[實用新型]一種SF6氣體泄漏監測系統

有效

• 申請號: 201220713196.5
• 申請日: 2012-12-20
• 公開（公告）號: CN202994382U
• 公開（公告）日: 2013-06-12
• 發明（設計）人: 劉希喆;陳睿;潘霞遠
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: G01M3/02
• 分類號: G01M3/02;G01N21/35
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 蔡茂略

技術領域

本實用新型涉及電氣設備的檢測領域，特別涉及一種用于檢測電氣設備中六氟化硫（SF6）氣體泄漏的檢測系統。

背景技術

SF6作為新一代的電氣絕緣介質，具有超強的絕緣能力和滅弧能力，并具有不燃性，在20世紀60年代首先在斷路器和組合電器中使用，近年來擴大應用于變壓器、電纜等，SF6氣體絕緣設備，包括變壓器、斷路器、互感器、GIS（氣體絕緣全封閉組合電器），已成為高壓設備的主要發展方向。

目前應用于SF6電氣設備故障氣體的分析方法主要有氣相色譜法、氣相色譜-質譜連用法、紅外光譜法、電化學分析法、化學顯色法等。

聲波法是利用聲波在SF6氣體中傳播的速度比在大氣中傳播的速度慢的特點，進行檢測，其檢測SF氣體泄漏的靈敏度低；而且只適合小區域泄漏定位，不適合大面積在線監控。電化學氣體傳感器是通過檢測電流來檢測氣體的濃度，是一種非專用SF6檢測用，不適合長時間在線監測。紫外電離法是加入某種物質，利用SF6氣體吸附特性，檢測吸附物的濃度，其檢測靈敏度高，但是由于需要加入特殊物質，不適合在線監控。電子捕獲法是利用SF6氣體的電負性，即SF6氣體分子可捕獲自由運動電子的特性來測量SF6氣體的濃度。這種方法的靈敏度高；但是測量設備體積大，只適合實驗室高精度檢測，不適合大面積在線監測。還有一種通過吸收光譜來測量SF6氣體泄漏的方法。由于氣體原子都有固定的光譜吸收特性，因此可以光譜方法測量。在這種方法中，通常需要將激光束發射到氣體中，然后對接收端的信號進行分析。典型代表是激光成像法，即利用SF6氣體對某一紅外光譜的強烈吸收特性，對探測區域進行光譜成像來實現SF氣體泄漏的定性檢測。這種激光成像方法靈敏度高，但是只適合小區域泄漏定位，不適合大面積在線監測。

以上方法大多只能在需要監測SF6氣體泄漏的監測點現場檢測SF6氣體泄漏；或者需要將監測點的帶檢測氣體抽到一個封閉容器中，將封閉容器帶回實驗室進行測量。由于多個電氣設備常常分布在一個較大的地理范圍內，若需要對多個電氣設備的SF6氣體泄漏進行監測，傳統的SF6氣體泄漏檢測方法每次都需要工作人員到監測點現場進行處理。因此為了提高SF6氣體泄漏檢測的工作效率，需要一種能夠無需工作人員到現場巡檢，而且可以同時對多個不同地理位置的SF6氣體泄漏進行檢測的方法。

實用新型內容

為了克服現有技術的上述缺點與不足，本實用新型的目的在于提供一種SF6氣體泄漏監測系統，能對多個監測點進行遠程在線監測。

本實用新型的目的通過以下技術方案實現：

一種SF6氣體泄漏監測系統，包括主機部分、遠程終端部分和信號傳輸部分，

所述主機部分包括激光發射模塊、氣體信號接收模塊、氣體信號處理模塊；

所述遠程終端部分包括至少一個遠程終端單元；每個遠程終端單元包括激光源、激光探測器和氣體測量單元；

所述信號傳輸部分包括正向激光傳輸模塊和氣體檢測信號回傳模塊；

所述激光發射模塊將發射的特定波長的激光通過正向激光傳輸模塊傳輸到遠程終端單元的激光源，激光源將特定波長的激光傳送到氣體測量單元中，特定波長的激光穿過氣體測量單元后由激光探測器接收；激光探測器將檢測到的激光能量轉換為電信號，稱為氣體檢測信號；氣體檢測信號通過氣體檢測信號回傳模塊傳送到氣體信號接收模塊，并由氣體信號處理模塊對氣體檢測信號進行處理，判斷是否存在SF6氣體泄漏；

所述特定波長為SF6氣體的峰值吸收波長。

進一步的，所述激光發射模塊包括激光器、聚焦設備和激光耦合器，從激光器生成的激光通過聚焦設備進行聚焦；再通過激光耦合器將聚焦后的激光耦合到光纖中。

進一步的，所述激光發射模塊還包括功率控制器，用于控制激光器生成的激光功率。

所述氣體檢測信號通過氣體檢測信號回傳模塊傳送到氣體信號接收模塊，具體為：來自遠程終端單元的氣體檢測信號通過氣體信號接收模塊增加標記，稱為帶有標記的氣體檢測信號，每個標記對應一個遠程終端單元；氣體信號接收模塊同時接收多個遠程終端單元的電信號，或按照時間序列方式分別接收多個遠程終端單元的氣體檢測信號。

進一步的，所述氣體信號處理模塊包括

信號預處理模塊，用于對氣體檢測信號進行濾波處理；

特征提取模塊，用于對經預處理后的氣體檢測信號提取特征數據；

信號比較模塊，用于將提取的待測氣體的特征數據與預先存儲的SF6氣體特征數據進行特征比較。