CN208270545U - 电气设备气体介质的泄漏监控报警系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种电气设备气体介质的泄漏监控报警系统，包括：气体监测变送器，气体监测变送器设置于含有气体介质的电气设备所处环境中，气体监测变送器用于获取电气设备所处环境的气体介质的浓度信息；主机，主机通过现场总线与气体监测变送器相连，主机用于接收浓度信息，并在根据浓度信息判断气体介质泄漏时生成报警信号和风机启动信号；报警器，报警器通过现场总线与主机相连，报警器在接收到报警信号时启动以进行报警；监控终端，监控终端与主机进行无线通信连接，监控终端通过无线通信连接接收报警信号，并展示报警信息；风机，风机通过现场总线与主机相连，风机在接收到风机启动信号时启动以进行通风。

Description

电气设备气体介质的泄漏监控报警系统

技术领域

本实用新型涉及电气设备监测技术领域，具体涉及一种电气设备气体介质的泄漏监控报警系统。

背景技术

纯净的SF₆(六氟化硫)气体无色、无味、无臭、不燃，在常温下化学性质稳定，属惰性气体。但在电力行业，由于SF₆主要是作为绝缘和灭弧介质而广泛应用于高压开关及其设备，在断路器和GIS(Gas insulated Switchgear，气体绝缘全封闭组合电器)操作过程中，由于电弧、电晕、火花放电和局部放电、高温等因素影响下，SF₆气体会进行分解，它的分解物遇到水分后会变成腐蚀性电解质，尤其是有些高毒性分解物，如SF4、 S2F2、S2F10、SOF2、HF和SO2，它们会刺激皮肤、眼睛、粘膜，如果吸入量大，还会引起头晕和肺水肿，甚至致人死亡。

安装SF₆高压设备的室内空间一般都较密闭，一旦发生SF₆气体泄漏，由于空气流通极其缓慢，毒性分解物在室内沉积，不易排出，从而对进入 SF₆开关室的工作人员产生极大的危险。而且，由于SF₆气体的比重较O₂大，当发生SF₆气体泄漏时，SF₆气体将在低层空间积聚，造成局部缺氧，使人窒息。另一方面，由于SF₆气体本身无色无味，发生泄漏后不易让人察觉，这就增加了对进入泄漏现场工作人员的潜在危险性，严重威胁人员的安全和健康，甚至造成恶性事故。

实用新型内容

本实用新型为解决因电气设备气体介质如SF₆泄漏而发生危险的技术问题，提供了一种电气设备气体介质的泄漏监控报警系统。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种电气设备气体介质的泄漏监控报警系统，包括：气体监测变送器，所述气体监测变送器设置于含有气体介质的电气设备所处环境中，所述气体监测变送器用于获取所述电气设备所处环境的气体介质的浓度信息；主机，所述主机通过现场总线与所述气体监测变送器相连，所述主机用于接收所述浓度信息，并在根据所述浓度信息判断所述气体介质泄漏时生成报警信号和风机启动信号；报警器，所述报警器通过现场总线与所述主机相连，所述报警器在接收到所述报警信号时启动以进行报警；监控终端，所述监控终端与所述主机进行无线通信连接，所述监控终端通过所述无线通信连接接收所述报警信号，并展示报警信息；风机，所述风机通过现场总线与所述主机相连，所述风机在接收到所述风机启动信号时启动以进行通风。

所述气体监测变送器包括SF₆传感器和第一AD转换器，所述SF₆传感器用于检测所述电气设备所处环境的SF₆浓度，所述第一AD转换器用于对所述SF₆传感器的检测信号进行AD转换。

所述气体监测变送器还包括氧传感器和第二AD转换器，所述氧传感器用于检测所述电气设备所处环境的氧气浓度，所述第二AD转换器用于对所述氧传感器的检测信号进行AD转换。

所述的电气设备气体介质的泄漏监控报警系统，还包括：温湿度监测变送器，所述温湿度监测变送器设置于含有气体介质的电气设备所处环境中，所述温湿度监测变送器用于获取所述电气设备所处环境的温度和湿度信息。

所述主机包括显示器，所述显示器用于显示所述浓度信息、所述温度和湿度信息。

所述的电气设备气体介质的泄漏监控报警系统，还包括电源模块，所述电源模块分别为所述气体监测变送器、所述主机、所述报警器、所述风机和所述温湿度监测变送器供电。

所述报警器包括报警灯。

所述现场总线为RS485总线或CAN总线。

本实用新型的有益效果：

本实用新型的电气设备气体介质的泄漏监控报警系统，通过在含有气体介质的电气设备所处环境中设置气体监测变送器，并通过设置与气体监测变送器相连的主机，与主机相连的报警器和风机以及与主机进行无线通信的监控终端，由此，可通过气体监测变送器获取电气设备所处环境的气体介质的浓度信息，主机可在根据浓度信息判断气体介质泄漏时控制报警器启动报警并控制风机启动通风，以及向监控终端无线发送报警信号，从而能够及时有效地检测电气设备气体介质是否泄漏，并在电气设备气体介质泄漏时进行自动现场报警、远端报警和通风，能够有效避免因气体介质泄漏而发生危险，大大提高了安全性。

附图说明

图1为本实用新型实施例的电气设备气体介质的泄漏监控报警系统的方框示意图；

图2为本实用新型一个实施例的电气设备气体介质的泄漏监控报警系统的方框示意图；

图3为本实用新型一个实施例的主机接口示意图；

图4为本实用新型一个实施例的电气设备气体介质的泄漏监控报警系统的连接结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，本实用新型的电气设备气体介质的泄漏监控报警系统，包括气体监测变送器10、主机20、报警器30、监控终端40和风机50。其中，气体监测变送器10设置于含有气体介质的电气设备所处环境中，气体监测变送器10用于获取电气设备所处环境的气体介质的浓度信息；主机20通过现场总线与气体监测变送器相连，主机20用于接收浓度信息，并在根据浓度信息判断气体介质泄漏时生成报警信号和风机启动信号；报警器30通过现场总线与主机相连，报警器30在接收到报警信号时启动以进行报警；监控终端40与主机20进行无线通信连接，监控终端40通过无线通信连接接收报警信号，并展示报警信息；风机50通过现场总线与主机20相连，风机 50在接收到风机启动信号时启动以进行通风。

在本实用新型的一个实施例中，电气设备气体介质为SF₆。如图2所示，气体监测变送器10包括SF₆传感器11和第一AD转换器12，SF₆传感器 11用于检测电气设备所处环境的SF₆浓度，第一AD转换器12用于对SF₆传感器11的检测信号进行AD转换。第一AD转换器12通过现场总线连接到主机20，以将数字形式的SF₆浓度等信息传输至主机20。

在本实用新型的一个实施例中，如图2所示，气体监测变送器10还可包括氧传感器13和第二AD转换器14，氧传感器13用于检测电气设备所处环境的氧气浓度，第二AD转换器14用于对氧传感器13的检测信号进行 AD转换。第二AD转换器14通过现场总线连接到主机20，以将数字形式的氧气浓度等信息传输至主机20。

在本实用新型的一个具体实施例中，现场总线为RS485总线或CAN总线。图2中以现场总线为RS485总线为例。

在本实用新型的一个具体实施例中，主机20型号可为ES-9000B，如图 3所示，其变送器接口可用以连接气体监测变送器10。主机20可根据设定的浓度阈值判断气体介质是否泄漏，换言之，可根据设定的报警点生成报警信号和风机启动信号。例如SF₆浓度报警点可为1000ppm，氧气浓度报警点可为18％，当SF₆传感器11检测到的SF₆浓度大于1000ppm时，或者氧传感器13检测到的氧气浓度小于18％时，主机20可生成报警信号和风机启动信号。也就是说，在SF₆浓度大于报警点设置的SF₆浓度或氧气浓度小于报警点设置的氧气浓度时，主机20可自动控制报警器30报警，并自动控制风机50通风。

进一步地，主机20可具有多个变送器接口，多个变送器接口可分别对应与多个气体监测变送器相连，由此，通过在多个不同区域分别设置气体监测变送器，能够实现对多个区域的气体介质的泄漏监控报警。

如图3所示，主机20具有对应多个区域设置的报警接口和风机接口，报警接口和风机接口分别用以连接报警器30和风机50。

在本实用新型的一个具体实施例中，报警器30可包括报警灯，例如可包括型号为JD701-L03R/22的发光管，在报警器30接收到报警信号时，通过报警灯闪亮以进行气体泄漏报警。

在本实用新型的一个具体实施例中，风机50可为NDF系列低噪音不锈钢通风机，受型号为FKQ-3的风机控制器控制。风机50的类型可包括直道式或弯道式，风机50的百叶窗可为固定式的，或者可由排风的风力自动打开百叶窗，或者可在开启风机时电动打开百叶窗。风机50还可为智能型风机，即可根据环境温湿度情况，自动启停风机，其温湿度启控点可在风机上的温湿度控制器面板上任意设置。风机50的工作电源可为AC220V、 AC380或DC220V，风机50的电机可为普通型或防爆型，根据应用场合进行选择。

在本实用新型的一个具体实施例中，监控终端40可为电脑或手机。如图3所示，主机20具有总报警接口，可通过总报警接口以蓝牙或WIFI等无线方式将报警信号上传至监控终端40。由此，通过将报警信号发送至监控终端，可实现远端报警。

在本实用新型的一个实施例中，如图2所示，电气设备气体介质的泄漏监控报警系统还可包括温湿度监测变送器60，温湿度监测变送器60设置于含有气体介质的电气设备所处环境中，温湿度监测变送器60用于获取电气设备所处环境的温度和湿度信息。如图2所示，温湿度监测变送器60可包括温度传感器61、第三AD转换器62、湿度传感器63和第四AD转换器 64，温度传感器61和湿度传感器63分别用于检测电气设备所处环境的温度和湿度，第三AD转换器62和第四AD转换器64分别用于对温度传感器 61和湿度传感器63的检测信号进行AD转换。第三AD转换器62和第四 AD转换器64通过现场总线连接到主机20，以将数字形式的温度、湿度等信息传输至主机20。

在本实用新型的一个实施例中，主机20包括显示器，显示器可显示浓度信息、温度和湿度信息。在本实用新型的一个具体实施例中，显示器可为液晶显示器。

进一步地，电气设备气体介质的泄漏监控报警系统还包括电源模块，电源模块分别为气体监测变送器10、主机20、报警器30、风机50和温湿度监测变送器60供电。如图3所示，主机20具有AC220V输入接口，通过空气开关连接到AC220V电源输入，主机20具有AC220V输出接口，通过内部的电源模块对AC220V输出进行处理，为上述各个用电装置提供相应的电源。

在本实用新型的一个具体实施例中，主机20分壁挂式和屏柜式两种。壁挂式主机一般安装在主控室或SF₆开关室入口处室内墙壁上，高度位置约1.3米～1.5米，方便运检人员观察和操作。屏柜式主机则可嵌入式安装在主控室屏柜内。各变送器一般安装在设备下方基础槽钢上，在部分无基础槽钢的地方可通过自制的L型固定架固定或直接固定在墙面上，尽量贴近地面安装，离地高度约1cm左右。主机20与其他设备间的连接电缆如表1：

表1

电缆起点位置	电缆终点位置	线路名称	型号规格
				主机	配电箱	主机电源	RVV2*1
主机	变送器	变送器电源、通信	RVV5*0.5
				主机	报警灯	报警灯电源及信号	RVV2*1
主机	风机控制器	风机控制信号	RVV2*1
				主机	主控室	通讯信号	RVVP3*0.5

总体而言，如图4所示，电气设备气体介质的泄漏监控报警系统以 220V交流电源或蓄电池作为供电电源，接入电源输入接口，电源输出接口通过电缆连接到主机的电源输入端，气体变送器和温湿度变送器通过电缆连接到主机的电源输出端和RS485通讯端，以实现供电和向主机发送所检测的信息。主机的报警输出端通过电缆连接到报警灯，风机输出端通过电缆连接到三相风机控制器，以向其发送风机启动信号，上位机通讯端可与上位机进行通讯，上传报警信息等。

综上所述，根据本实用新型的电气设备气体介质的泄漏监控报警系统，通过在含有气体介质的电气设备所处环境中设置气体监测变送器，并通过设置与气体监测变送器相连的主机，与主机相连的报警器和风机以及与主机进行无线通信的监控终端，由此，可通过气体监测变送器获取电气设备所处环境的气体介质的浓度信息，主机可在根据浓度信息判断气体介质泄漏时控制报警器启动报警并控制风机启动通风，以及向监控终端无线发送报警信号，从而能够及时有效地检测电气设备气体介质是否泄漏，并在电气设备气体介质泄漏时进行自动现场报警、远端报警和通风，能够有效避免因气体介质泄漏而发生危险，大大提高了安全性。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型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，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种电气设备气体介质的泄漏监控报警系统，其特征在于，包括：

气体监测变送器，所述气体监测变送器设置于含有气体介质的电气设备所处环境中，所述气体监测变送器用于获取所述电气设备所处环境的气体介质的浓度信息；

主机，所述主机通过现场总线与所述气体监测变送器相连，所述主机用于接收所述浓度信息，并在根据所述浓度信息判断所述气体介质泄漏时生成报警信号和风机启动信号；

报警器，所述报警器通过现场总线与所述主机相连，所述报警器在接收到所述报警信号时启动以进行报警；

监控终端，所述监控终端与所述主机进行无线通信连接，所述监控终端通过所述无线通信连接接收所述报警信号，并展示报警信息；

风机，所述风机通过现场总线与所述主机相连，所述风机在接收到所述风机启动信号时启动以进行通风。

2.根据权利要求1所述的电气设备气体介质的泄漏监控报警系统，其特征在于，所述气体监测变送器包括SF₆传感器和第一AD转换器，所述SF₆传感器用于检测所述电气设备所处环境的SF₆浓度，所述第一AD转换器用于对所述SF₆传感器的检测信号进行AD转换。

3.根据权利要求2所述的电气设备气体介质的泄漏监控报警系统，其特征在于，所述气体监测变送器还包括氧传感器和第二AD转换器，所述氧传感器用于检测所述电气设备所处环境的氧气浓度，所述第二AD转换器用于对所述氧传感器的检测信号进行AD转换。

4.根据权利要求3所述的电气设备气体介质的泄漏监控报警系统，其特征在于，还包括：

温湿度监测变送器，所述温湿度监测变送器设置于含有气体介质的电气设备所处环境中，所述温湿度监测变送器用于获取所述电气设备所处环境的温度和湿度信息。

5.根据权利要求4所述的电气设备气体介质的泄漏监控报警系统，其特征在于，所述主机包括显示器，所述显示器用于显示所述浓度信息、所述温度和湿度信息。

6.根据权利要求5所述的电气设备气体介质的泄漏监控报警系统，其特征在于，还包括电源模块，所述电源模块分别为所述气体监测变送器、所述主机、所述报警器、所述风机和所述温湿度监测变送器供电。

7.根据权利要求1所述的电气设备气体介质的泄漏监控报警系统，其特征在于，所述报警器包括报警灯。

8.根据权利要求1所述的电气设备气体介质的泄漏监控报警系统，其特征在于，所述现场总线为RS485总线或CAN总线。