[發(fā)明專利]無源無線高精度GIS濕度在線監(jiān)測裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310549159.4
• 申請日: 2013-11-07
• 公開（公告）號: CN103604865A
• 公開（公告）日: 2014-02-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 曾德華
• 申請（專利權(quán)）人: 成都賽康信息技術(shù)有限責(zé)任公司
• 主分類號: G01N29/02
• 分類號: G01N29/02
• 代理公司: 北京天奇智新知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11340
• 代理人: 郭霞

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種濕度測試裝置，尤其涉及到一種無源無線高精度GIS濕度在線監(jiān)測裝置。

背景技術(shù)

氣體絕緣金屬封閉式開關(guān)設(shè)備（GIS）以SF6氣體良好的絕緣性能和滅弧性能被廣泛應(yīng)用于電場、變電站中。GIS濕度的含量的高低對設(shè)備的安全可靠工作具有直接的影響，如果SF6氣體中濕度含量超標(biāo)，GIS就會存在安全隱患，甚至發(fā)生事故，因此必須定期檢測SF6氣體濕度。電網(wǎng)運行規(guī)程強制規(guī)定，在設(shè)備運行前和運行中都必須定期對SF6氣體的濕度進(jìn)行監(jiān)測，一般要求為半年測一次。SF6氣體濕度的現(xiàn)場檢測方法有電解法、冷凝法和阻容法。目前大多采用露點法對水分進(jìn)行檢測，為了使讀數(shù)準(zhǔn)確且穩(wěn)定，會浪費大量的氣體，這不僅會降低設(shè)備的工作電壓，更重要的會造成環(huán)境污染，危害現(xiàn)場工作人員的健康，也影響了GIS設(shè)備的安全、可靠運行。

近年來，聲表面波（SurfaceAcousticWave,SAW）技術(shù)的研究與應(yīng)用已相當(dāng)成熟和廣泛。聲表面波濕度傳感器具有靈敏度高、檢測范圍寬、可直接頻率化輸出等優(yōu)點。SAW濕度傳感器常用的SAW結(jié)構(gòu)為SAW延遲線型和SAW諧振型，感濕材料如醋酸纖維素、聚酰亞胺等涂敷在SAW傳播路徑上。雖然SAW濕度傳感器具有靈敏度高等優(yōu)點，但是在電力系統(tǒng)GIS的SF6氣體濕度測試中的應(yīng)用受到了極大的限制，原因在于，電力系統(tǒng)中GIS對內(nèi)部設(shè)備要求比較苛刻，氣室內(nèi)部不允許存在金屬尖端、毛刺和灰塵等雜志，且GIS的維修與維護(hù)比較復(fù)雜，而傳統(tǒng)的SAW傳感器需要外部供電或蓄電池供電，設(shè)備的維修及電池的更換都極為不便。所以就其取電方式來說，傳統(tǒng)的SAW濕度傳感器是不可取的。因此，長期以來真正的基于聲表面波傳感器的GIS設(shè)備內(nèi)部SF6氣體濕度在線檢測裝置在國內(nèi)外電力行業(yè)并不多見。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就在于為了解決上述問題而提供一種小型化、抗干擾能力強、安裝方便的基于聲表面波技術(shù)的無源無線高精度GIS濕度在線監(jiān)測裝置。

本發(fā)明通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)上述目的：

本發(fā)明包括SAW傳感器、濕度讀取模塊、濕度檢測主控終端、SCSDA系統(tǒng)和PC機，所述SAW傳感器與所述濕度讀取模塊之間通過射頻無線連接，所述濕度讀取模塊與所述濕度檢測主控終端之間通過射頻無線連接，所述濕度檢測主控終端的控制端與所述SCDA系統(tǒng)的控制端連接，所述濕度檢測主控終端的數(shù)據(jù)傳輸端與所述PC機的數(shù)據(jù)傳輸端連接。所述SAW傳感器安裝電力系統(tǒng)GIS各獨立氣室的盆式絕緣子上。所述濕度讀取模塊安裝在盆式絕緣子外部邊緣處，由外接電源或蓄電池供電，負(fù)責(zé)載波的發(fā)射和接收，分析帶有濕度信息的載波，得出濕度的精確值并發(fā)送給濕度檢測主控終端。所述濕度檢測主控終端采集多個濕度讀取模塊分析出的濕度值，進(jìn)行報警分析和顯示，并將濕度值和報警信號通過GPRS或RS485傳輸給PC主機，或直接接入SCADA系統(tǒng)中。所述的PC主機主要實現(xiàn)站端濕度值和報警信號的界面展示，并且能夠?qū)崿F(xiàn)對下行設(shè)備的配置和查詢。

具體地，所述濕度讀取模塊包括載波射頻模塊、信號處理芯片、讀取CAN口和視頻發(fā)射模塊，所述載波射頻模塊的信號輸出端通過所述信號處理芯片與所述讀取CAN口和視頻發(fā)射模塊的信號輸入端連接。所述SAW濕度傳感器由叉指換能器、反射陣和敏感膜組成；所述叉指換能器使用濺射的錫參雜的氧化銦材料，且叉指換能器和反射陣區(qū)域濺射Si3N4，進(jìn)行敷蓋，提高其抵御環(huán)境污染及防止腐蝕能力，提高傳感器的可靠性，所述信號處理芯片采用型號STM32F2808的信號處理芯片，分析載波中的濕度值信號。

具體地，所述濕度檢測主控終端包括主控CAN口、射頻接收模塊、微控制器、報警顯示裝置、GPRS接口和RS485接口，所述微控制器的兩個信號輸入端分別與所述射頻接收模塊的信號輸出端和所述主控CAN口的信號輸出端連接，所述微控制器的顯示信號輸出端與所述報警顯示信號輸入端連接，所述微控制器的GPRS信號輸出端與所述GPRS接口連接，所述微控制器的數(shù)據(jù)傳輸端與所述RS485接口連接。實現(xiàn)濕度測量系統(tǒng)的人機交互，對各種濕度信息和預(yù)警信息進(jìn)行展示，同時可以對下行的各設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程配置。

進(jìn)一步，所述濕度讀取模塊和所述SAW傳感器均為多個，多個所述SAW傳感器的信號輸出端與一個所述濕度讀取模塊的信號輸入端通過射頻連接，多個所述濕度讀取模塊的信號輸出端均與所述濕度檢測主控終端的信號輸入端通過射頻信號連接。

本發(fā)明的有益效果在于：