正常情况下只用一个MCU 采集传感器数据，并发送至网关节点；当这个 MCU 发生故障时，网关节点将超时收不到数据，此时网关节点激活另一个 MCU 进行温度采集工作。另一个MCU 在正常情况下长期处于休眠状态，只采用定时器定时激活以和网关节点通讯。只有当之前采集传感器数据的 MCU发生故障时才进入工作状态。
所述网关节点2与所述远程监测平台3无线连接，采用现有的无线网络进行数据传输，网络覆盖范围广，现有的无线网络是通过GPRS、4G或WiFi传输方式进行传输，同时其数据传输通道具有全透明的特性，能够实现用户的不同通信方式。
如图2所示，所述远程监测平台上设有显示模块7、整理模块8、存储模块9、打印模块10、分析模块11、预警模块12和推送模块13。远程监测平台通过 TCP/IP 协议，实时接收各个监测点的数据，可以将数据进行实时显示、存储、分析、预警、保存、推送、打印报表等功能。各个模块通过中央控制器进行控制，其中：显示模块可以通过显示器对出现故障位置进行显示，整理模块能够对历史数据进行整理，删除选定的历史数据文件；存储模块能够对历史数据和实时数据进行存储，打印模块能够选定时间和日期对数据进行打印，分析模块能够对检测数据进行分析汇总、预警模块能够根据检测到数据与系统内的设定阈值进行比较，当超出一定范围后，发出预警通知，通过模块及时通知检修人员。
所述推送模块13与检修人员手机进行无线连接。并能够通过远程监测平台3的控制器将每个户外断路器运行情况推送至用户手机上，及时通知检修人员查找故障，提高供电可靠性，保证电力系统安全运行。
一种基于SF6 气体绝缘类户外断路器故障远程监测方法，包括以下步骤：
S1：按照户外断路器分布的位置和采集传感器对应的管道分别进行编号，两者编号一一对应，对编号的户外断路器的气体通过放气管进入气体检测装置内，气体通过气体检测装置对户外断路器中SF6 气体成分进行检测；
S2：气体检测装置将检测的气体成分及浓度信息通过网关节点传输给远程监测平台，远程监测平台通过显示模块、存储模块、打印模块、存储模块、分析模块和推送模块，判断户外断路器出现故障点，并通过无线传输形式传送至检修人员手机，进行及时检修。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (8)

1.一种基于SF6 气体绝缘类户外断路器故障远程监测系统，其特征在于：包括远程监测平台和断路器故障查询装置，所述断路器故障查询装置包括多个气体检测装置和一个网关节点，所述网关节点与所述远程监测平台无线连接，所述气体检测装置与所述网关节点通过无线网络传感技术smplici TI进行组网，所述气体检测装置通过放气管与多个户外断路器的放气阀门处连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于SF6 气体绝缘类户外断路器故障远程监测系统，其特征在于：所述气体检测装置包括气体流量计、若干个采集传感器组、数显电流表和与所述数显电流表连接的单片机。
3.根据权利要求1所述的一种基于SF6 气体绝缘类户外断路器故障远程监测系统，其特征在于：所述远程监测平台上设有显示模块、整理模块、打印模块、存储模块、分析模块、预警模块和推送模块。
4.根据权利要求1所述的一种基于SF6 气体绝缘类户外断路器故障远程监测系统，其特征在于：所述无线连接是通过GPRS、4G或WiFi传输方式。
5.根据权利要求2所述的一种基于SF6 气体绝缘类户外断路器故障远程监测系统，其特征在于：所述采集传感器组为若干个电化学气体传感器。
6.根据权利要求2所述的一种基于SF6 气体绝缘类户外断路器故障远程监测系统，其特征在于：所述单片机采用双MCU结构。
7.根据权利要求3所述的一种基于SF6 气体绝缘类户外断路器故障远程监测系统，其特征在于：所述推送模块与检修人员手机进行无线连接。
8.一种基于SF6 气体绝缘类户外断路器故障远程监测方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1：按照户外断路器分布的位置和采集传感器对应的管道分别进行编号，两者编号一一对应，对编号的户外断路器的气体通过放气管进入气体检测装置内，气体通过气体检测装置对户外断路器中SF6 气体成分进行检测；
S2：气体检测装置将检测的气体成分及浓度信息通过网关节点传输给远程监测平台，远程监测平台通过显示模块、存储模块、打印模块、存储模块、分析模块和推送模块，判断户外断路器出现故障点，并通过无线传输形式传送至检修人员手机，进行及时检修。
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