CN210951708U - Gis室通风控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供的一种GIS室通风控制系统，包括用于检测GIS室内空气状态的检测单元、控制单元、通风控制单元以及远程监控中心；所述检测单元的输出端与控制单元输入端连接，所述控制单元的控制输出端与通风控制单元的控制输入端连接，所述控制单元还与远程监控中心通信连接；所述检测单元包括GIS气体传感器、温度传感器以及湿度传感器；能够对GIS室内的空气环境进行准确监测，并实时上传检测数据，利于变电站调度中心的工作人员实时掌握GIS室内的GIS气体的泄漏状态，从而做出准确的处理措施，而且，能够根据实时监测的数据能够自动调整GIS室内的空气环境，并且能够有效降低直接将泄漏的GIS气体以及由GIS气体分解后的有毒气体直接排放到大气的排放量。

Description

GIS室通风控制系统

技术领域

本实用新型涉及一种电力通风系统，尤其涉及一种GIS室通风控制系统。

背景技术

GIS设备是电力电网中极为重要的供电设备，比如GIS断路器、绝缘开关等，GIS设备一般设置在变电站的GIS室中，由于GIS设备在工作过程中会随着使用时间的推移而逐渐发生SF6气体的泄漏，虽然SF6气体无毒且化学性质比较稳定，但是，由于SF6气体的在电力设备发生电弧放电时会产生众多有毒的化学物质，比如硫化物、氟化物等；SF6气体还具有窒息的危害，因此，GIS室的通风状态将严重影响到即将进入GIS室或者已处于室内的工作人员的安全。

现有技术中，对于GIS室的通风控制，一般都是直接采用风机进行通风，通过空气交换使GIS室内的有害气体物质的浓度处于安全阈值范围内，但是，这种方式却存在如下缺陷：由于GIS室内的空气直接排放到大气环境中，会导致GIS室附近的大气有害气体超标，对于接近于或者处于这个环境中的人员来说，危害是极大的，另一方面，仅仅是简单的通风，并不能对GIS室内的湿度进行调整，比如梅雨季节，室外的空气湿度往往会大于室内，这时候将室外空气直接抽进室内，这些空气中的水分降雨硫化物气体发生反应形成酸性液体分子并容易附着于变电设备上，从而对变电设备也容易造成损坏。

因此，为了解决上述技术问题，亟需提出一种新的技术方案。

实用新型内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种GIS室通风控制系统，能够对GIS室内的空气环境进行准确监测，并实时上传检测数据，利于变电站调度中心的工作人员实时掌握GIS室内的GIS气体的泄漏状态，从而做出准确的处理措施，而且，能够根据实时监测的数据能够自动调整GIS室内的空气环境，并且能够有效降低直接将泄漏的GIS气体以及由GIS气体分解后的有毒气体直接排放到大气的排放量，从而利于环保。

本实用新型提供的一种GIS室通风控制系统，包括用于检测GIS室内空气状态的检测单元、控制单元、通风控制单元以及远程监控中心；

所述检测单元的输出端与控制单元输入端连接，所述控制单元的控制输出端与通风控制单元的控制输入端连接，所述控制单元还与远程监控中心通信连接；

所述检测单元包括GIS气体传感器、温度传感器以及湿度传感器；其中，湿度传感器为两个分别设置于GIS室的室外和室内；

所述GIS气体传感器、温度传感器以及湿度传感器的输入端与控制单元的输入端连接；

所述通风控制单元包括进风控制模块以及排气控制模块；

所述进风控制模块包括进气管道、进气支管Ⅰ、进气支管Ⅱ、进气风机以及除湿箱；

所述进气风机设置于GIS室的进风口，所述进气管道与GIS室的进风口密封连通，所述进气支管Ⅰ的一端与进气管道连通，进气支管Ⅰ的另一端与除湿箱连通，进气支管Ⅱ的一端与进气管道连通，进气支管Ⅱ的另一端与除湿箱连通且进气支管Ⅱ与进气管道的连通点位于进气支管Ⅰ与进气管道连通点之间；

所述进气支管Ⅰ、进气支管Ⅱ以及进气支管Ⅱ与进气管道的连通点与进气支管Ⅰ与进气管道连通点之间的进气管道上分别设置有电控阀；

所述排气控制模块包括排气风机、氢氧化钾溶液箱Ⅰ以及氢氧化钾溶液箱Ⅱ；

所述排气风机设置于GIS室的排气口，所述氢氧化钾溶液箱Ⅰ的进气口与GIS室的排气口密封连通，氢氧化钾溶液箱Ⅰ的排气口与氢氧化钾溶液箱Ⅱ的进气口连通，氢氧化钾溶液箱Ⅱ的排气口与外部空气环境连通。

进一步，所述控制单元包括第一预处理电路、中央控制器、存储器、风机驱动电路以及通信电路；

所述第一预处理电路的输入端与检测单元的输出端连接，所述第一预处理电路的输出端与中央控制器的信号输入端连接，所述中央控制器与存储器通信连接，所述中央控制器的控制输出端与风机驱动电路的控制输入端以及电控阀的控制输入端连接，所述中央控制器通过通信电路与远程监控中心通信连接。

进一步，所述控制单元还包括提示模块，所述提示模块设置于GIS室的入口处，所述提示模块包括显示屏以及报警指示灯；

所述显示屏与中央控制器连接，所述报警指示灯与中央控制器的控制输出端连接。

进一步，所述远程监控中心包括监控主机、声光报警器、触控屏以及存储服务器；

所述监控主机通过通信电路与中央控制器通信连接，所述监控主机与触控屏通信连接，声光报警器的控制输入端与监控主机的控制输出端连接，所述存储服务器与监控主机通信连接。

进一步，所述第一预处理电路包括放大电路、滤波电路以及模数转换电路，所述放大电路的输入端与检测单元的输出端连接，所述放大电路的输出端与滤波电路的输入端连接，所述滤波电路的输出端与模数转换电路的输入端连接，所述模数转换电路的输出端与中央控制器的信号输入端连接。

进一步，还包括溶液箱检测单元，所述溶液箱检测单元包括GIS气体传感器、液位传感器以及第二预处理电路；

所述GIS气体传感器设置于氢氧化钾溶液箱Ⅱ的进气口处，所述液位传感器为两个分别设置于氢氧化钾溶液箱Ⅱ和氢氧化钾溶液箱Ⅰ中，所述GIS气体传感器和液位传感器的输出端与第二预处理电路的输入端连接，所述第二预处理电路的输出端与中央控制器的信号输入端连接。

进一步，所述第二预处理电路包括放大电路、滤波电路以及模数转换电路，所述放大电路的输入端与GIS气体传感器和液位传感器的输出端连接，所述放大电路的输出端与滤波电路的输入端连接，所述滤波电路的输出端与模数转换电路的输入端连接，所述模数转换电路的输出端与中央控制器的信号输入端连接。

进一步，所述通信电路为以太网接口、电力无线专网模块或者移动通信模块。

本实用新型的有益效果：通过本实用新型，能够对GIS室内的空气环境进行准确监测，并实时上传检测数据，利于变电站调度中心的工作人员实时掌握GIS室内的GIS气体的泄漏状态，从而做出准确的处理措施，而且，能够根据实时监测的数据能够自动调整GIS室内的空气环境，并且能够有效降低直接将泄漏的GIS气体以及由GIS气体分解后的有毒气体直接排放到大气的排放量，从而利于环保。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述：

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的电气结构示意图。

具体实施方式

以下结合说明书附图对本实用新型做出进一步详细说明，如图所示：

本实用新型提供的一种GIS室通风控制系统，包括用于检测GIS室内空气状态的检测单元、控制单元、通风控制单元以及远程监控中心；

所述检测单元的输出端与控制单元输入端连接，所述控制单元的控制输出端与通风控制单元的控制输入端连接，所述控制单元还与远程监控中心通信连接；

所述检测单元包括GIS气体传感器、温度传感器以及湿度传感器；其中，湿度传感器为两个分别设置于GIS室4的室外和室内；

所述GIS气体传感器、温度传感器以及湿度传感器的输入端与控制单元的输入端连接；

所述通风控制单元包括进风控制模块以及排气控制模块；

所述进风控制模块包括进气管道1、进气支管Ⅰ11、进气支管Ⅱ2、进气风机3以及除湿箱9；其中，除湿箱中存放有固体除湿剂，比如：比如硅胶、氯化钙等；

所述进气风机设置于GIS室的进风口，所述进气管道与GIS室的进风口密封连通，所述进气支管Ⅰ的一端与进气管道连通，进气支管Ⅰ的另一端与除湿箱连通，进气支管Ⅱ的一端与进气管道连通，进气支管Ⅱ的另一端与除湿箱连通且进气支管Ⅱ与进气管道的连通点位于进气支管Ⅰ与进气管道连通点之间；

所述进气支管Ⅰ、进气支管Ⅱ以及进气支管Ⅱ与进气管道的连通点与进气支管Ⅰ与进气管道连通点之间的进气管道上分别设置有电控阀(10、12、13)；其中，电控阀采用现有的电磁阀、电动通风蝶阀等；

所述排气控制模块包括排气风机5、氢氧化钾溶液箱Ⅰ6以及氢氧化钾溶液箱Ⅱ7；

所述排气风机设置于GIS室的排气口，所述氢氧化钾溶液箱Ⅰ的进气口与GIS室的排气口密封连通，氢氧化钾溶液箱Ⅰ的排气口与氢氧化钾溶液箱Ⅱ的进气口连通，氢氧化钾溶液箱Ⅱ的排气口与外部空气环境连通，通过上述结构，能够对GIS室内的空气环境进行准确监测，并实时上传检测数据，利于变电站调度中心的工作人员实时掌握GIS室内的GIS气体的泄漏状态，从而做出准确的处理措施，而且，能够根据实时监测的数据能够自动调整GIS室内的空气环境，并且能够有效降低直接将泄漏的GIS气体以及由GIS气体分解后的有毒气体直接排放到大气的排放量，从而利于环保；其中，图1中的8为GIS变电设备。

本实施例中，所述控制单元包括第一预处理电路、中央控制器、存储器、风机驱动电路以及通信电路；

所述第一预处理电路的输入端与检测单元的输出端连接，所述第一预处理电路的输出端与中央控制器的信号输入端连接，所述中央控制器与存储器通信连接，所述中央控制器的控制输出端与风机驱动电路的控制输入端以及电控阀的控制输入端连接，所述中央控制器通过通信电路与远程监控中心通信连接，其中，中央控制器采用现有的单片机或者集成芯片，比如STM32系列单片机，89S51系列单片机，这些单片机都具有相应的产品规格书，用户根据实际的情况，比如成本考虑，能够直接进行选购并根据产品规格书进行各引脚与其他电路之间的连接，风机驱动电路同样采用现有的电路，可以直接从厂家购买获得。

本实施例中，所述控制单元还包括提示模块，所述提示模块设置于GIS室的入口处，所述提示模块包括显示屏以及报警指示灯；

所述显示屏与中央控制器连接，所述报警指示灯与中央控制器的控制输出端连接，通过显示屏以及报警指示灯，在GIS室内出现GIS气体超标时进行提醒警示，从而防止人员直接进入到室内而造成安全隐患。

本实施例中，所述远程监控中心包括监控主机、声光报警器、触控屏以及存储服务器；

所述监控主机通过通信电路与中央控制器通信连接，所述监控主机与触控屏通信连接，声光报警器的控制输入端与监控主机的控制输出端连接，所述存储服务器与监控主机通信连接，监控主机采用现有的PC机即可，存储服务器用于存储实时监测数据，便于后续追溯，当GIS气体超标时，调度工作人员可以根据当前情况进行相应的维检措施的制定，从而利于即使排除GIS室内的GIS气体超标故障。

本实施例中，所述第一预处理电路包括放大电路、滤波电路以及模数转换电路，所述放大电路的输入端与检测单元的输出端连接，所述放大电路的输出端与滤波电路的输入端连接，所述滤波电路的输出端与模数转换电路的输入端连接，所述模数转换电路的输出端与中央控制器的信号输入端连接，上述中的个电路可以直接从市场购得，属于现有技术，在此不加以赘述。

本实施例中，还包括溶液箱检测单元，所述溶液箱检测单元包括GIS气体传感器、液位传感器以及第二预处理电路；

所述GIS气体传感器设置于氢氧化钾溶液箱Ⅱ的进气口处，所述液位传感器为两个分别设置于氢氧化钾溶液箱Ⅱ和氢氧化钾溶液箱Ⅰ中，所述GIS气体传感器和液位传感器的输出端与第二预处理电路的输入端连接，所述第二预处理电路的输出端与中央控制器的信号输入端连接，其中，液位传感器用于检测溶液箱内氢氧化钾的液位状态，GIS气体传感器用于检测经过氢氧化钾溶液箱Ⅰ处理后的GIS气体浓度，根据液位信息以及该GIS气体信息可以综合判断氢氧化钾溶液的消耗状态，利于及时进行相应的更新处理，当然，溶解于氢氧化钾溶液中的GIS气体以及相应的酸性气体与氢氧化钾溶液产生中和反应的产物，电力系统的工作人员根据现有技术进行相应的集中处理，防止直接排放而影响环境。

本实施例中，所述第二预处理电路包括放大电路、滤波电路以及模数转换电路，所述放大电路的输入端与GIS气体传感器和液位传感器的输出端连接，所述放大电路的输出端与滤波电路的输入端连接，所述滤波电路的输出端与模数转换电路的输入端连接，所述模数转换电路的输出端与中央控制器的信号输入端连接，上述中的个电路可以直接从市场购得，属于现有技术，在此不加以赘述。

本实施例中，所述通信电路为以太网接口、电力无线专网模块或者移动通信模块，其中，电力无线专网模块为现有的模块电路，比如LTE230模块，以太网接口为广泛使用的现有技术，移动通信模块采用现有的4G或者5G通信模块，上述中的各电路只需选用其中之一即可。

以下对本实用新型的具体工作原理做出进一步介绍：

由检测单元中的各传感器对GIS室内的温度、湿度以及GIS气体(即六氟化硫)的浓度进行检测，当室内温度、湿度以及GIS气体实测值任一参数超过设定的阈值，则中央控制器控制排气风机以及进气风机进入工作状态，同时，中央控制器获取室外空气的湿度，如果室外空气的湿度大于设定的需求湿度阈值(即低于该湿度的空气对变电设备不会产生有害作用)，此时，中央控制器控制第一电控阀10和第二电控阀12打开，而关闭第三电控阀13；通过除湿箱对空气进行除湿后，将空气吸入GIS室内，当室外空气湿度小于需求湿度时，则第一电控阀10和第二电控阀12均关闭，第三电控阀13打开，直接将室外空气排进室内中；由于GIS设备在工作过程中，总是会产生GIS气体逸出，因此，本实用新型均不会直接排放这些气体，而是通过氢氧化钾溶液箱Ⅰ和氢氧化钾溶液箱Ⅱ，一方面，使得分解后的酸性气体或者悬浮在空气中的氟化物、硫化物等固定细小颗粒进入到溶液中进行反应、沉淀，而且SF6气体自身也会溶解于氢氧化钾溶液中，从而大大降低了相关污染物的排放量，而使用过后的氢氧化钾溶液则会通过现有技术进行处理，从而能够避免环境的污染。

中央控制器将监测的数据实时通过通信电路上传至监控主机，监控主机一方面通过触控屏显示，并且在实测数据超过阈值时通过声光报警器进行报警，另一方面，还将实测数据进行存储，利于后续赘述。

上述中的原理是针对本实用新型的结构进行相应的说明，仅仅是便于本领域技术人员对本实用新型进行理解，而且，各部件所涉及到的控制均采用现有的程序即可，在此不加以赘述。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (8)

1.一种GIS室通风控制系统，其特征在于：包括用于检测GIS室内空气状态的检测单元、控制单元、通风控制单元以及远程监控中心；

所述检测单元的输出端与控制单元输入端连接，所述控制单元的控制输出端与通风控制单元的控制输入端连接，所述控制单元还与远程监控中心通信连接；

所述检测单元包括GIS气体传感器、温度传感器以及湿度传感器；其中，湿度传感器为两个分别设置于GIS室的室外和室内；

所述GIS气体传感器、温度传感器以及湿度传感器的输入端与控制单元的输入端连接；

所述通风控制单元包括进风控制模块以及排气控制模块；

所述进风控制模块包括进气管道、进气支管Ⅰ、进气支管Ⅱ、进气风机以及除湿箱；

所述进气风机设置于GIS室的进风口，所述进气管道与GIS室的进风口密封连通，所述进气支管Ⅰ的一端与进气管道连通，进气支管Ⅰ的另一端与除湿箱连通，进气支管Ⅱ的一端与进气管道连通，进气支管Ⅱ的另一端与除湿箱连通且进气支管Ⅱ与进气管道的连通点位于进气支管Ⅰ与进气管道连通点之间；

所述进气支管Ⅰ、进气支管Ⅱ以及进气支管Ⅱ与进气管道的连通点与进气支管Ⅰ与进气管道连通点之间的进气管道上分别设置有电控阀；

所述排气控制模块包括排气风机、氢氧化钾溶液箱Ⅰ以及氢氧化钾溶液箱Ⅱ；

所述排气风机设置于GIS室的排气口，所述氢氧化钾溶液箱Ⅰ的进气口与GIS室的排气口密封连通，氢氧化钾溶液箱Ⅰ的排气口与氢氧化钾溶液箱Ⅱ的进气口连通，氢氧化钾溶液箱Ⅱ的排气口与外部空气环境连通。

2.根据权利要求1所述GIS室通风控制系统，其特征在于：所述控制单元包括第一预处理电路、中央控制器、存储器、风机驱动电路以及通信电路；

所述第一预处理电路的输入端与检测单元的输出端连接，所述第一预处理电路的输出端与中央控制器的信号输入端连接，所述中央控制器与存储器通信连接，所述中央控制器的控制输出端与风机驱动电路的控制输入端以及电控阀的控制输入端连接，所述中央控制器通过通信电路与远程监控中心通信连接。

3.根据权利要求2所述GIS室通风控制系统，其特征在于：所述控制单元还包括提示模块，所述提示模块设置于GIS室的入口处，所述提示模块包括显示屏以及报警指示灯；

所述显示屏与中央控制器连接，所述报警指示灯与中央控制器的控制输出端连接。

4.根据权利要求1所述GIS室通风控制系统，其特征在于：所述远程监控中心包括监控主机、声光报警器、触控屏以及存储服务器；

所述监控主机通过通信电路与中央控制器通信连接，所述监控主机与触控屏通信连接，声光报警器的控制输入端与监控主机的控制输出端连接，所述存储服务器与监控主机通信连接。

5.根据权利要求2所述GIS室通风控制系统，其特征在于：所述第一预处理电路包括放大电路、滤波电路以及模数转换电路，所述放大电路的输入端与检测单元的输出端连接，所述放大电路的输出端与滤波电路的输入端连接，所述滤波电路的输出端与模数转换电路的输入端连接，所述模数转换电路的输出端与中央控制器的信号输入端连接。

6.根据权利要求2所述GIS室通风控制系统，其特征在于：还包括溶液箱检测单元，所述溶液箱检测单元包括GIS气体传感器、液位传感器以及第二预处理电路；

所述GIS气体传感器设置于氢氧化钾溶液箱Ⅱ的进气口处，所述液位传感器为两个分别设置于氢氧化钾溶液箱Ⅱ和氢氧化钾溶液箱Ⅰ中，所述GIS气体传感器和液位传感器的输出端与第二预处理电路的输入端连接，所述第二预处理电路的输出端与中央控制器的信号输入端连接。

7.根据权利要求6所述GIS室通风控制系统，其特征在于：所述第二预处理电路包括放大电路、滤波电路以及模数转换电路，所述放大电路的输入端与GIS气体传感器和液位传感器的输出端连接，所述放大电路的输出端与滤波电路的输入端连接，所述滤波电路的输出端与模数转换电路的输入端连接，所述模数转换电路的输出端与中央控制器的信号输入端连接。

8.根据权利要求2所述GIS室通风控制系统，其特征在于：所述通信电路为以太网接口、电力无线专网模块或者移动通信模块。

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