CN115825342A - 一种温室气体排放浓度智能监测装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种温室气体排放浓度智能监测装置及方法，包括机柜以及安装在所述机柜上的监测组件、散热组件与断电保护组件，所述监测组件包括温室气体检测仪、抽气泵以及捕气箱，所述温室气体检测仪与抽气泵安装在所述机柜内，所述捕气箱安装在所述机柜的顶部，所述捕气箱内设置有第一汇气腔，所述捕气箱的周壁设置有若干百叶进气口，所述第一汇气腔的周壁与第一导气管的一端配合连接，所述第一导气管的另一端与所述百叶进气口一一对应连接，当机柜内的电路出现过载等异常情况时，通过控制磁力块通电，便能够快速的切断机柜的总路电流，从而实现了智能保护的作用，避免因电路故障进一步恶化而引发严重的火灾事故。

Description

一种温室气体排放浓度智能监测装置及方法

技术领域

本发明涉及环境监测设备技术领域，特别是一种温室气体排放浓度智能监测装置及方法。

背景技术

温室气体是指大气中自然或人为产生的气体成分，它们能够吸收和释放地球表面、大气和云发出的热红外辐射光谱内特定波长的辐射。温室气体包括二氧化碳，甲烷，氧化亚氮，氢氟碳化物，全氟碳化物，六氟化硫等。近年来，由于工业化的进程导致了大量温室气体的排放，最终导致了全球气候变暖，这将会对全球产生各种不同的影响，较高的温度可使极地冰川融化，海平面每10年将升高6厘米，因而将使一些海岸地区被淹没。因此，为实现对生产生活中排放的气体进行监控，避免温室气体大量排放对大气环境造成影响，通常会在各个温室气体排放点布设温室气体排放浓度监测装置，以便于及时测控温室气体的排放量，避免排放超标。

现有技术中的温室气体排放浓度监测装置仍存在较多不足的地方，其一是在检测的过程中外界空气会不断的进入到温室气体检测仪内，使得温室气体检测仪不能够对定量体积的空气进行独立检测，从而影响检测精度；其二是温室气体排放浓度监测装置中的散热系统对机柜进行降温散热时，是直接把冷却气体排放至机柜内，冷却气体不具备循环利用的功能，并且冷却气体会跑到外部环境中，从而降低冷却效果并造成浪费资源的情况；其三是温室气体排放浓度监测装置不具备智能断电的功能，当机柜内电路电流发生异常时，不能够自动断电从而保护电路。

发明内容

本发明克服了现有技术的不足，提供了一种温室气体排放浓度智能监测装置及方法。

为达到上述目的本发明采用的技术方案为：

本发明公开了一种温室气体排放浓度智能监测装置，包括机柜以及安装在所述机柜上的监测组件、散热组件与断电保护组件；

所述监测组件包括温室气体检测仪、抽气泵以及捕气箱，所述温室气体检测仪与抽气泵安装在所述机柜内，所述捕气箱安装在所述机柜的顶部，所述捕气箱内设置有第一汇气腔，所述捕气箱的周壁设置有若干百叶进气口，所述第一汇气腔的周壁与第一导气管的一端配合连接，所述第一导气管的另一端与所述百叶进气口一一对应连接；

所述第一汇气腔的底部连接有第二汇气腔，且所述第一汇气腔与第二汇气腔的连接处设置有过滤网，所述抽气泵的进气端通过第二导气管与所述第二汇气腔相连通，所述抽气泵的出气端通过第三导气管与所述温室气体检测仪相连通；

所述断电保护组件连接在所述机柜的总电流线路上，通过所述断电保护组件能够切断所述机柜的总路电流，以起到断电保护作用；所述散热组件安装在所述机柜的背部，通过所述散热组件能够对所述机柜进行散热，以起到过温保护作用；

所述机柜内安装有温度传感器，所述温度传感器用于监测所述机柜内温度信息，所述机柜的总电流线路还安装有电压传感器，所述电压传感器用于监测安装在机柜内电器元件的电压状态信息。

优选的，本发明的一个较佳实施例中，所述断电保护组件包括壳座，所述壳座内设置有橡胶垫，所述橡胶垫上开设有安装槽，所述安装槽内固定安装有第一铜条与第二铜条，且所述第一铜条与第二铜条之间不相接触。

优选的，本发明的一个较佳实施例中，所述壳座的顶部设置有安装板，所述安装板上固定安装有滑筒，所述滑筒内滑动连接有滑板，所述滑板上配合连接有拉条，所述拉条穿过所述安装板伸入至所述壳座内部，且伸入至所述壳座内部一端的拉条上配合连接有橡胶片，所述橡胶片的底部配合连接有第三铜条，所述滑筒的顶部设置有导电座，所述导电座上固定安装有磁力块；伸入至所述壳座内部的拉条上套装有压力弹簧，且所述压力弹簧的顶端与所述安装板的底部固定连接，所述压力弹簧的底端与所述橡胶片的顶部固定连接。

优选的，本发明的一个较佳实施例中，所述第一铜条与第二铜条上均开设有卡接槽，当所述磁力块断电时，所述第三铜条能够嵌入所述卡接槽内，以使得第一铜条与第二铜条之间的电流处于导通状态。

优选的，本发明的一个较佳实施例中，所述滑板上设置有光电传感器，所述光电传感器用于监测所述滑板的位置信息。

优选的，本发明的一个较佳实施例中，所述第一铜条上开设有第一接线孔，所述第二铜条上开设有第二接线孔，通过所述第一接线孔与第二接线孔将所述断电保护组件连接在所述机柜的总电流线路上，以通过所述断电保护组件能够控制所述机柜的总路电流的通断。

优选的，本发明的一个较佳实施例中，所述散热组件包括气体冷凝器，所述机柜的侧板与背板内均开设有凹槽，且所述凹槽之间相互连通，所述气体冷凝器的出气端与供气管的一端配合连接，所述供气管的另一端与所述凹槽相连接，所述气体冷凝器的进气端与回流管的一端配合连接，所述回流管另一端与所述凹槽相连接，所述供气管上设置有压力传感器，所述压力传感器用于检测所述供气管内气流压力信息。

优选的，本发明的一个较佳实施例中，所述回流管上连接有回流量调节管，所述回流量调节管由两层管壁构成，两层管壁之间形成一个密闭的空隙，其外层管壁为硬质PVC材料，其内层管壁为弹性橡胶材料，所述外层管壁与内层管壁之间连接有若干可伸缩的支撑杆，所述回流量调节管上还插接有微型气管，所述微型气管的一端伸入至所述空隙内，另一端配合连接有微型气泵。

本发明另一方面公开了一种温室气体排放浓度智能监测装置的控制方法，应用于任一项所述的一种温室气体排放浓度智能监测装置，包括以下步骤：

在预设时间段内获取电压传感器的电压值，基于所述电压值计算出预设时间段内的电压变化率；

判断所述电压变化率是否大于预设电压变化率阈值；若大于，则获取该预设时间段内每一时刻所对应的电压值；

基于所述预设时间段内每一时刻所对应的电压值建立电压变化线段图；

由所述电压变化线段图中提取出第一电压值、第二电压值以及第三电压值；其中，所述第一电压值即电压变化线段图中的电压起始端点值，所述第二电压值即电压变化线段图中的电压最大值，所述第三电压值即电压变化线段图中的电压末尾端点值；

计算所述第二电压值与第一电压值之间的差值，得到第一电压差值，并对所述第一电压差值进行取绝对值处理，得到第一电压绝对值差值；计算所述第三电压值与第一电压值之间的差值，得到第二电压差值，并对所述第二电压差值进行取绝对值处理，得到第二电压绝对值差值；

将所述第一电压绝对值差值与第二电压绝对值差值进行比较，若所述第一电压绝对值差值与第二电压绝对值差值相等，则控制断电保护组件切断所述机柜的总路电流。

优选的，本发明的一个较佳实施例中，还包括如下步骤：

若所述第一电压绝对值差值大于所述第二电压绝对值差值，则计算所述第一电压绝对值差值与所述第二电压绝对值差值之间的差值，得到电压变化量；

判断所述电压变化量是否大于预设变化量；

若不大于，则控制断电保护组件切断所述机柜的总路电流；

若大于，则不断开机柜的总路电流。

本发明解决了背景技术中存在的技术缺陷，本发明具备以下有益效果：通过控制抽气泵的抽气时间，从而控制单位时间内外界气体进入到温室气体检测仪内部的体积，从而精准的控制外界空气进入到温室气体检测仪内部的量，能够对定量体积的外界空气进行检测，从而实现定量检测的功能；当机柜内的电路出现过载等异常情况时，通过控制磁力块通电，便能够快速的切断机柜的总路电流，从而实现了智能保护的作用，避免因电路故障进一步恶化而引发严重的火灾事故。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，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的前提下，还可以根据这些附图获得其他实施例的附图。

图1为本监测装置的立体机构示意图；

图2为机柜内部结构示意图；

图3为监测组件结构示意图；

图4为第一汇气腔与第二汇气腔内部结构示意图；

图5为断电保护组件立体结构示意图；

图6为磁力块处于断电状态时断电保护组件剖面结构示意图；

图7为磁力块处于通电状态时断电保护组件剖面结构示意图；

图8为磁力块处于断电状态时壳座与滑筒内部结构示意图；

图9为磁力块处于通电状态时壳座与滑筒内部结构示意图；

图10为卡接槽结构示意图；

图11为散热组件结构示意图；

图12为机柜剖面结构示意图；

图13为回流量调节管剖面结构示意图；

附图标记说明如下：1、机柜；；2、断电保护组件；101、温室气体检测仪；102、抽气泵；103、捕气箱；104、第一汇气腔；105、百叶进气口；106、第一导气管；107、第二汇气腔；108、过滤网；109、第二导气管；201、第三导气管；202、壳座；203、橡胶垫；204、安装槽；205、第一铜条；206、第二铜条；207、安装板；208、滑筒；209、滑板；301、拉条；302、橡胶片；303、第三铜条；304、导电座；305、磁力块；306、压力弹簧；307、卡接槽；308、第一接线孔；309、第二接线孔；401、气体冷凝器；402、凹槽；403、供气管；404、回流管；405、回流量调节管；406、空隙；407、外层管壁；408、内层管壁；409、支撑杆；501、微型气管；502、微型气泵。

具体实施方式

为了能够更加清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述，这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成，需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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申请和简化描述，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申请保护范围的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明所指示的技术特征的数量。因此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

本发明公开了一种温室气体排放浓度智能监测装置，包括机柜1以及安装在所述机柜1上的监测组件、散热组件与断电保护组件2。

如图1、图2、图3所示，所述监测组件包括温室气体检测仪101、抽气泵102以及捕气箱103，所述温室气体检测仪101与抽气泵102安装在所述机柜1内，所述捕气箱103安装在所述机柜1的顶部，所述捕气箱103内设置有第一汇气腔104，所述捕气箱103的周壁设置有若干百叶进气口105，所述第一汇气腔104的周壁与第一导气管106的一端配合连接，所述第一导气管106的另一端与所述百叶进气口105一一对应连接。

所述第一汇气腔104的底部连接有第二汇气腔107，且所述第一汇气腔104与第二汇气腔107的连接处设置有过滤网108，所述抽气泵102的进气端通过第二导气管109与所述第二汇气腔107相连通，所述抽气泵102的出气端通过第三导气管201与所述温室气体检测仪101相连通。

需要说明的是，首先，工作人员将本监测装置安装在设定好的温室气体排放监测点上，然后工作人员设定好相应的检测控制程序，使得抽气泵102在预设时间内启动，当抽气泵102启动后，排放监测点附近区域的外界空气便会顺着各个百叶进气口105被抽入到第一汇气腔104内，然后在第一汇气腔104内完成初步混合的过程，然后初步混合后的外界空气便会透过过滤网108进入到第二汇气腔107内，而经过过滤网108过滤后，存在于外界空气中的大颗粒杂质便会被过滤掉，从而避免大颗粒杂质影响温室气体检测仪101的检测精度，并且当外界空气进入到第二汇气腔107内时，会在第二汇气腔107进一步混合，从而提高由各百叶进气口105进入到第二汇气腔107的混合程度，使得外界空气的混合效果更好，进而提高检测精度；而在外界气体在第二汇气腔107完成二次混合后，便会被抽至温室气体检测仪101内，从而通过温室气体检测仪101检测出温室气体的浓度值，并且温室气体的浓度值大于预设浓度值时，本监测装置会生成预警报告，并且将预警报告发送至远程的用户端上，提醒用户在该时间段内的监测点的温室气体排放浓度超标。

需要说明的是，通过控制抽气泵102的抽气时间，从而控制单位时间内外界气体进入到温室气体检测仪101内部的体积，从而精准的控制外界空气进入到温室气体检测仪101内部的量，能够对定量体积的外界空气进行检测，从而实现定量检测的功能；并且在温室气体检测仪101检测的过程中，使得抽气泵102停止，从而避免出现在检测过程中外界空气不断进入到温室气体检测仪101内部的情况，从而提高提高检测精度。

需要说明的是，百叶进气口105可以设置多个，在本实施例中设置为四个，从而使得本装置能够将更大区域、更大范围的监测点上空气抽至温室气体检测仪101内进行检测，从而提高检测精度，使得检测结果更加可靠。

所述断电保护组件2连接在所述机柜1的总电流线路上，通过所述断电保护组件2能够切断所述机柜1的总路电流，以起到断电保护作用；所述散热组件安装在所述机柜1的背部，通过所述散热组件能够对所述机柜1进行散热，以起到过温保护作用。

所述机柜1内安装有温度传感器，所述温度传感器用于监测所述机柜1内温度信息，所述机柜1的总电流线路还安装有电压传感器，所述电压传感器用于监测安装在机柜1内电器元件的电压状态信息。

如图4所示，所述断电保护组件2包括壳座202，所述壳座202内设置有橡胶垫203，所述橡胶垫203上开设有安装槽204，所述安装槽204内固定安装有第一铜条205与第二铜条206，且所述第一铜条205与第二铜条206之间不相接触。

如图5、图6、图7、图8、图9所示，所述壳座202的顶部设置有安装板207，所述安装板207上固定安装有滑筒208，所述滑筒208内滑动连接有滑板209，所述滑板209上配合连接有拉条301，所述拉条301穿过所述安装板207伸入至所述壳座202内部，且伸入至所述壳座202内部一端的拉条301上配合连接有橡胶片302，所述橡胶片302的底部配合连接有第三铜条303，所述滑筒208的顶部设置有导电座304，所述导电座304上固定安装有磁力块305；伸入至所述壳座202内部的拉条301上套装有压力弹簧306，且所述压力弹簧306的顶端与所述安装板207的底部固定连接，所述压力弹簧306的底端与所述橡胶片302的顶部固定连接。

需要说明的是，所述导电座304通过独立的导线与外部的市电单独连接，当通过断电保护组件2切断机柜1的总路电流，该导电座304上的电流并不会断开。

如图10所示，所述第一铜条205与第二铜条206上均开设有卡接槽307，当所述磁力块305断电时，所述第三铜条303能够嵌入所述卡接槽307内，以使得第一铜条205与第二铜条206之间的电流处于导通状态。

需要说明的是，当磁力块305断电时，第三铜条303能够嵌入所述卡接槽307内，通过卡接槽307的嵌合作用，从而避免在机柜1受到外力碰撞时第三铜条303发生移位而导致电流不稳情况，提高电路电流的稳定性。

需要说明的是，当机柜1内的总路电流出现异常状况时，通过控制磁力块305的通断电，便能够控制机柜1总路电流的通断。具体来说，当需要使得机柜1的总路电流断开时，使得磁力块305通电，通电的磁力块305会产生磁力，而在磁力的吸引下，滑板209会被吸附至磁力块305上，而在滑板209被吸附至磁力块305上的过程中，滑板209会拉动拉条301向上移动，从而使得拉条301拉动第三铜条303向上移动，从而使得第三铜条303不再卡嵌在卡接槽307内，使得从而使得第一铜条205与第二铜条206不相连接，从而断开第一铜条205与第二铜条206之间的电流，从而实现切断机柜1的总路电流的功能，并且在滑板209会被吸附至磁力块305上时，压力弹簧306会处于被压缩的状态；相反，当需要使得机柜1的总路电流导通时，使得磁力块305断电，断电后的磁力块305会失去磁力，而失去磁力后的磁力块305便不对滑块产生吸引力，因此此时处于被压缩状态下的压力弹簧306在回弹力的作用下便会复位，从而使得推动第三铜条303向下移动，从而使得第三铜条303重新卡嵌在卡接槽307内，此时第一铜条205与第二铜条206便会相连接，此时第一铜条205与第二铜条206的电流便能够导通，此时机柜1的总路电流便能够重新导通。这样一来，当机柜1内的电路出现过载等异常情况时，通过控制磁力块305通电，便能够快速的切断机柜1的总路电流，从而实现了智能保护的作用，避免因电路故障进一步恶化而引发严重的火灾事故。

所述滑板209上设置有光电传感器，所述光电传感器用于监测所述滑板209的位置信息。

需要说明的是，在滑板209上设置有光电传感器，以实现对磁力块305与压力弹簧306进行故障诊断。具体来说，当磁力块305通电后，通过光电传感器检测滑板209的位置信息，判断所述滑板209的位置是否位于第一预设位置上，若不位于，说明磁力块305已经因故障而失去了磁力，从而导致磁力块305不能够吸引滑板209；当磁力块305断电后，同样通过光电传感器检测滑板209的位置信息，判断所述滑板209的位置是否位于第二预设位置上，若不位于，说明压力弹簧306因经因故障而失去了回弹力，从而导致滑板209不能够重新卡嵌在卡接槽307内。当发生以上故障后，光电传感器能够把信息反馈至控制系统上，控制系统把故障报告发送至远程用户端上，进而使得用户能够准确、快速的了解故障原因并且其进行检修更换，当发生故障后，不需要人工的排查故障，省去了排查的时间，提高了劳动效率，并且当装置发生故障后，用户能够知会故障并对其进行检修，进而提高了装置的可靠性。

所述第一铜条205上开设有第一接线孔308，所述第二铜条206上开设有第二接线孔309，通过所述第一接线孔308与第二接线孔309将所述断电保护组件2连接在所述机柜1的总电流线路上，以通过所述断电保护组件2能够控制所述机柜1的总路电流的通断。

如图11、图12、图13所示，所述散热组件包括气体冷凝器401，所述机柜1的侧板与背板内均开设有凹槽402，且所述凹槽402之间相互连通，所述气体冷凝器401的出气端与供气管403的一端配合连接，所述供气管403的另一端与所述凹槽402相连接，所述气体冷凝器401的进气端与回流管404的一端配合连接，所述回流管404另一端与所述凹槽402相连接，所述供气管403上设置有压力传感器，所述压力传感器用于检测所述供气管403内气流压力信息。

需要说明的是，本监测装置在运行的过程中，安装在机柜1内的电器元件会产生热量，而在正常条件下，电器元件的产热量与机柜1上的散热孔的散热量会处于相对平衡的状态，故机柜1内的温度也会保持在合适的范围内，但是若出现意外情况，如长时间的高温天气或电器元件老化，都会使得机柜1内部的温度升高，从而导致热故障，当发生热故障后，会导致导线触点烧融甚至短路，进而使得电器元件的接头受到意料之外的超限负荷，从而造成严重的影响。因此，在本发明中，通过温度传感器获取机柜1内实时温度值或温度变化率，当实时温度值大于预设阈值或者温度化率大于预设变化率时，控制系统控制气体冷凝器401工作，使得气体冷凝器401制备冷气，并且制得的冷气会顺着供气管403被输送至机柜1的凹槽402内，从而对机柜1内部进行冷却降维，而由于凹槽402在机柜1的侧板与背板内形成隔层空间，因此冷气并不会渗透至机柜1的外部，从而避免出现冷气外溢的情况，极大的提高了冷却效率。其冷却过程是这样实现的：当冷气由供气管403进入到机柜1的凹槽402内后，冷气会由填充完整个凹槽402，并且由凹槽402的顶部逐渐下沉到凹槽402的底部，并且在冷气下沉的过程中冷气会带走机柜1内部的热量，从而转化热气下沉至凹槽402的底部，并且下沉至凹槽402底部的热气会由回流管404中排出，从而回流至气体冷凝器401内部，进而对机柜1完成冷却散热功能，并且热气在回流至气体冷凝器401内部后，气体冷凝器401会对热气进行冷却，从而重新转化为冷气，然后再排回至凹槽402内部，整个过程中能够对冷气进行循环利用，更加节约资源，并且在冷气冷却过程中冷气并不会渗透至机柜1外部，从而最大程度的利用冷气的冷却功能，提高冷却效率，提高经济效益。在此需要再次说明的是，在气体冷凝器401的内部设置有动力泵，通过动力泵能够将气体冷凝器401制得的冷气抽至凹槽402内部。

需要说明的是，在供气管403上设置有压力传感器，若因气体冷凝器401上的动力泵因故障原因无法工作时，气体冷凝器401制得的冷气便无法被抽至凹槽402内，此时供气管403内便会无气流通过，或者只有小体积的气流通过，此时压力传感器测得的压力值便会小于预设压力值，此时压力传感器便会把信号发送至控制系统上，把动力泵已经损坏的故障信息发送至远程的客户端上，使得用户能够快速的确定故障位置，不需要逐步的排查，节省时间。

所述回流管404上连接有回流量调节管405，所述回流量调节管405由两层管壁构成，两层管壁之间形成一个密闭的空隙406，其外层管壁407为硬质PVC材料，其内层管壁408为弹性橡胶材料，所述外层管壁407与内层管壁408之间连接有若干可伸缩的支撑杆409，所述回流量调节管405上还插接有微型气管501，所述微型气管501的一端伸入至所述空隙406内，另一端配合连接有微型气泵502。

需要说明的是，通过回流量调节管405可以调节热气回流至气体冷凝器401中的回流速率，从而冷却散热速率。具体来说，当需要调小冷却散热速率时，使得微型气泵502启动，并通过微型气泵502将单位体积的外界空气顺着微型气管501抽入到空隙406之中，而当单位体积的外界空气被抽入到空隙406之中后，便会使得内层管壁408向远离外层管壁407一侧收缩一定的距离，并且在内层管壁408收缩的过程中，会带动支撑杆409伸长一定的距离，从而减少内层管壁408之间形成的空间体积(此过程可以理解为是一个橡胶圈箍紧过程)，此时回流调节管的有效直径便会减少，此时在单位时间内能够流过回流调节管的热气量便减少，从而降低热气回流至气体冷凝器401的速率，从而实现调小冷却散热速率的功能；相反，当需要调高冷却散热速率时，同样使得微型气泵502启动，并通过微型气泵502将单位体积的空隙406之中的空气抽出至外界环境，而当单位体积的空隙406之中空气抽出至外界后，便会使得内层管壁408向靠近外层管壁407一侧膨胀一定的距离，并且在内层管壁408膨胀的过程中，会带动支撑杆409缩短一定的距离，从而加大内层管壁408之间形成的空间体积(此过程可以理解为是一个橡胶圈被扩大的过程)，此时回流调节管的有效直径便会加大，此时在单位时间内能够流过回流调节管的热气量便加大，从而加大热气回流至气体冷凝器401的速率，从而实现调高冷却散热速率的功能。这样一来，通过回流量调节管405便实现调节散热组件的散热速率的功能，使得散热组件能够根据机柜1内不同的温度等级执行相应的散热速率，能够避免出现过渡调控而导致机柜1内温度过低的情况，同样能够避免出现调控不足而导致散热效果不达标的情况，实现了精准化控制，智能化程度更快，并且回流量调节管405的结构简单，易于安装，控制原理简便，造价成本低，可靠性较高，实用性更好。

本发明另一方面公开了一种温室气体排放浓度智能监测装置的控制方法，应用于任一项所述的一种温室气体排放浓度智能监测装置，包括以下步骤：

在预设时间段内获取电压传感器的电压值，基于所述电压值计算出预设时间段内的电压变化率；

判断所述电压变化率是否大于预设电压变化率阈值；若大于，则获取该预设时间段内每一时刻所对应的电压值；

基于所述预设时间段内每一时刻所对应的电压值建立电压变化线段图；

由所述电压变化线段图中提取出第一电压值、第二电压值以及第三电压值；其中，所述第一电压值即电压变化线段图中的电压起始端点值，所述第二电压值即电压变化线段图中的电压最大值，所述第三电压值即电压变化线段图中的电压末尾端点值；

计算所述第二电压值与第一电压值之间的差值，得到第一电压差值，并对所述第一电压差值进行取绝对值处理，得到第一电压绝对值差值；计算所述第三电压值与第一电压值之间的差值，得到第二电压差值，并对所述第二电压差值进行取绝对值处理，得到第二电压绝对值差值；

将所述第一电压绝对值差值与第二电压绝对值差值进行比较，若所述第一电压绝对值差值与第二电压绝对值差值相等，则控制断电保护组件切断所述机柜的总路电流。

需要说明的是，当安装在机柜内的电器元件在长期运行的过程中，其有可能会出现超负荷运行、开关老化等现象，当发生这种现象后机柜内的温度会急剧增大，此时若仅仅区通过散热组件对其进行降温，则有可能出现来不及降温而导致烧坏电器元件甚至发生火情的情况，因此为了保护机柜内部的电器元件，需要根据机柜内部的电流电压变化情况来判断出电路是否发生了异常情况，从而确定是否需要切断机柜的总路电流。具体来说，首先，在预设时间段内获取电压传感器的电压值，然后得到电压变化率，若出现了电压变化率大于预设电压变化率阈值的情况，此时说明机柜内部的电路电压发生了异常情况，此时需要对该异常情况进一步分析；接着，则基于所述预设时间段内每一时刻所对应的电压值建立电压变化线段图；然后再由该电压变化线段图中提取出第一电压值、第二电压值以及第三电压值，并对这些电压值做相应的数值运算处理；若出现了第一电压绝对值差值与第二电压绝对值差值相等的情况，说明在该预设时间段内的电压变化线段图中的第二电压值与第三电压值端点是重合的，此时说明在该预设时间段内机柜的电路电压是不断增大的，并且机柜的电路电压并没有回归到正常电压值的趋势，此时说明机柜内部的电路极有可能出现了接触不良、开关老化或者超负荷运行的情况，当出现该种情况后控制系统会自动控制断电保护组件切断所述机柜的总路电流，并且生成相应的异常报告，进而将异常报告发送至远程的用户端上，使得用户及时的对机柜进行检修。

优选的，本发明的一个较佳实施例中，还包括如下步骤：

若所述第一电压绝对值差值大于所述第二电压绝对值差值，则计算所述第一电压绝对值差值与所述第二电压绝对值差值之间的差值，得到电压变化量；

判断所述电压变化量是否大于预设变化量；

若不大于，则控制断电保护组件切断所述机柜的总路电流；

若大于，则不断开机柜的总路电流。

需要说明的是，若第一电压绝对值差值大于第二电压绝对值差值，说明在该电压变化线段图中的第二电压值与第三电压值端点是不重合的，并且可以肯定的是第三电压值是小于第二电压值的，此时说明机柜的电路电压有回归到正常电压值的趋势，此时对该种情况进行下一步判定。具体来说，首先，计算第一电压绝对值差值与第二电压绝对值差值之间的差值，得到电压变化量；若计算得到的电压变化量不大于预设变化量，说明在机柜的电路电压出现了电压变化率过大的情况之后，即使在此种情况之下的电路电压有回归到正常电压值的趋势，但其在预设时间内之内的电压是并没有回归到正常范围值之内的，在此种情况之下说明机柜内部电路也很有很可能发生了接触不良、开关老化或者超负荷运行的现象，当出现该种情况后控制系统同样会自动控制断电保护组件切断所述机柜的总路电流，并且生成相应的异常报告，进而将异常报告发送至远程的用户端上，使得用户及时的对机柜进行检修。

若计算得到的电压变化量大于预设变化量，说明在机柜的电路电压出现了电压变化率过大的情况之后，机柜内部的电路电压在预设时间段内能够回归到正常的范围值内，说明此前的监测到的电压变化率过大的情况很有可能是外界因素造成的，如机柜受到外界碰撞而导致电路发生振荡等，并不是由于机柜内部电器元件造成的，当出现该种情况后使得机柜按照正常情况运行即可。

此外，一种温室气体排放浓度智能监测装置的控制方法，还包括如下步骤：

在预设时间段内通过温度传感器获取机柜内部的温度值，基于所述温度值计算出温度变化率；

判断所述温度变化率是否大于预设温度变化率，若大于，则获取该预设时间内每一时刻所对应的温度值；

基于所述预设时间内每一时刻所对应的温度值建立温度变化线段图；

由所述温度变化线段图中获取温度奇异点所对应的奇异点时刻值；并获取所述温度变化线段图中末尾端点时刻所对应的末尾点时刻值；

计算所述末尾点时刻值与奇异点时刻值之间的差值，得到时间变化差值；

判断所述时间变化差值是否大于预设时间变化差值；

若不大于，则控制散热组件启动；

若大于，则控制散热组件启动，并生成故障报告，将故障报告发送至远程用户端。

需要说明的是，在正常条件下，机柜内部的温度会处于相对平稳的状态，其内部温度波动并不大，因此，在正常情况下，可以把机柜内部的温度变化线段图理解为是一条水平直线。但是若发生热故障后，变电站内部的温度会呈一定的趋势升高，而温度升高的起始点便是温度奇异起始点。热故障从形态上分为负载故障与老化故障。负载故障的特点是随着负载电流的增大，温度上升迅速超过阈值，温度上升时间极短，其具备瞬时性，负载故障一般是由于负荷突然增大引起的，其波动性很强。而老化故障的特点是温度长时间缓慢波动，温度变化杂乱，温度上升到阈值所需的时间较长，其具备缓慢性，老化故障一般是由于触点或线路老化引起的，其波动性不强。

需要说明的是，为了区分出机柜内部是发生了老化故障还是负载故障，从而更加有针对性的制定相应的应对措施。首先，在预设时间段内通过温度传感器获取机柜内部的温度值，从而得到温度变化率；若温度变化率大于预设温度变化率，则说明发生了热故障；当出现此种情况后，再判断所述时间变化差值是否大于预设时间变化差值；若不大于，说明此时所发生的热故障属于负载故障，其是由于外部负载突然增大引起的，此时控制散热组件启动散热。若大于，说明此时所发生的热故障属于老化故障，其极有可能是由于机柜内部电器元件老化引起的，此时一方面控制散热组件启动散热，另一方面生成故障报告，并把故障报告发送至远程用户端，从而使得用户能够对机柜进行及时的检修维护。

此外，一种温室气体排放浓度智能监测装置的控制方法，还包括如下步骤：

基于神经网络建立识别模型，并将预先训练好的机柜内不同电器元件所能承受的极限温度值导入所述识别模型中进行训练，得到训练好的极限温度值识别模型；

在预设时间段内获取通过温度传感器获取机柜内温度值，并提取出机柜内最高温度值；

将所述最高温度值导入所述极限温度值识别模型中进行识别判断，从而判断出所述最高温度值是否大于各电器元件所能承受的极限温度值；

若大于，则将所述电器元件标记为故障元件，并生成故障报告，将所述故障报告发送至远程用户端。

需要说明的是，由于本身材质以及制作工艺的不同，安装在机柜内部的电器元件所能承受的极限温度也不同，当机柜内的温度高于某一电器元件所能承受的极限温度后，该电器元件便会被烧坏。因此，可通过上述方法判断出机柜内的电器元件是否被烧坏，当某一个或多个电器元件被高温烧坏后，能够及时的通知维护人员精准的对这些烧坏电器元件进行更换，实现了自动在线监测电器元件的功能，免除掉了维护人员排查故障的时间，提高了工作效率。

以上依据本发明的理想实施例为启示，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种温室气体排放浓度智能监测装置，包括机柜以及安装在所述机柜上的监测组件、散热组件与断电保护组件，其特征在于：

所述监测组件包括温室气体检测仪、抽气泵以及捕气箱，所述温室气体检测仪与抽气泵安装在所述机柜内，所述捕气箱安装在所述机柜的顶部，所述捕气箱内设置有第一汇气腔，所述捕气箱的周壁设置有若干百叶进气口，所述第一汇气腔的周壁与第一导气管的一端配合连接，所述第一导气管的另一端与所述百叶进气口一一对应连接；

所述第一汇气腔的底部连接有第二汇气腔，且所述第一汇气腔与第二汇气腔的连接处设置有过滤网，所述抽气泵的进气端通过第二导气管与所述第二汇气腔相连通，所述抽气泵的出气端通过第三导气管与所述温室气体检测仪相连通；

所述断电保护组件连接在所述机柜的总电流线路上，通过所述断电保护组件能够切断所述机柜的总路电流，以起到断电保护作用；所述散热组件安装在所述机柜的背部，通过所述散热组件能够对所述机柜进行散热，以起到过温保护作用；

所述机柜内安装有温度传感器，所述温度传感器用于监测所述机柜内温度信息，所述机柜的总电流线路还安装有电压传感器，所述电压传感器用于监测安装在机柜内电器元件的电压状态信息。

2.根据权利要求1所述的一种温室气体排放浓度智能监测装置，其特征在于：所述断电保护组件包括壳座，所述壳座内设置有橡胶垫，所述橡胶垫上开设有安装槽，所述安装槽内固定安装有第一铜条与第二铜条，且所述第一铜条与第二铜条之间不相接触。

3.根据权利要求2所述的一种温室气体排放浓度智能监测装置，其特征在于：所述壳座的顶部设置有安装板，所述安装板上固定安装有滑筒，所述滑筒内滑动连接有滑板，所述滑板上配合连接有拉条，所述拉条穿过所述安装板伸入至所述壳座内部，且伸入至所述壳座内部一端的拉条上配合连接有橡胶片，所述橡胶片的底部配合连接有第三铜条，所述滑筒的顶部设置有导电座，所述导电座上固定安装有磁力块；伸入至所述壳座内部的拉条上套装有压力弹簧，且所述压力弹簧的顶端与所述安装板的底部固定连接，所述压力弹簧的底端与所述橡胶片的顶部固定连接。

4.根据权利要求3所述的一种温室气体排放浓度智能监测装置，其特征在于：所述第一铜条与第二铜条上均开设有卡接槽，当所述磁力块断电时，所述第三铜条能够嵌入所述卡接槽内，以使得第一铜条与第二铜条之间的电流处于导通状态。

5.根据权利要求3所述的一种温室气体排放浓度智能监测装置，其特征在于：所述滑板上设置有光电传感器，所述光电传感器用于监测所述滑板的位置信息。

6.根据权利要求2所述的一种温室气体排放浓度智能监测装置，其特征在于：所述第一铜条上开设有第一接线孔，所述第二铜条上开设有第二接线孔，通过所述第一接线孔与第二接线孔将所述断电保护组件连接在所述机柜的总电流线路上，以通过所述断电保护组件能够控制所述机柜的总路电流的通断。

7.根据权利要求1所述的一种温室气体排放浓度智能监测装置，其特征在于：所述散热组件包括气体冷凝器，所述机柜的侧板与背板内均开设有凹槽，且所述凹槽之间相互连通，所述气体冷凝器的出气端与供气管的一端配合连接，所述供气管的另一端与所述凹槽相连接，所述气体冷凝器的进气端与回流管的一端配合连接，所述回流管另一端与所述凹槽相连接，所述供气管上设置有压力传感器，所述压力传感器用于检测所述供气管内气流压力信息。

8.根据权利要求7所述的一种温室气体排放浓度智能监测装置，其特征在于：所述回流管上连接有回流量调节管，所述回流量调节管由两层管壁构成，两层管壁之间形成一个密闭的空隙，其外层管壁为硬质PVC材料，其内层管壁为弹性橡胶材料，所述外层管壁与内层管壁之间连接有若干可伸缩的支撑杆，所述回流量调节管上还插接有微型气管，所述微型气管的一端伸入至所述空隙内，另一端配合连接有微型气泵。

9.一种温室气体排放浓度智能监测装置的控制方法，应用于权利要求1-8任一项所述的一种温室气体排放浓度智能监测装置，其特征在于，包括以下步骤：

在预设时间段内获取电压传感器的电压值，基于所述电压值计算出预设时间段内的电压变化率；

判断所述电压变化率是否大于预设电压变化率阈值；若大于，则获取该预设时间段内每一时刻所对应的电压值；

基于所述预设时间段内每一时刻所对应的电压值建立电压变化线段图；

由所述电压变化线段图中提取出第一电压值、第二电压值以及第三电压值；其中，所述第一电压值即电压变化线段图中的电压起始端点值，所述第二电压值即电压变化线段图中的电压最大值，所述第三电压值即电压变化线段图中的电压末尾端点值；

计算所述第二电压值与第一电压值之间的差值，得到第一电压差值，并对所述第一电压差值进行取绝对值处理，得到第一电压绝对值差值；计算所述第三电压值与第一电压值之间的差值，得到第二电压差值，并对所述第二电压差值进行取绝对值处理，得到第二电压绝对值差值；

将所述第一电压绝对值差值与第二电压绝对值差值进行比较，若所述第一电压绝对值差值与第二电压绝对值差值相等，则控制断电保护组件切断所述机柜的总路电流。

10.根据权利要求9所述的一种温室气体排放浓度智能监测装置的控制方法，其特征在于，还包括如下步骤：

若所述第一电压绝对值差值大于所述第二电压绝对值差值，则计算所述第一电压绝对值差值与所述第二电压绝对值差值之间的差值，得到电压变化量；

判断所述电压变化量是否大于预设变化量；

若不大于，则控制断电保护组件切断所述机柜的总路电流；

若大于，则不断开机柜的总路电流。

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