變電站gis設備sf6泄漏檢測系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種變電站GIS設備SF6泄漏檢測系統(tǒng)，涉及結構部件的流體密封性的測試系統(tǒng)技術領域。所述系統(tǒng)包括傅里葉紅外光譜儀、掃描云臺以及可編程控制的機器人小車，所述掃描云臺設置在所述機器人小車上，可相對于所述小車進行水平和俯仰旋轉，所述光譜儀固定在所述掃描云臺上，在所述掃描云臺的帶動下可相對于所述小車進行水平和俯仰旋轉。所述系統(tǒng)實現(xiàn)了遠距離、大范圍、單對多的SF6泄露檢測和定位，具有使用方便，工作效率高的特點。
【專利說明】
變電站GIS設備SF6泄漏檢測系統(tǒng)
技術領域
[0001]本實用新型涉及結構部件的流體密封性的測試裝置技術領域，尤其涉及一種變電站GIS設備SF6泄漏檢測系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]由于六氟化硫(SF6)氣體具有優(yōu)良的絕緣和滅弧性能，目前，在我國電力系統(tǒng)中，六氟化硫電氣設備特別是六氟化硫全封閉組合電器(GIS)的應用已相當廣泛。六氟化硫氣體泄漏的檢測是設備投入運行或日常維護工作的重要環(huán)節(jié)。時至今日，SF6氣體泄漏檢測仍然停留在接觸式測量或者近距離遙測，采用單對單或多對單檢測的方式，國內(nèi)外仍無遠距離、大范圍的單對多點的泄漏檢測技術。單對單的在線檢測，不僅增加了投入費用，也增加了運行人員對電氣設備氣體泄漏監(jiān)督管理的負擔。
[0003]現(xiàn)有的GIS設備SF6泄露檢測技術都只能接觸式測量，或者因信噪比過低只能近距離遙測，檢測距離短，范圍小，只能對單個漏點進行在線監(jiān)測，或者人工對疑似漏點進行近距離檢測。無法做到單臺設備對整個變電站的大范圍，動態(tài)不間斷的在線監(jiān)測。同時特高壓變電站的很多GIS設備及其管路離地高度較高，現(xiàn)有的近距離檢測設備很難進行泄露檢測。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型所要解決的技術問題是提供一種變電站GIS設備SF6泄漏檢測系統(tǒng)，所述系統(tǒng)實現(xiàn)了遠距離、大范圍、單對多的SF6泄露檢測和定位，具有使用方便，工作效率高的特點。
[0005]為解決上述技術問題，本實用新型所采取的技術方案是:一種變電站GIS設備SF6泄漏檢測系統(tǒng)，其特征在于:包括傅里葉紅外光譜儀、掃描云臺以及可編程控制的機器人小車，所述掃描云臺設置在所述機器人小車上，可相對于所述小車進行水平和俯仰旋轉，所述光譜儀固定在所述掃描云臺上，在所述掃描云臺的帶動下可相對于所述小車進行水平和俯仰旋轉;所述機器人小車按照規(guī)劃的巡檢路線進行運動，并配合所述紅外光譜儀對整個變電站不同高度和檢測距離的GIS設備進行自動的SF6泄漏在線監(jiān)測，當發(fā)現(xiàn)有SF6泄漏時，發(fā)送報警信息。
[0006]進一步的技術方案在于:所述傅里葉紅外光譜儀使用同軸可見光CCD的傅里葉紅外光譜儀。
[0007]進一步的技術方案在于:在變電站的巡檢路線上鋪設有磁條和NFC點，所述小車上設有電控板，所述電控板上設有無線傳輸模塊和雨量傳感器，所述無線傳輸模塊與所述電控板雙向連接，用于實現(xiàn)遠距離通信;所述雨量傳感器與所述電控板的信號輸入端連接，用于感應雨量信息。
[0008]采用上述技術方案所產(chǎn)生的有益效果在于:本實用新型基于傅里葉紅外光譜技術，傅里葉紅外光譜儀信噪比高、檢測距離遠，可以對GIS設備進行遠距離遙測，對被測點的高度和距離限制較小，可監(jiān)測范圍和靈活度遠大于人工巡檢。配合自動巡檢機器人小車和掃描云臺，可實現(xiàn)一臺設備完成整個變電站的全自動動態(tài)巡檢，節(jié)省了人力和成本。利用加裝在光譜儀紅外光路中的同軸可見CCD，通過量溫光譜識別法，可對SF6泄露進行報警，并對泄露點做到可視化定位，為故障的排查和維修提供了便利。
[0009]在變電站巡檢路線的地面上鋪設磁條和NFC點，正常情況下機器人小車沿鋪設好的磁條進行移動，并在NFC點按照設定好的程序進行檢測，如有特殊需要也可使用遙控裝置控制小車的移動和檢測。小車帶4G通訊模塊，每次巡檢離開充電站前會通過短信方式向指定手機號發(fā)送申請，或得批準后開始巡檢任務，在巡檢中如果檢測到SF6泄露、下雨或者出現(xiàn)任何故障等異常情況，將會通過短信方式進行報警。小車帶有雨量傳感器，如果發(fā)現(xiàn)下雨等影響檢測的天氣情況，將會結束巡檢任務，自動返回充電站。每次巡檢完成后，小車將會自動回到充電站進行充電，使用方便。
【附圖說明】
[0010]下面結合附圖和【具體實施方式】對本實用新型作進一步詳細的說明。
[0011 ]圖1是本實用新型所述系統(tǒng)的結構示意圖；
[0012]圖2-3是本實用新型所述檢測方法的流程圖；
[0013]圖4是本實用新型所述方法中的粗檢示意圖；
[0014]圖5_7是本實用新型所述方法中的細檢不意圖；
[0015]其中:1、紅外光譜儀2、掃描云臺3、機器人小車4、GIS設備。
【具體實施方式】
[0016]下面結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型的一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0017]在下面的描述中闡述了很多具體細節(jié)以便于充分理解本實用新型，但是本實用新型還可以采用其他不同于在此描述的其它方式來實施，本領域技術人員可以在不違背本實用新型內(nèi)涵的情況下做類似推廣，因此本實用新型不受下面公開的具體實施例的限制。
[0018]如圖1所示，本實用新型公開了一種變電站GIS設備SF6泄漏檢測系統(tǒng)，包括傅里葉紅外光譜儀1、掃描云臺2以及可編程控制的機器人小車3，優(yōu)選的，所述傅里葉紅外光譜儀I使用同軸可見光CCD的傅里葉紅外光譜儀。所述掃描云臺2設置在所述機器人小車3上，可相對于所述小車進行水平和俯仰旋轉，所述光譜儀I固定在所述掃描云臺2上，在所述掃描云臺2的帶動下可相對于所述小車進行水平和俯仰旋轉;所述機器人小車按照規(guī)劃的巡檢路線進行運動，并配合所述紅外光譜儀對整個變電站不同高度和檢測距離的GIS設備進行自動的SF6泄漏在線監(jiān)測，當發(fā)現(xiàn)有SF6泄漏時，發(fā)送報警信息。
[0019]在變電站巡檢路線的地面上鋪設磁條和NFC點，正常情況下機器人小車沿鋪設好的磁條進行移動，并在NFC點按照設定好的程序進行檢測，如有特殊需要也可使用遙控裝置控制小車的移動和檢測。小車帶4G通訊模塊，每次巡檢離開充電站前會通過短信方式向指定手機號發(fā)送申請，或得批準后開始巡檢任務，在巡檢中如果檢測到SF6泄露、下雨或者出現(xiàn)任何故障等異常情況，將會通過短信方式進行報警。小車帶有雨量傳感器，如果發(fā)現(xiàn)下雨等影響檢測的天氣情況，將會結束巡檢任務，自動返回充電站。每次巡檢完成后，小車將會自動回到充電站進行充電。
[0020]光譜儀自帶同軸可見相機，配合掃描云臺可對所需的檢測區(qū)域進行掃描，每個測量點的檢測結果將通過偽彩色疊加到所測區(qū)域的可見光圖像上，通過顏色的深淺來表示濃度的大小，并將掃描區(qū)域的圖像和結果進行拼接，最終給出一個總的檢測區(qū)域疊加了偽彩色檢測結果的圖像，可以通過圖像上偽彩顏色的深淺和分布，來判斷是否有泄露以及泄露點的位置。
[0021]使用所述SF6泄漏檢測系統(tǒng)的檢測方法包括如下步驟(具體的檢測流程如圖2-3所示，其中圖2中的A、B與圖3中的A、B連接后構成整個流程圖):
[0022]I)控制所述掃描云臺2將所述紅外光譜儀I的視場緊貼GIS設備4，并與之平行，然后控制所述機器人小車3，依次沿所述GIS設備的延伸方向的兩側來回運動一次，通過檢測GIS設備4 一側路徑上空氣中的SF6濃度，來識別該GIS設備4該側面是否存在泄漏，對所述GIS設備進彳丁粗檢；
[0023]具體的，假設所述的GIS設備沿南北方向布置，并沿東西方向排列，如圖4所示，圖上每個箭頭代表了一個檢測點及其檢測方向。粗檢是通過所述機器人小車移動和掃描云臺旋轉，在靠近GIS設備南、北端面處時，將光譜儀視場緊貼GIS設備的東側或西側，并與之平行，通過檢測設備一側路徑上空氣中的SF6濃度變化來識別該GIS設備的該側面是否存在泄漏，通過機器人小車的移動，完成對每臺GIS設備東西兩個檢測面，每個檢測面南北檢測點各一次，共四次粗檢。
[0024]2)在粗檢過程中如果在空氣中發(fā)現(xiàn)SF6則轉入細檢方式，對漏點進行定位；具體的，當發(fā)現(xiàn)空氣中有SF6氣體時，移動所述機器人小車，并控制所述掃描云臺，使所述光譜儀的視場與GIS設備的待測面形成一定的夾角，如圖5-6所示，并通過檢測視場SF6濃度的變化趨勢來確定漏點的位置，然后上傳報警信息并保存泄漏點的圖像。
[0025]光譜儀每次的檢測視場，隨著檢測距離變遠而變大，導致遠端的漏點定位精度下降，如圖7所示，可以通過對多個檢測點的測量來進行彌補。
[0026]本實用新型基于傅里葉紅外光譜技術，傅里葉紅外光譜儀信噪比高、檢測距離遠，可以對GIS設備進行遠距離遙測，對被測點的高度和距離限制較小，可監(jiān)測范圍和靈活度遠大于人工巡檢。配合自動巡檢機器人小車和掃描云臺，可實現(xiàn)一臺設備完成整個變電站的全自動動態(tài)巡檢，節(jié)省了人力和成本。利用加裝在光譜儀紅外光路中的同軸可見CCD，通過量溫光譜識別法，可對SF6泄露進行報警，并對泄露點做到可視化定位，為故障的排查和維修提供了便利。
【主權項】
1.一種變電站GIS設備SF6泄漏檢測系統(tǒng)，其特征在于:包括傅里葉紅外光譜儀(I)、掃描云臺(2)以及可編程控制的機器人小車(3)，所述掃描云臺(2)設置在所述機器人小車(3)上，可相對于所述小車進行水平和俯仰旋轉，所述光譜儀(I)固定在所述掃描云臺(2)上，在所述掃描云臺(2)的帶動下可相對于所述小車進行水平和俯仰旋轉;所述機器人小車按照規(guī)劃的巡檢路線進行運動，并配合所述紅外光譜儀對整個變電站不同高度和檢測距離的GIS設備進行自動的SF6泄漏在線監(jiān)測，當發(fā)現(xiàn)有SF6泄漏時，發(fā)送報警信息。2.如權利要求1所述的變電站GIS設備SF6泄漏檢測系統(tǒng)，其特征在于:所述傅里葉紅外光譜儀(I)使用同軸可見光CCD的傅里葉紅外光譜儀。3.如權利要求1所述的變電站GIS設備SF6泄漏檢測系統(tǒng)，其特征在于:在變電站的巡檢路線上鋪設有磁條和NFC點，所述小車上設有電控板，所述電控板上設有無線傳輸模塊和雨量傳感器，所述無線傳輸模塊與所述電控板雙向連接，用于實現(xiàn)遠距離通信;所述雨量傳感器與所述電控板的信號輸入端連接，用于感應雨量信息。
【文檔編號】G01N21/3504GK205562132SQ201620093987
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年1月29日
【發(fā)明人】蘇鎮(zhèn)西, 李大成, 馬鳳翔, 袁小芳, 程偉, 王安靜, 楊敏
【申請人】國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)安徽省電力公司電力科學研究院, 中國科學院合肥物質(zhì)科學研究院