CN112816303A - 基于物联网的六氟化硫气体泄漏监测系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明适用于六氟化硫气体泄漏处理技术领域，提供一种基于物联网的六氟化硫气体泄漏监测系统及方法，该系统包括：过滤单元连接检测单元，过滤单元用于对采样的六氟化硫气体中的水汽和粉尘进行过滤，从而可以得到更准确的检测结果；检测单元和报警单元分别于中央处理单元连接；检测单元用于采集过滤后的六氟化硫气体的数据信息，并将数据信息发送给中央处理单元，中央处理单元用于对数据信息进行分析，并在分析结果为六氟化硫气体泄漏时向报警单元发送报警信号，报警单元用于根据报警信息进行报警以便对封闭六氟化硫气体的设备进行维护，及时防止六氟化硫气体泄漏造成的局部缺氧、腐蚀设备，甚至威胁到工作人员的健康甚至生命。
Description
技术领域
本发明属于六氟化硫气体泄漏处理技术领域，尤其涉及一种基于物联网的六氟化硫气体泄漏监测系统及方法。
背景技术
六氟化硫气体即SF6，作为优良的绝缘气体被广泛的应用在气体绝缘全封闭组合电器(GAS insulated Switchgear，GIS)中，由于GIS设备的老化及外部原因，例如设备质量、安装工艺、密封材料会造成GIS设备中SF6气体的泄漏，引起局部的缺氧；泄漏的SF6在高压的作用下还会与空气中的水反应生成H2S、HF等化合物，严重腐蚀设备，威胁到工作人员的健康甚至生命。
目前，市场上的SF6气体监测系统仅能监测SF6气体是否泄漏，无法精确测量SF6气体泄漏量。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供了一种基于物联网的六氟化硫气体泄漏监测系统及方法，以解决现有技术中无法精确测量SF6气体泄漏量的问题。
本发明实施例的第一方面提供了一种基于物联网的六氟化硫气体泄漏监测系统，包括：过滤单元、检测单元、报警单元以及中央处理单元；
所述过滤单元连接所述检测单元，所述过滤单元用于对采样的六氟化硫气体中的水汽和粉尘进行过滤；
所述检测单元和所述报警单元分别于所述中央处理单元连接；所述检测单元用于采集过滤后的六氟化硫气体的数据信息，并将所述数据信息发送给所述中央处理单元，所述中央处理单元用于对所述数据信息进行分析，并在分析结果为六氟化硫气体泄漏时向所述报警单元发送报警信号，所述报警单元用于根据所述报警信息进行报警。
可选的，所述过滤单元包括：采样管、水分子过滤器、粉尘过滤器以及抽气泵；
所述采样管的一端连接封闭所述六氟化硫气体的设备，所述采样管的另一端连接所述水分子过滤器，所述水分子过滤器的出气端连接所述粉尘过滤器，所述粉尘过滤器的出气端连接所述抽气泵，所述抽气泵的出气端连接所述检测单元。
可选的，所述过滤单元还包括：气体加热器；
所述气体加热器的一端连接所述水分子过滤器的出气端，所述气体加热器的出气端连接所述粉尘过滤器。
可选的，所述检测单元包括气体检测变送器，所述气体检测变送器用于采集过滤后的六氟化硫气体的数据信息。
可选的，所述气体检测变送器内设六氟化硫探测器。
可选的，所述中央处理单元包括处理模块和显示模块；
所述处理模块与所述检测单元连接，用于接收到所述数据信息，并对所述数据信息与预设阈值进行比较，当所述数据信息小于所述预设阈值时，生成报警信号，并将所述报警信息发送给所述报警单元；
所述显示模块与所述处理模块连接，用于显示所述数据信息、所述预设阈值以及比较结果。
可选的，所述报警单元包括声光报警器；
所述声光报警器与所述中央处理单元连接，用于根据所述报警信号进行报警。
可选的，所述报警单元还包括乙醇喷洒模块；
所述乙醇喷洒模块与所述中央处理单元连接，所述乙醇喷洒模块设置在封闭所述六氟化硫气体的设备周围，其内装有乙醇溶液，用于根据所述报警信号启动喷洒乙醇。
可选的，所述乙醇喷洒模块的数量为至少一个。
本发明实施例的第二方面提供了一种基于物联网的六氟化硫气体泄漏监测方法，采用上述任一实施例所述的基于物联网的六氟化硫气体泄漏监测系统，基于物联网的六氟化硫气体泄漏监测方法包括：
接收到启动信号后，启动基于物联网的六氟化硫气体泄漏监测系统；
对采样六氟化硫气体进行过滤，并对过滤后的六氟化硫气体进行检测，得到数据信息；
对所述数据信息进行分析，并在分析结果为六氟化硫气体泄漏时进行报警，以及启动乙醇喷洒模块喷洒乙醇。
本发明实施例与现有技术相比存在的有益效果是：通过在检测单元之前设置过滤单元，以对抽样的六氟化硫气体进行过滤，再将过滤后的六氟化硫气体进行检测，从而可以得到更准确的检测结果，并在分析结果为六氟化硫气体泄漏时进行报警，以便对封闭六氟化硫气体的设备进行维护，及时防止六氟化硫气体泄漏造成的局部缺氧、腐蚀设备，甚至威胁到工作人员的健康甚至生命。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的基于物联网的六氟化硫气体泄漏监测系统的示意图；
图2是本发明另一实施例提供的基于物联网的六氟化硫气体泄漏监测系统的示意图；
图3是本发明实施例提供的基于物联网的六氟化硫气体泄漏监测方法的交互流程示意图。
具体实施方式
以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。
为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。
图1为本发明实施例提供的一种基于物联网的六氟化硫气体泄漏监测系统的示意图，详述如下。
基于物联网的六氟化硫气体泄漏监测系统可以包括：过滤单元10、检测单元20、报警单元30以及中央处理单元40；
所述过滤单元10连接所述检测单元20，所述过滤单元10用于对采样的六氟化硫气体中的水汽和粉尘进行过滤；
所述检测单元20和所述报警单元30分别于所述中央处理单元40连接；所述检测单元20用于采集过滤后的六氟化硫气体的数据信息，并将所述数据信息发送给所述中央处理单元40，所述中央处理单元用于对所述数据信息进行分析，并在分析结果为六氟化硫气体泄漏时向所述报警单元30发送报警信号，所述报警单元30用于根据所述报警信息进行报警。
上述基于物联网的六氟化硫气体泄漏监测系统，通过在检测单元之前设置过滤单元，以对抽样的六氟化硫气体进行过滤，再将过滤后的六氟化硫气体进行检测，从而可以得到更准确的检测结果，并在分析结果为六氟化硫气体泄漏时进行报警，以便对封闭六氟化硫气体的设备进行维护，及时防止六氟化硫气体泄漏造成的局部缺氧、腐蚀设备，甚至威胁到工作人员的健康甚至生命。
可选的，如图2所示，所述过滤单元10包括：采样管101、水分子过滤器102、粉尘过滤器103以及抽气泵104；
所述采样管101的一端连接封闭所述六氟化硫气体的设备，所述采样管101的另一端连接所述水分子过滤器102，所述水分子过滤器102的出气端连接所述粉尘过滤器103，所述粉尘过滤器103的出气端连接所述抽气泵104，所述抽气泵104的出气端连接所述检测单元20。
可选的，采样管101通过耐腐蚀橡胶管连接所述水分子过滤器102，所述水分子过滤器102可以滤除抽样六氟化硫气体中的水分，粉尘过滤器103可以去除抽样六氟化硫气体中携带的固体粉尘，防止堵塞检测单元的设备的进气口，造成检测六氟化硫气体数据出现误差。
可选的，所述水分子过滤器102中用于吸收水分子的基板上设置涂层，涂层的材料为Cu2O。Cu2O具有出色的H2O捕捉能力，但是对其它气体分子并不敏感，而且Cu2O对温度也不敏感。
可选的，如图2所示，所述过滤单元10中还包括：气体加热器105；
所述气体加热器105的一端连接所述水分子过滤器102的出气端，所述气体加热器105的出气端连接所述粉尘过滤器103。所述气体加热器105用于对六氟化硫气体进行加热，从而提高六氟化硫的分子活性，提高输送效率。
可选的，如图2所示，所述检测单元20包括气体检测变送器201，所述气体检测变送器201连接所述过滤单元10中的抽气泵104，用于采集过滤后的六氟化硫气体的数据信息。
可选的，所述气体检测变送器201内设六氟化硫探测器。六氟化硫探测器可以探测过滤后的六氟化硫气体的浓度。
可选的，如图2所示，所述中央处理单元40包括处理模块401和显示模块402；
所述处理模块401与所述检测单元20连接，用于接收到所述数据信息，并对所述数据信息与预设阈值进行比较，当所述数据信息小于所述预设阈值时，生成报警信号，并将所述报警信息发送给所述报警单元30；
所述显示模块402与所述处理模块401连接，用于显示所述数据信息、所述预设阈值以及比较结果。
可选的，预设阈值可以为封闭所述六氟化硫气体的设备内标准六氟化硫气体浓度。当所述数据信息小于所述预设阈值时，说明六氟化硫气体发生泄漏。
可选的，如图2所示，所述报警单元30包括声光报警器301；
所述声光报警器301与所述中央处理单元40连接，用于根据所述报警信号进行报警。
可选的，所述报警单元30还包括乙醇喷洒模块302；
所述乙醇喷洒模块302与所述中央处理单元40连接，所述乙醇喷洒模块302设置在封闭所述六氟化硫气体的设备周围，其内装有乙醇溶液，用于根据所述报警信号启动喷洒乙醇。
可选的，六氟化硫气体发生泄漏时，封闭六氟化硫气体的设备周围的六氟化硫气体浓度增大，因此在报警的同时可对封闭六氟化硫气体的设备周围喷洒乙醇溶液，乙醇可以对六氟化硫气体进行溶解，从而可以阻止增加的六氟化硫排除到室外污染空气。
可选的，所述乙醇喷洒模块的数量为至少一个。例如在封闭六氟化硫气体的设备周围设置三个、四个、五个乙醇喷洒模块，以快速降低封闭六氟化硫气体的设备周围的六氟化硫气体浓度。
上述基于物联网的六氟化硫气体泄漏监测系统，通过在检测单元之前设置过滤单元，以对抽样的六氟化硫气体进行过滤，再将过滤后的六氟化硫气体进行检测，从而可以得到更准确的检测结果，并在分析结果为六氟化硫气体泄漏时进行报警，以便对封闭六氟化硫气体的设备进行维护，及时防止六氟化硫气体泄漏造成的局部缺氧、腐蚀设备，甚至威胁到工作人员的健康。在报警的同时可对封闭六氟化硫气体的设备周围喷洒乙醇溶液，快速降低封闭六氟化硫气体的设备周围的六氟化硫气体浓度，阻止增加的六氟化硫排除到室外污染空气。
图3为本发明实施例提供的一种基于物联网的六氟化硫气体泄漏监测方法的流程示意图，采用上述任一实施例所述的基于物联网的六氟化硫气体泄漏监测系统，基于物联网的六氟化硫气体泄漏监测方法详述如下。
步骤301，接收到启动信号后，启动基于物联网的六氟化硫气体泄漏监测系统。
可选的，基于物联网的六氟化硫气体泄漏监测系统可以根据指令开启，也可以一直开启，然后间隔预设时间进行一次六氟化硫气体泄漏监测。
步骤302，对采样六氟化硫气体进行过滤，并对过滤后的六氟化硫气体进行检测，得到数据信息。
在获取采样六氟化硫气体之后，可以对六氟化硫气体中的水汽和固体粉尘进行过滤，使得六氟化硫气体更加纯净，可以提高六氟化硫气体的检测数据的准确性。
步骤303，对所述数据信息进行分析，并在分析结果为六氟化硫气体泄漏时进行报警，以及启动乙醇喷洒模块喷洒乙醇。
可选的，将所述数据信息与预设阈值进行比较，当所述数据信息小于所述预设阈值时，确定六氟化硫气体泄漏，进行报警并启动乙醇喷洒模块喷洒乙醇，由于六氟化硫气体发生泄漏时，封闭六氟化硫气体的设备周围的六氟化硫气体浓度增大，因此在报警的同时可对封闭六氟化硫气体的设备周围喷洒乙醇溶液，乙醇可以对六氟化硫气体进行溶解，从而可以阻止增加的六氟化硫排除到室外污染空气。
上述基于物联网的六氟化硫气体泄漏监测方法，通过对采样的六氟化硫气体进行过滤，从而可以得到更准确的检测结果，再对过滤后的六氟化硫气体进行检测和分析，并在分析结果为六氟化硫气体泄漏时进行报警，以便及时对封闭六氟化硫气体的设备进行维护，防止六氟化硫气体泄漏造成的局部缺氧、腐蚀设备，甚至威胁到工作人员的健康。在报警的同时可对封闭六氟化硫气体的设备周围喷洒乙醇溶液，快速降低封闭六氟化硫气体的设备周围的六氟化硫气体浓度，阻止增加的六氟化硫排除到室外污染空气。
应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；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：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种基于物联网的六氟化硫气体泄漏监测系统，其特征在于，包括：过滤单元、检测单元、报警单元以及中央处理单元；
所述过滤单元连接所述检测单元，所述过滤单元用于对采样的六氟化硫气体中的水汽和粉尘进行过滤；
所述检测单元和所述报警单元分别于所述中央处理单元连接；所述检测单元用于采集过滤后的六氟化硫气体的数据信息，并将所述数据信息发送给所述中央处理单元，所述中央处理单元用于对所述数据信息进行分析，并在分析结果为六氟化硫气体泄漏时向所述报警单元发送报警信号，所述报警单元用于根据所述报警信息进行报警。
2.如权利要求1所述的基于物联网的六氟化硫气体泄漏监测系统，其特征在于，所述过滤单元包括：采样管、水分子过滤器、粉尘过滤器以及抽气泵；
所述采样管的一端连接封闭所述六氟化硫气体的设备，所述采样管的另一端连接所述水分子过滤器，所述水分子过滤器的出气端连接所述粉尘过滤器，所述粉尘过滤器的出气端连接所述抽气泵，所述抽气泵的出气端连接所述检测单元。
3.如权利要求2所述的基于物联网的六氟化硫气体泄漏监测系统，其特征在于，所述过滤单元还包括：气体加热器；
所述气体加热器的一端连接所述水分子过滤器的出气端，所述气体加热器的出气端连接所述粉尘过滤器。
4.如权利要求1-3中任一项所述的基于物联网的六氟化硫气体泄漏监测系统，其特征在于，所述检测单元包括气体检测变送器，所述气体检测变送器用于采集过滤后的六氟化硫气体的数据信息。
5.如权利要求4所述的基于物联网的六氟化硫气体泄漏监测系统，其特征在于，所述气体检测变送器内设六氟化硫探测器。
6.如权利要求1-3中任一项所述的基于物联网的六氟化硫气体泄漏监测系统，其特征在于，所述中央处理单元包括处理模块和显示模块；
所述处理模块与所述检测单元连接，用于接收到所述数据信息，并对所述数据信息与预设阈值进行比较，当所述数据信息小于所述预设阈值时，生成报警信号，并将所述报警信息发送给所述报警单元；
所述显示模块与所述处理模块连接，用于显示所述数据信息、所述预设阈值以及比较结果。
7.如权利要求1-3中任一项所述的基于物联网的六氟化硫气体泄漏监测系统，其特征在于，所述报警单元包括声光报警器；
所述声光报警器与所述中央处理单元连接，用于根据所述报警信号进行报警。
8.如权利要求7所述的基于物联网的六氟化硫气体泄漏监测系统，其特征在于，所述报警单元还包括乙醇喷洒模块；
所述乙醇喷洒模块与所述中央处理单元连接，所述乙醇喷洒模块设置在封闭所述六氟化硫气体的设备周围，其内装有乙醇溶液，用于根据所述报警信号启动喷洒乙醇。
9.如权利要求8所述的基于物联网的六氟化硫气体泄漏监测系统，其特征在于，所述乙醇喷洒模块的数量为至少一个。
10.一种基于物联网的六氟化硫气体泄漏监测方法，其特征在于，采用上述权利要求1-9中任一项所述的基于物联网的六氟化硫气体泄漏监测系统，基于物联网的六氟化硫气体泄漏监测方法包括：
接收到启动信号后，启动基于物联网的六氟化硫气体泄漏监测系统；
对采样六氟化硫气体进行过滤，并对过滤后的六氟化硫气体进行检测，得到数据信息；
对所述数据信息进行分析，并在分析结果为六氟化硫气体泄漏时进行报警，以及启动乙醇喷洒模块喷洒乙醇。
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