一种基于TDLAS的六氟化硫气体在线监测系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于TDLAS的六氟化硫气体在线监测系统，包括检测组件，包括光学多次反射池、设置于所述光学多次反射池端部的GIS设备气管接头，以及半导体激光器；以及，数据处理单元，包括光电探测模块、激光驱动及保护模块、信号处理模块，以及上位机模块。本发明专利技术通过检测组件和数据处理单元的设置，能及时准确的发现六氟化硫电气设备内气体的变化情况，为检修部门提供及时可靠的有效数据，保证了六氟化硫电气设备的供电可靠性，减少设备的停电次数和维护的盲目性，并且可以适当延长检修周期来降低生产成本，增强竞争力并获得更大的经济效益。益。益。

【技术实现步骤摘要】
一种基于TDLAS的六氟化硫气体在线监测系统


[0001]本专利技术涉及气体检测
，特别是一种基于TDLAS的六氟化硫气体在线监测系统。

技术介绍

[0002]六氟化硫电气设备就是依靠六氟化硫气体优异的绝缘以及灭弧性能，采用其作为绝缘和灭弧介质，并利用接地金属筒将所有高压电器元件密封其中。相比传统敞开式配电装置，六氟化硫电气设备的优点有安装迅速、占地空间小、运行费用低、可靠性高、不易受到环境干扰、无电磁干扰、检修周期长、维护工作量小等。伴随着六氟化硫电气设备的高速发展，如何确保电气设备的安全运行成为保障整个电力系统稳定的关键环节。一旦其发生故障，可能会造成所辖区域大面积停电。作为封闭式组合结构系统，它需要大量的人力物力以及较长的维修时间进行停电检修，会给社会带来重大的经济损失。
[0003]大量研究表明，正常运行的电气设备内也会发生较为频繁的放电行为，在电弧、电晕、火花放电以及局部放电、高温等因素影响下，六氟化硫气体会发生分解，分解物遇到设备中的微量水分、气体杂质、电极和固体绝缘材料发生反应生成腐蚀性电解质，尤其是某些高毒性分解物，如一氧化碳(CO)、氟化亚硫酰(SOF2)、氟化硫酰(SO2F2)、二氧化硫(SO2)、硫化氢(H2S)等。随着放电时间的延长，衍生物的浓度逐渐升高，会导致设备的绝缘性能下降，造成上述的各种安全隐患，六氟化硫衍生物是造成设备故障的主要原因。若能成功实现六氟化硫电气设备在线监测，则能及时准确的发现六氟化硫电气设备内气体的变化情况，及时发现运行中电气设备的绝缘缺陷，预防事故的发生。

技术实现思路

[0004]本部分的目的在于概述本专利技术的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和专利技术名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和专利技术名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本专利技术的范围。
[0005]鉴于上述和/或现有的基于TDLAS的六氟化硫气体在线监测系统中存在的问题，提出了本专利技术。
[0006]因此，本专利技术所要解决的问题在于如何做到及时准确地监测六氟化硫电气设备内部的气体变化情况。
[0007]为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种基于TDLAS的六氟化硫气体在线监测系统，其包括，检测组件，包括光学多次反射池、设置于所述光学多次反射池端部的GIS设备气管接头，以及半导体激光器；以及，数据处理单元，包括光电探测模块、激光驱动及保护模块、信号处理模块，以及上位机模块。
[0008]作为本专利技术所述基于TDLAS的六氟化硫气体在线监测系统的一种优选方案，其中：所述光学多次反射池为怀特池气室。
[0009]作为本专利技术所述基于TDLAS的六氟化硫气体在线监测系统的一种优选方案，其中：
所述光电探测模块包括光电二极管、跨阻放大器。
[0010]作为本专利技术所述基于TDLAS的六氟化硫气体在线监测系统的一种优选方案，其中：所述激光驱动及保护模块包括直流偏置电路、三角波产生电路、正弦波产生电路、加法电路、激光器驱动电路。
[0011]作为本专利技术所述基于TDLAS的六氟化硫气体在线监测系统的一种优选方案，其中：信号处理模块包括光电检测部件、滤波器、锁相放大器、A/D转换器、高性能MCU。
[0012]作为本专利技术所述基于TDLAS的六氟化硫气体在线监测系统的一种优选方案，其中：上位机模块包括I2接口、USB接口、GSM接口。
[0013]作为本专利技术所述基于TDLAS的六氟化硫气体在线监测系统所用的GIS设备气管接头的一种优选方案，其中：连接组件，包括插座，以及设置于所述插座内部的插头；以及，夹紧组件，包括设置于所述插座内部的紧固件、设置于所述紧固件一侧的传动件、设置于所述传动件之间的固定件，以及设置于所述传动件底部的锁止件。
[0014]作为本专利技术所述基于TDLAS的六氟化硫气体在线监测系统所用的GIS设备气管接头的一种优选方案，其中：所述紧固件包括设置于所述插座(301)内部的内管道、设置于所述内管道内顶部的挡块、设置于所述挡块端部的第一弹簧、设置于所述第一弹簧内部的移动杆、设置于所述内管道顶部表面的夹紧块、设置于所述夹紧块顶部的第一连接板、设置于所述插座内壁顶部的第二连接板，以及设置于所述第一连接板与第二连接板之间的第二弹簧，所述第一弹簧的一端与挡块固定连接，所述移动杆的一端与挡块固定连接，所述移动杆另一端还设置有第一锯齿。所述第一连接板与所述夹紧块固定连接，所述第二弹簧的两端分别与所述第一连接板以及第二连接板固定连接。
[0015]作为本专利技术所述基于TDLAS的六氟化硫气体在线监测系统所用的GIS设备气管接头的一种优选方案，其中：所述传动件包括设置于所述移动杆端部的第一齿轮、设置于所述第一齿轮另一端的齿条、设置于所述夹紧块端部的凸轮、设置于所述凸轮底部的转轴，以及设置于所述转轴底部的第二齿轮，所述齿条仅有其顶部一部分位置设置有第二锯齿，所述凸轮和第二齿轮均与所述转轴固定连接。
[0016]作为本专利技术所述基于TDLAS的六氟化硫气体在线监测系统所用的GIS设备气管接头的一种优选方案，其中：所述锁止件包括设置于所述内管道底部的手滑轮、设置于所述内管道底部表面上的限位钩，以及设置于所述手滑轮底部的第三弹簧，所述手滑轮的侧表面还均匀地设置有第三锯齿，所述手滑轮的顶部表面还均匀地设置有限位齿，所述第三弹簧的一端与所述手滑轮的底部固定连接。
[0017]本专利技术有益效果为：本专利技术通过检测组件和数据处理单元的设置，能及时准确的发现六氟化硫电气设备内气体的变化情况，为检修部门提供及时可靠的有效数据，保证了六氟化硫电气设备的供电可靠性，减少设备的停电次数和维护的盲目性，并且可以适当延长检修周期来降低生产成本，增强竞争力并获得更大的经济效益。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他
的附图。其中：
[0019]图1为基于TDLAS的六氟化硫气体在线监测系统的系统框图。
[0020]图2为基于TDLAS的六氟化硫气体在线监测系统的激光器驱动电路原理图。
[0021]图3为基于TDLAS的六氟化硫气体在线监测系统的激光器三角波驱动电路原理图。
[0022]图4为基于TDLAS的六氟化硫气体在线监测系统的激光器正弦波驱动电路原理图。
[0023]图5为基于TDLAS的六氟化硫气体在线监测系统的激光器V/I转换电路和驱动电流采集原理图。
[0024]图6为基于TDLAS的六氟化硫气体在线监测系统的光探测部分原理图。
[0025]图7为基于TDLAS的六氟化硫气体在线监测系统的信号处理模块部分功能框图。
[0026]图8为基于TDLAS的六氟化硫气体在线监测系统的MCU电路部分功能图。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于TDLAS的六氟化硫气体在线监测系统，其特征在于：包括，检测组件(100)，包括光学多次反射池(101)、设置于所述光学多次反射池端部的GIS设备气管接头(S)，以及半导体激光器(103)；以及，数据处理单元(200)，包括光电探测模块(201)、激光驱动及保护模块(202)、信号处理模块(203)，以及上位机模块(204)。2.如权利要求1所述的基于TDLAS的六氟化硫气体在线监测系统，其特征在于：所述光学多次反射池(101)为怀特池气室。3.如权利要求2所述的基于TDLAS的六氟化硫气体在线监测系统，其特征在于：所述光电探测模块(201)包括光电二极管(201a)、跨阻放大器(201b)。4.如权利要求3所述的基于TDLAS的六氟化硫气体在线监测系统，其特征在于：所述激光驱动及保护模块(202)包括直流偏置电路(202a)、三角波产生电路(202b)、正弦波产生电路(202c)、加法电路(202d)、激光器驱动电路(202e)。5.如权利要求4所述的基于TDLAS的六氟化硫气体在线监测系统，其特征在于：信号处理模块(203)包括光电检测部件(203a)、滤波器(203b)、锁相放大器(203c)、A/D转换器(203d)、高性能MCU(203e)。6.如权利要求5所述的基于TDLAS的六氟化硫气体在线监测系统，其特征在于：上位机模块(204)包括I2接口(204a)、USB接口(204b)、GSM接口(204c)。7.如权利要求1～6所述的基于TDLAS的六氟化硫气体在线监测系统所用的GIS设备气管接头，其特征在于：连接组件(300)，包括插座(301)，以及设置于所述插座(301)内部的插头(302)；以及，夹紧组件(400)，包括设置于所述插座(301)内部的紧固件(401)、设置于所述紧固件(401)一侧的传动件(402)、设置于所述传动件(402)之间的固定件(403)，以及设置于所述传动件(402)底部的锁止件(403)。8.如权利要求1～6所述的基于TDLAS的六氟化硫气体在线监测系统所用的GIS设备气管接头，其特征在于：所述紧固件(401)包括设置于所述插座(301)内部的内管道(401a)、设置于所述内管道(401a)内顶部的挡块(401b)、设置于所述挡块(401b)端部的第一弹簧(401c)、设置于所述第一弹簧(401c)内部的移动杆(401d)、设...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔鹏，郭茂丰，高林波，王学文，孙健，王利强，肖伟航，
申请(专利权)人：呼和浩特科林热电有限责任公司，
类型：发明
国别省市：