CN207318027U - 一种电气设备六氟化硫泄漏监测系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种电气设备六氟化硫泄漏监测系统，包括壳体、温度传感器和用于采集六氟化硫压力表表盘图像的摄像头，所述壳体上设有触摸屏，壳体内设有控制电路板、大气压力传感器、供电模块，所述控制电路板分别连接触摸屏、大气压力传感器和供电模块，所述温度传感器上设有用于粘贴电气设备的粘贴面，并通过第一数据线连接控制电路板，所述摄像头通过第二数据线连接控制电路板。与现有技术相比，本实用新型设备体积小，便于携带，可以移动使用，对所有充SF6电器进行泄漏情况监测，克服了现有巡视工作中无法根据压力表计示数判断是否漏气的问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及电力设备监测技术领域，尤其是涉及一种电气设备六氟化硫泄漏监测系统。
背景技术
六氟化硫是一种绝缘介质，化学式为SF6，绝缘强度是空气的2.33倍，灭弧能力是空气的100倍，所以一般用作断路器的灭弧介质，以及GIS设备的绝缘介质。电力变电站中存在大量SF6电器，这些设备被划分为一个个的单独气隔，每个气隔都有相应的压力表计。
虽然每次巡视都查看、记录表计压力值，但是SF6压力与当前大气压、当前设备温度有非常大的关系，不能单纯因为观测的压力值下降就判断设备漏气。以下为SF6气体状态经验公式Beattie-Bridgman方程：
P＝56.2×10-6ρT(1+B)-ρ2A
A＝74.9×10-6(1-0.727×10-3ρ)
B＝2.51×10-3ρ(1-0.846×10-3ρ)
整理上式可得：
P＝56.2×10-6ρT(1+2.51×10-3ρ-2.123×10-6ρ2)-74.9×10-6(ρ2-0.727×10-3ρ3)……(1)
Ps＝P-P0……(2)
方程中Ps为压力表计示数，P0为外界大气压，P为SF6气体压力。由方程可知，天气晴朗时大气压上升，示数会降低，温度下降，也会导致示数降低。这就导致了压力表计示数升降失去参考价值，只有当示数明显降低到下限值，才能作为预警的依据。
实用新型内容
本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种电气设备六氟化硫泄漏监测系统，设备体积小，便于携带，可以移动使用，对所有充SF6电器进行泄漏情况监测，克服了现有巡视工作中无法根据压力表计示数判断是否漏气的问题。
本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种电气设备六氟化硫泄漏监测系统，包括壳体、温度传感器和用于采集六氟化硫压力表表盘图像的摄像头，所述壳体上设有触摸屏，壳体内设有控制电路板、大气压力传感器、供电模块，所述控制电路板分别连接触摸屏、大气压力传感器和供电模块，所述温度传感器上设有用于粘贴电气设备的粘贴面，并通过第一数据线连接控制电路板，所述摄像头通过第二数据线连接控制电路板。
所述控制电路板采用Raspberry Pi微型电脑。
所述摄像头上设有围绕摄像头镜头设置的LED灯阵列。
所述壳体内还设有连接控制电路板的无线通信器。
所述壳体内还设有自动收线盘，所述第一数据线缠绕在自动收线盘。
所述壳体上设有连接控制电路板的USB接口，所述第二数据线采用USB数据线，所述摄像头通过USB数据线连接USB接口。
所述USB接口为多个。
与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：
1、本实用新型设备体积小，便于携带，可以移动使用，对所有充SF6电器进行泄漏情况监测，克服了现有巡视工作中无法根据压力表计示数判断是否漏气的问题。
2、本实用新型系统通过结合当前大气气压判断六氟化硫是否泄漏，大大提高对所有充SF6电器进行泄漏情况监测的准确度，还可作为充SF6电器验收的重要依据。
3、与气体密度仪表结构不同的是，本实用新型系统利用摄像头配合Raspberry Pi微型电脑，获取SF6气体压力，而不需要伸入气隔的传感器，不改变电气设备结构，运用更方便。
4、温度传感器上设有用于粘贴电气设备的粘贴面，同时利用自动收线盘可以根据现场需求拉长或缩短将控制电路板与温度传感器相连接的第一数据线的长度，使用便捷。
5、摄像头上设有围绕摄像头镜头设置的LED灯阵列，如果光照不足，可以手动启动摄像头上的LED灯阵列进行照明，使摄像头能够获取清晰的表盘图像。
附图说明
图1为本实用新型电气设备六氟化硫泄漏监测系统的电路原理图；
图2为本实用新型电气设备六氟化硫泄漏监测系统的外形示意图；
图3为本实用新型电气设备六氟化硫泄漏监测系统的使用装置示意图。
图中，1、电气设备，2、六氟化硫压力表，3、壳体，4、温度传感器，5、摄像头，6、触摸屏，7、控制电路板，8、大气压力传感器，9、供电模块，10、粘贴面，11、第一数据线，12、第二数据线，13、LED灯阵列，14、无线通信器，15、USB接口，16、补光开关，17、电源开关。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。
如图1和图2所示，一种电气设备六氟化硫泄漏监测系统，包括一长方体形状的壳体3、温度传感器4和用于采集六氟化硫压力表2表盘图像的摄像头5，壳体3上设有触摸屏6，壳体3内设有控制电路板7、大气压力传感器8、负责供电的供电模块9，控制电路板7分别连接触摸屏6、大气压力传感器8和供电模块9，温度传感器4上设有用于粘贴电气设备1的粘贴面10，并通过第一数据线11连接控制电路板7，电气设备1为充SF6电器，摄像头5通过第二数据线12连接控制电路板7，摄像头5上设有围绕摄像头5镜头设置的LED灯阵列13。
控制电路板7采用基于ARM构架的Raspberry Pi微型电脑，该微型电脑具有强大的运算功能，能进行较复杂的图像处理识别，并能通过触摸屏6与用户交互，微型电脑与触摸屏6通过HDMI线和GPIO接口相连，实现测量数据的显示和用户输入，大气压力传感器8和温度传感器4均通过微型电脑上的模拟量GPIO输入接口接入微型电脑。
壳体3上设有一电源开关17和连接控制电路板7的多个USB接口15，第二数据线12采用USB数据线，摄像头5通过USB数据线连接USB接口15，本实施例中USB接口15为四个，供电模块9采用锂电池，电源开关17用于控制锂电池对控制电路板7的供电。
壳体3内还设有连接控制电路板7的无线通信器14和自动收线盘，第一数据线11缠绕在自动收线盘，则第一数据线11可以拉长并依靠其粘贴面10吸附在电气设备1外壳上，而无线通信器14与一远程集中控制器匹配，用于将数据上传至远程集中控制器。
为了让本领域技术人员进一步了解本实用新型所提出的系统装置，下面结合现有软件或控制方法进行说明。在该说明过程中所涉及的现有软件以及控制方法并不是本实用新型的保护客体，本实用新型仅保护该系统装置的结构及其连接关系。
如图3为该系统装置与待检测充SF6电器的使用状态示意图。将温度传感器4的粘贴面10黏在充SF6电器的设备壳体3上。手持带照明的摄像头5拍摄充SF6电器的六氟化硫压力表2，如果光照不足，可以手动启动摄像头5上的LED灯阵列13进行照明，使摄像头5能够获取清晰的表盘图像，LED灯阵列13通过USB数据线也由供电模块9进行供电，且由补光开关16控制LED灯阵列13的开启。在微型电脑上操作拍摄图像并保存。同时，大气压力传感器8测量此时大气压、温度传感器4测量设备温度，大气压和温度数据均上传微型电脑。
微型电脑得到六氟化硫压力表表盘图像后，经图像识别获取压力读数。在本实施例中，图像识别基于微型电脑内现有的OpenCV3计算机视觉库，首先对拍摄的图片进行预处理，压缩为450*450像素图片，并转换为灰度图；其次，对灰度图进行Canny边缘检测，检测结果再进行圆形轮廓检测，得到表盘的位置；对边缘检测结果图片的表盘内区域进行直线检测，得到指针位置，计算出指针与刻度起始点所形成的角度θ，总量程所占度数θ0；最后，通过(3)式计算出压力值Ps。
式中Ps为压力表计示数，Pz为总量程。则SF6绝对压力P＝Ps+P0，温度传感器4得到设备温度，根据公式(1)(2)计算出气体密度，并将结果显示在触摸屏6上，结合测量时间生成报表，并绘制出SF6密度-时间散点图，结合前几次的测量结果，就可以监测SF6泄漏情况。通过结合当前大气气压判断六氟化硫是否泄漏，大大提高对所有充SF6电器进行泄漏情况监测的准确度。
在本实施例中，摄像头5使用普通的USB摄像头。
以上是本实用新型的较佳实施例，凡依本实用新型技术方案所作的改变，所产生的功能作用未超出本实用新型技术方案的范围时，均属于本实用新型的保护范围。
Claims (7)
1.一种电气设备六氟化硫泄漏监测系统，其特征在于，包括壳体（3）、温度传感器（4）和用于采集六氟化硫压力表（2）表盘图像的摄像头（5），所述壳体（3）上设有触摸屏（6），壳体（3）内设有控制电路板（7）、大气压力传感器（8）、供电模块（9），所述控制电路板（7）分别连接触摸屏（6）、大气压力传感器（8）和供电模块（9），所述温度传感器（4）上设有用于粘贴电气设备（1）的粘贴面（10），并通过第一数据线（11）连接控制电路板（7），所述摄像头（5）通过第二数据线（12）连接控制电路板（7）。
2.根据权利要求1所述的一种电气设备六氟化硫泄漏监测系统，其特征在于，所述控制电路板（7）采用Raspberry Pi微型电脑。
3.根据权利要求1所述的一种电气设备六氟化硫泄漏监测系统，其特征在于，所述摄像头（5）上设有围绕摄像头（5）镜头设置的LED灯阵列（13）。
4.根据权利要求1所述的一种电气设备六氟化硫泄漏监测系统，其特征在于，所述壳体（3）内还设有连接控制电路板（7）的无线通信器（14）。
5.根据权利要求1所述的一种电气设备六氟化硫泄漏监测系统，其特征在于，所述壳体（3）内还设有自动收线盘，所述第一数据线（11）缠绕在自动收线盘。
6.根据权利要求1所述的一种电气设备六氟化硫泄漏监测系统，其特征在于，所述壳体（3）上设有连接控制电路板（7）的USB接口（15），所述第二数据线（12）采用USB数据线，所述摄像头（5）通过USB数据线连接USB接口（15）。
7.根据权利要求6所述的一种电气设备六氟化硫泄漏监测系统，其特征在于，所述USB接口（15）为多个。
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| CN113639836A (zh) * | 2021-08-11 | 2021-11-12 | 国网河北省电力有限公司电力科学研究院 | 电气设备内六氟化硫气体重量在线测定系统 |
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2017
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