CN217568131U - 用于gil管廊内日常泄漏的六氟化硫气体快速回收装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种用于GIL管廊内日常泄漏的六氟化硫气体快速回收装置，包括移动式环境监测系统(1)和移动式回收控制系统(2)，移动式环境监测系统(1)包括第一移动式小车(12)和设置在第一移动式小车(12)上的环境监测及定位装置(14)，移动式回收控制系统(2)包括第二移动式小车(22)和设置在第二移动式小车(22)上的气体回收处理装置(24)，移动式环境监测系统(1)和移动式回收控制系统(2)之间通过无线连接。本实用新型先使用移动式环境监测系统进行六氟化硫环境监测，锁定目标区域；移动式回收控制系统根据移动式环境监测系统发送的位置信息自动移动到目标区域进行小范围回收，实现密闭空间内微量SF6气体泄漏的快速回收。

Description

用于GIL管廊内日常泄漏的六氟化硫气体快速回收装置

技术领域

本实用新型专利属于密闭空间六氟化硫气体泄漏智能监测与应急处置技术领域，涉及一种用于GIL管廊内日常泄漏的六氟化硫气体快速回收方法。

背景技术

GIL(气体绝缘输电线路)是一种采用气体绝缘，外壳与导体同轴布置的高电压、大电流电力传输设备，作为一种新的输电方式，在国内外得到一定的发展和应用。其相对于传统的电缆和架空线，具有电阻损耗低、不受外界环境的影响、无电磁环境影响、运行维护成本低、使用寿命长等明显的优势，是对高压大容量架空线和电缆系统的有效替代方案。在GIL中,一般采用SF6气体进行绝缘，其密度比空气大，泄漏逸散到环境中，将在低层空间积聚，造成局部缺氧，且可能含有剧毒分解物，增加工作人员的潜在危险性；另一方面，SF6是目前温室效应最强的工业气体，被严格控制排放。但由于设备制造安装以及密封材料老化等问题，设备运行中通常在焊缝、密封圈密封面和气体密封阀、压力表结合面等处不可避免的会发生气体泄漏，此类泄漏故障的特点是泄漏量小且泄漏速度慢，泄漏至密闭空间中六氟化硫含量较低。

专利号为201721191638.3的文献公开了一种混合绝缘气体快速回收系统，包括预处理模块、混合气体膜分离模块、SF6液化储存模块和尾气处理模块，经过预处理模块处理的混合绝缘气体进入混合气体膜分离模块，通过分离膜的选择透过性对SF6和N2进行初分离。初分离后浓度较高SF6气体经过二级膜进一步提纯处理后在储存罐中液态储存；初分离后的N2进入尾气处理模块经过无害化处理达到安全排放要求，进行排空；使用本实用新型提供的混合绝缘气体快速回收系统，对SF6气体的分离效果较好，分离出的SF6气体中N2含量极低，可以持续大量储存液态SF6，减少了储存回收气体SF6 容器的需求量，降低回收工作的难度和工作量，也大大降低了设备、材料及运输的成本。

专利号为201621179120.3的文献公开了一种SF6气体快速回收装置，包括一推车，所述推车上具有多根与多个GIS设备的充气接口一一对应连接的出气管，所有出气管的出气端连接于同一连接管上，所述连接管上还旁接有两根气体回收管，所述气体回收管出气端与储气钢瓶进气口相连接。本实用新型SF6气体快速回收装置体积小，重量轻，便于移动，使用方便，大大提高了SF6气体回收操作的便利性和工作效率，缩短设备停电时间。

由于GIL管廊的特殊性，车载式六氟化硫回收装置主要依靠坡道进入工作场所，但是依据GIL管廊安全设计，坡道需要封死，将无法应用，因此已不做考虑。通过吊装口运输的六氟化硫回收装置主要存在以下问题：一是在管廊内部移动主要通过人员推动来实现，不仅耗费较多人力，而且由于GIL管廊整体为坡面，一旦推动失误，极有可能碰撞GIL设备或人员，产生GIL设备故障及其他未知故障。

公开号为202110831621.4的专利文献公开了GIL管廊内六氟化硫气体快速回收设备自装卸自行走的方法，通过配合使用自动装卸机构和电动搬运设备，因自动装卸机构较为低矮，占地面积较小，因而回收设备的各模块可自由吊运装载至电动搬运设备上，吊运过程不受管廊底部高度和面积的限制，并且电动搬运设备还可在管廊内的现有轨道上可变速双向行驶，并适时可以使用制动机构制动制动轮，以完成电动搬运设备的制动停止，方便进行回收设备的各模块的卸载作业，因而整个回收设备的各模块的装载和运输过程平稳性好，安全可靠，省时省力。但是该专利是机械式的装卸自移动，装卸主要通过升降液压机构，移动靠GIL管廊内的已有轨道，适用对象是应急抢修的大型回收设备(设备重量一般大于1吨)的搬运，自移动的目标位置也是确定的。

即现有技术中，使用大体量回收设备处理GIL管廊内日常泄漏的六氟化硫气体效率低且困难，目前并无针对性处理措施，仅通过日常排风系统排至大气中，增加了周边人员的危险性。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于如何高效回收微量泄漏的GIL管廊内六氟化硫气体。

本实用新型通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：

一种用于GIL管廊内日常泄漏的六氟化硫气体快速回收装置，包括移动式环境监测系统(1)和移动式回收控制系统(2)，所述移动式环境监测系统(1)包括第一移动式小车(12)和设置在第一移动式小车(12)上的环境监测及定位装置(14)，所述移动式回收控制系统(2)包括第二移动式小车(22)和设置在第二移动式小车(22)上的气体回收处理装置(24)，所述移动式环境监测系统(1)和移动式回收控制系统(2) 之间通过无线连接。

作为进一步优化的技术方案，第一移动式小车(12)和第二移动式小车(22)结构相同。

作为进一步优化的技术方案，第一移动式小车(12)和第二移动式小车(22)分别包括车身、行走驱动机构、RS485通信单元、控制单元、存储单元、激光雷达传感器以及红外测距传感器，车身固定在行走驱动机构上，RS485通信单元、控制单元、存储单元均固定在车身上，控制单元通过RS485通信单元连接行走驱动机构，所述激光雷达传感器与所述存储单元连接，所述存储单元连接到所述控制单元，所述红外测距传感器连接到所述控制单元。

作为进一步优化的技术方案，所述第一移动式小车(12)的控制单元通过Lora无线通信单元连接所述第二移动式小车(22)的控制单元。

作为进一步优化的技术方案，所述激光雷达传感器以及红外测距传感器安装在车身的前端。

作为进一步优化的技术方案，所述环境监测及定位装置(14)连接到第一移动式小车(12)的控制单元，所述气体回收处理装置(24)连接到第二移动式小车(22)的控制单元。

作为进一步优化的技术方案，所述环境监测及定位装置(14)包含SF6气体泄漏传感器、光学场景图像采集设备以及控制通信单元。

作为进一步优化的技术方案，所述气体回收处理装置(24)包括压缩机、真空泵、电磁阀、过滤器、膜分离单元以及控制通信单元，压缩机、真空泵、电磁阀、过滤器、膜分离单元依次连接，并均连接到控制通信单元。

本实用新型的优点在于：实现密闭空间内微量SF6气体泄漏的快速回收，为检修人员查找并处理漏点提供一个安全的检修环境，减小SF6气体泄漏聚集对人员和环境危害，同时提高SF6气体回收率。

本实用新型用于GIL管廊内日常泄漏的六氟化硫气体快速回收装置先使用移动式环境监测系统进行六氟化硫环境监测，锁定目标区域；移动式回收控制系统根据移动式环境监测系统发送的位置信息自动移动到目标区域进行小范围回收，移动自由度高，且大大降低了机器的能耗，能够巡视的管线长度更长，提高了巡视的效率。

附图说明

图1为本实用新型实施例中的移动式环境监测系统的结构示意图；

图2为本实用新型实施例中的移动式回收控制系统的结构示意图；

图3为本实用新型实施例中移动式小车的组成示意图；

图4为本实用新型实施例中移动式环境监测系1和移动式回收控制系统的联动示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例，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作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。

GIL管廊内六氟化硫气体发生微量泄漏时，由于扩散到空间中含量较低，且物理化学性能稳定，气体密度大，逸散到环境中会在低层空间沉积，逸散区间也比较小。本实用新型提供一种用于GIL管廊内日常泄漏的六氟化硫气体快速回收装置，采用小型化自移动式回收，如图1所示，该用于GIL管廊内日常泄漏的六氟化硫气体快速回收装置，包括移动式环境监测系统1和移动式回收控制系统2。

如图1所示，移动式环境监测系统1包括移动式小车12和环境监测及定位装置14，如图2所示，移动式回收控制系统2包括移动式小车22和气体回收处理装置24组成，移动式小车3和移动式小车4结构相同。

环境监测及定位装置14包含SF6气体泄漏传感器、光学场景图像采集设备以及必要的控制通信单元，采用红外成像原理实现SF6气体泄漏成像与泄漏源定位，用于监测环境中SF6气体含量，并提供泄漏点定位。为现有技术。

气体回收处理装置24包括压缩机、真空泵、电磁阀、过滤器、膜分离单元以及必要的控制通信单元，压缩机、真空泵、电磁阀、过滤器、膜分离单元依次连接，并均连接到控制通信单元，为现有设备，河南省日立信股份有限公司，RF-051M混合气体回收装置。可实现对空间中SF6气体回收，空间中气体通过压缩机被不断抽进气体回收处理装置24，先进行预处理去除水分、颗粒物、有毒分解物等杂质，然后经过膜分离，分离出的SF6气体存储在缓存袋里，其余气体(大部分是N2和O2)直接排放。

如图3所示，移动式小车12和移动式小车22结构相同，以移动式小车12为例介绍移动式小车的结构，移动式小车12包括车身121、行走驱动机构122、RS485通信单元123、控制单元124、存储单元125、激光雷达传感器126以及红外测距传感器127。车身121固定在行走驱动机构122上，RS485通信单元123、控制单元124、存储单元 125均固定在车身121上，控制单元124通过RS485通信单元123连接行走驱动机构122，从而控制行走驱动机构12实现车身移动以及方向控制。

所述环境监测及定位装置14连接到移动式小车12的控制单元124。

所述气体回收处理装置24连接到移动式小车22的控制单元。

车身121前端安装有多个红外测距传感器127，红外测距传感器127的输出端连接控制单元125，用于检测车身121与变电站室内其他装置之间的距离，避免相撞导致损坏；

车身121前端安装激光雷达传感器126，激光雷达传感器126与存储单元125连接，激光雷达传感器126用于对变电站室内设备情况进行识别，在车身121行走时不断扫描四周环境，最终建立房间平面图，并存储在存储单元125中，存储单元125连接控制单元124，存储单元125内的数据供控制单元124调用，通过算法智能规划行进路径，算法为现有技术。

参阅图4，移动式小车12的控制单元124通过Lora无线通信单元连接移动式回收控制系统2的移动式小车22的控制单元，实现移动式环境监测系统1和移动式回收控制系统2之间的通信连接。

该用于GIL管廊内日常泄漏的六氟化硫气体快速回收装置的具体工作流程如下：

移动式环境监测系统1沿GIL管廊内的巡检通道自行移动进行日常巡检，通过移动式小车12上的激光雷达传感器126扫描区域内环境，当环境监测及定位装置14检测到某个区域内SF6泄漏时，传送给控制单元124，控制单元124通过Lora无线通信单元发送泄漏位置定位至移动式回收控制系统2；移动式回收控制系统2接收到位置信息，自启动并行进至位置点，开启气体回收处理装置24，进入回收处理工作模式。空间中气体通过气体回收处理装置24内的压缩机被抽进气体回收处理装置24内，先进行预处理去除水分、颗粒物、有毒分解物等杂质，然后经过膜分离，分离出的SF6气体存储在缓存袋里，其余气体(大部分是N2和O2)直接排放。

本实用新型用于GIL管廊内日常泄漏的六氟化硫气体快速回收装置先使用移动式环境监测系统1进行六氟化硫环境监测，锁定目标区域；移动式回收控制系统2根据移动式环境监测系统1发送的位置信息自动移动到目标区域进行小范围回收。GIL管廊很长，空间很大，有密封面的地方都可能存在泄漏，只有知道了漏点位置，才能对泄漏点附近空间中的SF6气体进行回收。另外，这种泄漏一般都是微量的，逸散到空间中有可能还达不到需要处理的限定值。移动式环境监测系统和核心就是一些传感器、电子结构，大小和重量很轻，便于快速移动，而移动式回收控制系统搭载了一台电气设备，重量会很重，移动起来需要更大的动力，如果集成在一起需要的功率更大，且可能巡视一趟后不需要启动回收功能，大大降低了机器的能耗，能够巡视的管线长度更长，提高了巡视的效率。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种用于GIL管廊内日常泄漏的六氟化硫气体快速回收装置，其特征在于：包括移动式环境监测系统(1)和移动式回收控制系统(2)，所述移动式环境监测系统(1)包括第一移动式小车(12)和设置在第一移动式小车(12)上的环境监测及定位装置(14)，所述移动式回收控制系统(2)包括第二移动式小车(22)和设置在第二移动式小车(22)上的气体回收处理装置(24)，所述移动式环境监测系统(1)和移动式回收控制系统(2)之间通过无线连接。

2.如权利要求1所述的一种用于GIL管廊内日常泄漏的六氟化硫气体快速回收装置，其特征在于：第一移动式小车(12)和第二移动式小车(22)结构相同。

3.如权利要求1所述的一种用于GIL管廊内日常泄漏的六氟化硫气体快速回收装置，其特征在于：第一移动式小车(12)和第二移动式小车(22)分别包括车身、行走驱动机构、RS485通信单元、控制单元、存储单元、激光雷达传感器以及红外测距传感器，车身固定在行走驱动机构上，RS485通信单元、控制单元、存储单元均固定在车身上，控制单元通过RS485通信单元连接行走驱动机构，所述激光雷达传感器与所述存储单元连接，所述存储单元连接到所述控制单元，所述红外测距传感器连接到所述控制单元。

4.如权利要求3所述的一种用于GIL管廊内日常泄漏的六氟化硫气体快速回收装置，其特征在于：所述第一移动式小车(12)的控制单元通过Lora无线通信单元连接所述第二移动式小车(22)的控制单元。

5.如权利要求3所述的一种用于GIL管廊内日常泄漏的六氟化硫气体快速回收装置，其特征在于：所述激光雷达传感器以及红外测距传感器安装在车身的前端。

6.如权利要求3所述的一种用于GIL管廊内日常泄漏的六氟化硫气体快速回收装置，其特征在于：所述环境监测及定位装置(14)连接到第一移动式小车(12)的控制单元，所述气体回收处理装置(24)连接到第二移动式小车(22)的控制单元。

7.如权利要求1所述的一种用于GIL管廊内日常泄漏的六氟化硫气体快速回收装置，其特征在于：所述环境监测及定位装置(14)包含SF6气体泄漏传感器、光学场景图像采集设备以及控制通信单元。

8.如权利要求1所述的一种用于GIL管廊内日常泄漏的六氟化硫气体快速回收装置，其特征在于：所述气体回收处理装置(24)包括压缩机、真空泵、电磁阀、过滤器、膜分离单元以及控制通信单元，压缩机、真空泵、电磁阀、过滤器、膜分离单元依次连接，并均连接到控制通信单元。

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