CN114894968B - 用于配电室氧气传感器的寿命评估报警方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于六氟化硫配电装置室的氧气传感器的寿命评估报警方法及装置，具体方法是：保存待测的氧气传感器的原始输出值VS；设置氧气传感器的使用寿命报警阈值VT；采集氧气传感器输出值Vr1；判断VS‑Vr1是否大于等于VT，如果VS‑Vr1小于VT，则输出氧含量检测结果Vr1，反之，如果VS‑Vr1大于等于VT，则启动通风装置，对氧气传感器周围进行通风；再次采集氧气传感器输出值Vr2；判断VS‑Vr2是否大于等于VT，如果VS‑Vr2大于等于VT，则输出氧气传感器使用寿命到期的报警信号；反之，如果VS‑Vr2小于VT，则输出氧气检测结果Vr2。本发明能准确评估氧气传感器的使用寿命是否结束，避免氧气传感器在失效后仍继续使用，避免氧气传感器对配电室的六氟化硫泄露发生误报或漏报。
Description
技术领域
本发明涉及配电设备技术领域，特别是涉及一种用于六氟化硫配电装置室的氧气传感器的寿命评估报警方法及装置。
背景技术
根据电力安全工作规程要求，现在的六氟化硫配电装置室一般都配置了带有报警功能的氧量仪，氧量仪需要氧气传感器，KE-25/50氧气传感器因为其使用寿命长、自带温度补偿、优良的化学稳定性、不易受CO2的干扰与影响的等优点，在六氟化硫配电装置室监测用的氧量仪中得到大量使用。KE-25/50氧气传感器在使用时，根据其检测出的六氟化硫配电装置室内的氧气含量来判断六氟化硫是否存在泄露，当存在六氟化硫泄露时，检测出的氧气含量会存在明显的下降，氧气传感器会发出报警信号，提示工作人员进行检修。
KE-25/50氧气传感器是电化学原理，传感器内部的电解液会随着时间消耗，当常温常压下的自然大气中，氧气输出值低于出厂时的原始输出值的70%时，KE-25/50氧气传感器的线性精度、响应时间会出现不良或衰减，如果再继续使用，就无法保障测量精确性，造成误报或漏报的情况。但是现有技术中，仍没有对氧气传感器的使用寿命是否到期的准确的评估方法。现有技术中，对于氧气传感器的氧气输出值的经时性衰减，一般都是用校正的方法来解决，导致传感器在检测不准确的状态下还在使用，很容易出现误报警或漏报警的情况，误报警无法恢复时才会更换传感器。同时，我们不能简单靠氧气输出值的降低来判别传感器的使用寿命是否到期，因为六氟化硫配电装置室可能存在的六氟化硫气体泄漏，同样会造成氧气输出值的降低。因此，需要设计一种六氟化硫配电装置室监测用的KE-25/50氧气传感器的使用寿命的准确评估办法。
发明内容
本发明的目的在于针对背景技术中所述的目前没有对KE-25/50氧气传感器的使用寿命的评估方法，氧气传感器在使用寿命到期后可能仍在使用，导致六氟化硫配电装置的六氟化硫泄露的误报或漏报等问题，提供一种用于六氟化硫配电装置室的氧气传感器的寿命评估报警方法。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种用于六氟化硫配电装置室的氧气传感器的寿命评估报警方法，其包括以下步骤：
S1、保存待测的氧气传感器在第一次检测六氟化硫配电装置室中氧气含量时的原始输出值VS；
S2、设置氧气传感器的使用寿命报警阈值VT；
S3、采集氧气传感器输出值Vr1；
S4、判断VS-Vr1是否大于等于VT，如果VS- Vr1小于VT，则输出氧含量检测结果Vr1，反之，如果VS-Vr1大于等于VT，则启动通风装置，对氧气传感器周围进行通风；
S5、再次采集氧气传感器输出值Vr2；
S6、判断VS- Vr2是否大于等于VT，如果VS-Vr2大于等于VT，则输出氧气传感器使用寿命到期的报警信号；反之，如果VS- Vr2小于VT，则输出氧气检测结果Vr2，并返回步骤S3，重新采集氧气传感器的检测值。
作为上述的方案的进一步改进，所述的步骤S4中，所述的通风装置为设置在六氟化硫配电装置室内的风机，通过风机对六氟化硫配电装置室进行整体通风。通过这种设置，采用风机能对六氟化硫配电装置室进行整体的通风，使待测的氧气传感器附近的空气更换为新鲜的空气，第二次检测得到氧气值的结果能够消除六氟化硫泄露这一可能因素的干扰，得到氧气传感器对新鲜空气中的氧气含量的检测值与原始输出值之间的差值，进而准确判断出氧气传感器的使用寿命是否结束。
作为上述的方案的进一步改进，所述的步骤S4中，在六氟化硫配电装置室内分布有多个氧气传感器，在每个氧气传感器上都对应设有气罩，在六氟化硫配电装置室的外部设有气泵，气泵通过气管与各个气罩连接，在气管上设有自动控制阀，通过气泵向检测的氧气传感器的气罩内输送空气，对气罩内空气进行循环更换。通过在多个氧气传感器上分别设置气罩，并对需要二次检测氧气值的氧气传感器进行通风，能使第二次检测得到氧气值的结果能够消除六氟化硫泄露这一可能因素的干扰，得到氧气传感器对新鲜空气中的氧气含量的检测值与原始输出值之间的差值，进而准确判断出氧气传感器的使用寿命是否结束。
作为上述的方案的进一步改进，所述的步骤S4中，对氧气传感器周围进行充分通风，通风周期为T1。通常T1不小于15分钟，通过充分通风，能使氧气传感器附近的空气充分循环，使其更接近六氟化硫配电装置室外部的新鲜空气，使检测结果更加准确可靠。
作为上述的方案的进一步改进，所述的步骤S6中，如果VS- Vr2小于VT，则延时T2，再输出氧气检测结果，然后再返回到步骤S3重新开始采集氧气传感器输出值Vr1。通常延时的时间T2不小于60秒，延时T2后再输出氧气检测结果，能消除氧气传感器的检测结果的波动，输出值更加准确可靠。返回步骤S3后，重新采集氧气传感器输出值Vr1，使氧气传感器的检测过程形成循环，不断的检测氧气传感器的使用寿命是否结束，直到发现氧气传感器的使用寿命结束时，能及时的发出报警信号。
本发明的第二个目的在于提供一种用于六氟化硫配电装置室的氧气传感器的寿命评估及报警装置其特征在于：包括MCU、运放电路、报警模块、DC/DC电源模块及通风装置，
DC/DC电源模块分别与MCU、运放电路和通风装置电连接，为MCU、运放电路和通风装置提供工作电源，
运放电路与MCU信号连接，待测的氧气传感器与运放电路信号连接，运放电路用于对待测的氧气传感器发送的氧气值信号进行处理，并将处理后的数据发送至MCU；
通风装置与MCU信号连接，用于接收MCU的控制信号，对待测的氧气传感器进行通风；
MCU用于对运放电路发送来的数据进行计算，判断待测的氧气传感器检测的氧气值与原始输出值之差是否大于设定的报警阈值，如果小于报警阈值，则在待测的氧气传感器上输出氧气值，如果大于报警阈值，MCU向通风装置发送信号，通风装置开始对待测的氧气传感器的进行通风，通风后，待测的氧气传感器再次将检测的氧气值信号发送至运放电路，经运放电路处理后发送至MCU，MCU再次判断新检测的氧气值与与原始输出值之差是否大于设定的报警阈值，如果小于报警阈值，则在待测的氧气传感器上输出氧气值，如果大于报警阈值，则MCU向报警模块发送报警信号；
报警模块与MCU信号连接，用于接收MCU的报警信号，发出报警，提醒工作人员待测的氧气传感器使用寿命已经结束。
作为上述的方案的进一步改进，还包括通讯模块，通讯模块与DC/DC电源模块电连接，且通讯模块与MCU信号连接，当MCU判断后确定待测氧气传感器的使用寿命已经结束后向通讯模块发送信号，通讯模块向工作人员发送氧气传感器使用寿命结束的信息。
作为上述的方案的进一步改进，通风装置包括气泵、过滤器和气罩，气罩设置在待测的氧气传感器处，气泵的进气端通过气管与过滤器连接，气泵的出气端通过气管与气罩连接。
作为上述的方案的进一步改进，所述的待测氧气传感器有多个，在各个氧气传感器处都设有气罩，气泵通过气管与各个气罩连接，在气管上设有自动控制阀，自动控制阀与MCU信号连接。
作为上述的方案的进一步改进，所述的通风装置为风机，风机设置在六氟化硫配电装置室内。
本发明具有积极的效果：1）本发明的用于六氟化硫配电装置室的氧气传感器的寿命评估报警方法，保存待测的氧气传感器在第一次检测六氟化硫配电装置室中氧气含量时的原始输出值VS，因为KE-25/50氧气传感器是电化学原理，传感器内部的电解液会随着时间消耗，当常温常压下的自然大气中，氧气输出值低于原始输出值VS的70%时，即认为氧气传感器的使用寿命已经结束，但是在六氟化硫配电装置室内，可能会有六氟化硫的泄露，会导致氧气含量的检测值偏低，因而本发明设计了通风装置，对氧气传感器周围通风后，第二次检测氧气值，然后再计算第二次检测的氧气值与原始输出值VS的差值，通过这种方法，能消除六氟化硫泄露对氧气检测值的影响，保证对氧气传感器的寿命评估的准确性；2）当经过检测确定氧气传感器的使用寿命已经结束后，通过报警提示工作人员对氧气传感器进行更换，以便于对六氟化硫配电装置室内的六氟化硫是否泄露进行准确的判断，避免错报或漏报的情况；3）本发明的用于六氟化硫配电装置室的氧气传感器的寿命评估报警方法，不仅能用于评估氧气传感器的使用寿命是否结束，还能用于准确判断六氟化硫配电装置室内是否存在六氟化硫泄露，因为氧气传感器的第一次的检测结果与原始输出值的差值大于设定的阈值可能并非是因为存在六氟化硫的泄露，而是因为氧气传感器的使用寿命已经结束，而通风后，将第二次的检测结果与第一次的检测结果对比，如果第二次的检测结果与原始输出值的差值较小，则说明存在六氟化硫的泄露，反之，如果第二次的检测结果与原始输出值的差值仍然大于设定的阈值，则能确定是氧气传感器的使用寿命已经结束。
附图说明
图1是本发明的氧气传感器的寿命评估报警方法的原理图。
图2为本发明的氧气传感器的寿命评估报警的结构示意图。
图3为本发明的氧气传感器的寿命评估报警的第二种实施方案的结构示意图。
图中，MCU1，运放电路2，报警模块3，DC/DC电源模块4，通讯模块5，通风装置6，气泵61，过滤器62，气罩63，风机64，待测氧气传感器7。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。
如图1所示的一种用于六氟化硫配电装置室的氧气传感器的寿命评估报警方法，其包括以下步骤：
S1、保存待测的氧气传感器在第一次检测六氟化硫配电装置室中氧气含量时的原始输出值VS，VS的数值通常接近户外的新鲜空气中的氧气含量。
S2、设置氧气传感器的使用寿命报警阈值VT；因为当氧气的检测值下降至原始输出值的70%时，氧气传感器的使用寿命就已经结束，无法用于准确的检测六氟化硫配电装置室是否存在六氟化硫的泄露，因而VT通常可以设置为原始输出值VS的30%。
S3、采集氧气传感器输出值Vr1。
S4、判断VS-Vr1是否大于等于VT，如果VS- Vr1小于VT，则说明氧气传感器是正常的，氧气传感器直接输出氧含量检测结果Vr1，反之，如果VS-Vr1大于等于VT，则启动通风装置，对氧气传感器周围进行通风。
通风装置的设置方式可以根据实际需要来选择，通常可以有两种设置方法，第一种方法是，通风装置为设置在六氟化硫配电装置室内的风机，通过风机对六氟化硫配电装置室进行整体通风。
第二种方法是，通常，在六氟化硫配电装置室内分布有多个氧气传感器，在每个氧气传感器上都对应设置气罩，在六氟化硫配电装置室的外部设有气泵，气泵通过气管与各个气罩连接，在气管上设有自动控制阀，通过气泵向检测的氧气传感器的气罩内输送空气，对气罩内空气进行循环更换。
通过上述的两种通风方法，都能对需要二次检测氧气值的氧气传感器进行通风，能使第二次检测得到氧气值的结果能够消除六氟化硫泄露这一可能因素的干扰，得到氧气传感器对新鲜空气中的氧气含量的检测值与原始输出值之间的差值，进而准确判断出氧气传感器的使用寿命是否结束。
为了使氧气传感器周围空气的通风效果更好，使氧气传感器附近的空气更接近六氟化硫配电装置室外部的新鲜空气，使检测结果更加准确可靠，可以对氧气传感器周围进行充分通风，通风时间为T1，通常T1不小于15分钟。
S6、判断VS- Vr2是否大于等于VT，如果VS-Vr2大于等于VT，则输出氧气传感器使用寿命到期的报警信号，反之，如果VS- Vr2小于VT，则延时T2，通常T2不小于60秒，再输出氧气检测结果Vr2，延时T2后再输出氧气检测结果，能消除氧气传感器的检测结果的波动，输出氧气检测结果后返回步骤3，返回步骤S3后，重新采集氧气传感器输出值Vr1，使氧气传感器的检测过程形成循环，不断的检测氧气传感器的使用寿命是否结束，直到发现氧气传感器的使用寿命结束时，能及时的发出报警信号。
如图2所示为本发明的一种用于六氟化硫配电装置室的氧气传感器的寿命评估及报警装置，其包括MCU1、运放电路2、报警模块3、DC/DC电源模块4及通风装置6，
DC/DC电源模块4分别与MCU1、运放电路2和通风装置6电连接，为MCU1、运放电路2和通风装置6提供工作电源，
运放电路2与MCU1信号连接，待测的氧气传感器7与运放电路2信号连接，运放电路2用于对待测的氧气传感器7发送的氧气值信号进行处理，并将处理后的数据发送至MCU1；
通风装置6与MCU1信号连接，用于接收MCU1的控制信号，对待测的氧气传感器7进行通风；
MCU1用于对运放电路2发送来的数据进行计算，判断待测的氧气传感器7检测的氧气值与原始输出值之差是否大于设定的报警阈值，如果小于报警阈值，则在待测的氧气传感器7上输出氧气值，如果大于报警阈值，MCU1向通风装置6发送信号，通风装置6开始对待测的氧气传感器7的进行通风，通风后，待测的氧气传感器7再次将检测的氧气值信号发送至运放电路，经运放电路2处理后发送至MCU1，MCU1再次判断新检测的氧气值与与原始输出值之差是否大于设定的报警阈值，如果小于报警阈值，则在待测的氧气传感器7上输出氧气值，如果大于报警阈值，则MCU1向报警模块3发送报警信号；
报警模块3与MCU1信号连接，用于接收MCU1的报警信号，发出报警，提醒工作人员待测的氧气传感器使用寿命已经结束。
还包括通讯模块5，通讯模块5与DC/DC电源模块电连接，且通讯模块5与MCU1信号连接，当MCU1判断后确定待测氧气传感器7的使用寿命已经结束后向通讯模块5发送信号，通讯模块5向工作人员发送氧气传感器使用寿命结束的信息。
上述方案种所述的通风装置6包括气泵61、过滤器62和气罩63，气罩63设置在待测的氧气传感器7处，气泵61的进气端通过气管与过滤器62连接，气泵61的出气端通过气管与气罩63连接。
通常在六氟化硫配电装置室会设有多个氧气传感器，所以通常要对多个氧气传感器进行使用寿命的评估检测，在各个氧气传感器处都设有气罩，气泵通过气管与各个气罩连接，在气管上设有自动控制阀，自动控制阀与MCU信号连接。这种方案的优点是可以对各个氧气传感器进行单独的通风和检测，但是需要增设气泵。
如图3所示，另一种方案是在六氟化硫配电装置室设置风机64作为通风装置，通过风机64对六氟化硫配电装置室进行整体的通风，使六氟化硫配电装置室内的空气与外部的大气流通。这种方案的优点是不需要在六氟化硫配电装置室外部设置通风组件。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (8)
1.一种用于六氟化硫配电装置室的氧气传感器的寿命评估报警方法，其特征在于：其包括以下步骤：
S1、保存待测的氧气传感器在第一次检测六氟化硫配电装置室中氧气含量时的原始输出值VS；
S2、设置氧气传感器的使用寿命报警阈值VT；
S3、采集氧气传感器输出值Vr1；
S4、判断VS-Vr1是否大于等于VT，如果VS- Vr1小于VT，则输出氧含量检测结果Vr1，反之，如果VS-Vr1大于等于VT，则启动通风装置，对氧气传感器周围进行通风；
S5、再次采集氧气传感器输出值Vr2；
S6、判断VS- Vr2是否大于等于VT，如果VS-Vr2大于等于VT，则输出氧气传感器使用寿命到期的报警信号；反之，如果VS- Vr2小于VT，则输出氧气检测结果Vr2，并返回步骤S3，重新采集氧气传感器的检测值；
所述的步骤S4中，在六氟化硫配电装置室内分布有多个氧气传感器，在每个氧气传感器上都对应设有气罩，在六氟化硫配电装置室的外部设有气泵，气泵通过气管与各个气罩连接，在气管上设有自动控制阀，通过气泵向检测的氧气传感器的气罩内输送空气，对气罩内空气进行循环更换；
所述的步骤S4中，所述的通风装置为设置在六氟化硫配电装置室内的风机，通过风机对六氟化硫配电装置室进行整体通风。
2.根据权利要求1所述的用于六氟化硫配电装置室的氧气传感器的寿命评估报警方法，其特征在于：所述的步骤S4中，对氧气传感器周围进行充分通风，通风周期为T1。
3.根据权利要求1所述的用于六氟化硫配电装置室的氧气传感器的寿命评估报警方法，其特征在于：所述的步骤S6中，如果VS- Vr2小于VT，则延时T2，再输出氧气检测结果，然后再返回到步骤S3重新开始采集氧气传感器输出值Vr1。
4.一种用于六氟化硫配电装置室的氧气传感器的寿命评估及报警装置，其特征在于：包括MCU、运放电路、报警模块、DC/DC电源模块及通风装置，
DC/DC电源模块分别与MCU、运放电路和通风装置电连接，为MCU、运放电路和通风装置提供工作电源，
运放电路与MCU信号连接，待测的氧气传感器与运放电路信号连接，运放电路用于对待测的氧气传感器发送的氧气值信号进行处理，并将处理后的数据发送至MCU；
通风装置与MCU信号连接，用于接收MCU的控制信号，对待测的氧气传感器进行通风；
MCU用于对运放电路发送来的数据进行计算，判断待测的氧气传感器检测的氧气值与原始输出值之差是否大于设定的报警阈值，如果小于报警阈值，则在待测的氧气传感器上输出氧气值，如果大于报警阈值，MCU向通风装置发送信号，通风装置开始对待测的氧气传感器的进行通风，通风后，待测的氧气传感器再次将检测的氧气值信号发送至运放电路，经运放电路处理后发送至MCU，MCU再次判断新检测的氧气值与与原始输出值之差是否大于设定的报警阈值，如果小于报警阈值，则在待测的氧气传感器上输出氧气值，如果大于报警阈值，则MCU向报警模块发送报警信号；
报警模块与MCU信号连接，用于接收MCU的报警信号，发出报警，提醒工作人员待测的氧气传感器使用寿命已经结束。
5.根据权利要求4所述的用于六氟化硫配电装置室的氧气传感器的寿命评估及报警装置，其特征在于：还包括通讯模块，通讯模块与DC/DC电源模块电连接，且通讯模块与MCU信号连接，当MCU判断后确定待测氧气传感器的使用寿命已经结束后向通讯模块发送信号，通讯模块向工作人员发送氧气传感器使用寿命结束的信息。
6.根据权利要求4所述的用于六氟化硫配电装置室的氧气传感器的寿命评估及报警装置，其特征在于：通风装置包括气泵、过滤器和气罩，气罩设置在待测的氧气传感器处，气泵的进气端通过气管与过滤器连接，气泵的出气端通过气管与气罩连接。
7.根据权利要求4所述的用于六氟化硫配电装置室的氧气传感器的寿命评估及报警装置，其特征在于：所述的待测氧气传感器有多个，在各个氧气传感器处都设有气罩，气泵通过气管与各个气罩连接，在气管上设有自动控制阀，自动控制阀与MCU信号连接。
8.根据权利要求4所述的用于六氟化硫配电装置室的氧气传感器的寿命评估及报警装置，其特征在于：所述的通风装置为风机，风机设置在六氟化硫配电装置室内。
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