[發(fā)明專利]基于MEMS的靶向氣敏光纖傳感在少油設(shè)備狀態(tài)檢測(cè)中的應(yīng)用

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011352016.0
• 申請(qǐng)日: 2020-11-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112484758A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-03-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 褚文超;李英俊;葉濤;鄭利寧;蘇智東;牛佳榮;賈雅君;劉斌
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 內(nèi)蒙古電力（集團(tuán)）有限責(zé)任公司烏蘭察布電業(yè)局;上海君世電氣科技有限公司
• 主分類號(hào): G01D5/26
• 分類號(hào): G01D5/26;G01D21/02
• 代理公司: 南京北辰聯(lián)和知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32350
• 代理人: 王俊

本發(fā)明屬于配電設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其為一種基于MEMS的靶向氣敏光纖傳感在少油設(shè)備狀態(tài)檢測(cè)中的應(yīng)用，包括傳感采集單元、處理模塊、通訊模塊和上位機(jī)，所述傳感采集單元是由第一基于MEMS的氣敏光纖傳感采集模塊和第二基于MEMS的氣敏光纖傳感采集模塊組成。本發(fā)明采用雙組份基于MEMS的氣敏光纖傳感采集模塊進(jìn)行設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)檢測(cè)，通過(guò)取兩組采集參數(shù)平均值的方式實(shí)現(xiàn)高精度數(shù)據(jù)采集，同時(shí)能夠?qū)山M采集模塊工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并在采集模塊疑存故障時(shí)進(jìn)行報(bào)警，實(shí)現(xiàn)了安全、穩(wěn)定、高效的實(shí)時(shí)在線少油設(shè)備狀態(tài)檢測(cè)，滿足高安全性和高可靠性的電網(wǎng)運(yùn)行需要。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及輸配電設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種基于MEMS的靶向氣敏光纖傳感在少油設(shè)備狀態(tài)檢測(cè)中的應(yīng)用。

背景技術(shù)

對(duì)變電站而言，少油設(shè)備包括互感器、套管、斷路器等，設(shè)備中裝有一定量的絕緣油。這些設(shè)備一般處于高電磁環(huán)境條件，對(duì)絕緣有極高的要求，且體積較小，不能采用常規(guī)的如安裝到變壓器、電抗器上的氣體濃度、振動(dòng)、壓力及環(huán)境溫度測(cè)試手段。

目前，變電站對(duì)這類設(shè)備的檢測(cè)一般采用人工巡測(cè)，即利用運(yùn)行人員巡檢和試驗(yàn)人員定期抽檢。采用的手段包括局部放電、紅外、紫外測(cè)溫、絕緣油色譜分析等。這些檢測(cè)還不能完全可靠實(shí)施在線檢測(cè)，同時(shí)由于設(shè)備的故障率并不高，設(shè)備量大，所有設(shè)備采用當(dāng)前的在線檢測(cè)手段的性價(jià)比不高。由于巡檢和定期抽檢的局限性，故障的發(fā)現(xiàn)率不能100％，變電站互感器、套管故障甚至爆炸、起火還時(shí)有發(fā)生，有的設(shè)備爆炸還殃及了變電站內(nèi)其他設(shè)備，損失較重。

變電站在運(yùn)行過(guò)程中，電力少油設(shè)備如互感器、斷路器、套管的內(nèi)部機(jī)構(gòu)的運(yùn)行狀態(tài)對(duì)電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行具有至關(guān)重要的意義。傳統(tǒng)的狀態(tài)檢測(cè)分析方法包括采用超聲局放、紅外測(cè)溫、油色譜分析在線/離線檢測(cè)和壓力監(jiān)控等檢測(cè)周期較長(zhǎng)，效率較低，無(wú)法實(shí)時(shí)獲取電力少油設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，且大部分的在線檢測(cè)技術(shù)的準(zhǔn)確性和可靠性還不能完全滿足電網(wǎng)安全運(yùn)行的需要。

發(fā)明內(nèi)容

(一)解決的技術(shù)問(wèn)題

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種基于MEMS的靶向氣敏光纖傳感在少油設(shè)備狀態(tài)檢測(cè)中的應(yīng)用，解決了傳統(tǒng)的狀態(tài)檢測(cè)分析方法包括采用超聲局放、紅外測(cè)溫、油色譜分析在線/離線檢測(cè)和壓力監(jiān)控等檢測(cè)周期較長(zhǎng)，效率較低，無(wú)法實(shí)時(shí)獲取電力少油設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，且大部分的在線檢測(cè)技術(shù)的準(zhǔn)確性和可靠性還不能完全滿足電網(wǎng)安全運(yùn)行的需要的問(wèn)題。

(二)技術(shù)方案

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：基于MEMS的靶向氣敏光纖傳感在少油設(shè)備狀態(tài)檢測(cè)中的應(yīng)用，包括傳感采集單元、處理模塊、通訊模塊和上位機(jī)，所述傳感采集單元是由第一基于MEMS的氣敏光纖傳感采集模塊和第二基于MEMS的氣敏光纖傳感采集模塊組成，所述第一基于MEMS的氣敏光纖傳感采集模塊和第二基于MEMS的氣敏光纖傳感采集模塊均用于測(cè)量電力少油設(shè)備處于實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)的氣體濃度、振動(dòng)、壓力及環(huán)境溫度參數(shù)，所述第一基于MEMS的氣敏光纖傳感采集模塊和第二基于MEMS的氣敏光纖傳感采集模塊分別與處理模塊電性連接，所述處理模塊是由平均值計(jì)算模塊、故障分析模塊、訓(xùn)練模型參考模塊和現(xiàn)場(chǎng)報(bào)警模塊組成，其中，所述平均值計(jì)算模塊和故障分析模塊分別通過(guò)通訊模塊與上位機(jī)通訊，所述平均值計(jì)算模塊用于接收經(jīng)第一基于MEMS的氣敏光纖傳感采集模塊和第二基于MEMS的氣敏光纖傳感采集模塊輸送的電信號(hào)、處理該信號(hào)、對(duì)分別檢測(cè)到的兩組參數(shù)進(jìn)行平均值計(jì)算并輸出，所述訓(xùn)練模型參考模塊和現(xiàn)場(chǎng)報(bào)警模塊分別與故障分析模塊電性連接，所述訓(xùn)練模型參考模塊作為訓(xùn)練分析模型數(shù)據(jù)庫(kù)向故障分析模塊提供訓(xùn)練分析模型，所述現(xiàn)場(chǎng)報(bào)警模塊用于根據(jù)接收到的報(bào)警指令進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)報(bào)警，所述故障分析模塊用于接收經(jīng)第一基于MEMS的氣敏光纖傳感采集模塊和第二基于MEMS的氣敏光纖傳感采集模塊輸送的電信號(hào)、處理該信號(hào)、計(jì)算檢測(cè)到的兩組參數(shù)值與訓(xùn)練分析模型提供的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值之間的差值、判斷兩個(gè)差值是否處于預(yù)設(shè)故障閾值內(nèi)、判斷第一基于MEMS的氣敏光纖傳感采集模塊和第二基于MEMS的氣敏光纖傳感采集模塊是否存在故障、根據(jù)處理數(shù)據(jù)向現(xiàn)場(chǎng)報(bào)警模塊發(fā)送相應(yīng)報(bào)警指令以及根據(jù)處理數(shù)據(jù)向上位機(jī)上傳報(bào)警信息。