可移动SF6智能监测系统及浓度集中区域计算方法技术方案

本发明专利技术公开了一种可移动SF6智能监测系统及浓度集中区域计算方法，该方法利用AOA高精度定位技术，将移动小车所在的位置坐标及时获取，在智能移动小车获得SF6气体泄漏的时候根据数学几何模型的算法确定泄漏点所在位置，并且可以将附近的浓度，温度等信息进行实时上传，储存相关信息进行保留；在系统运行过程中，通过点位标签之间的位置关系建立位置坐标，将小车的位置及时获取到远方，小车将SF6检测信息及时上传，并在受到触发的时候，及时触发报警模块，利用浓度对称中点法和圆弧浓度导向法，确定几何模型，将模拟出的浓度集中区域及时分析，作为泄漏点的相关坐标；节约了相关人力，可以深入人员难以进入的场地，可在一定程度上代替人工巡检。度上代替人工巡检。度上代替人工巡检。

【技术实现步骤摘要】
可移动SF6智能监测系统及浓度集中区域计算方法


[0001]本专利技术属于SF6气体监测
，具体涉及一种可移动SF6智能监测系统及浓度集中区域计算方法。

技术介绍

[0002]SF6气体广泛应用于电力行业的GIS、GIL设备中；SF6气体本身无毒，但是其纯度不够，含有危害性成分，由于工程中的焊接以及设备老旧等问题，很容易造成SF6气体的泄露，减弱设备的绝缘性能，危害工作人员的生命安全。现在技术的SF6检测仪为固定检测式或手持式，固定检测式，检测地点固定，若要实现大面积覆盖，其成本较高，手持式巡检，需要耗费人力，部分人工难以经常到达的相关区域，不能及时检测发现，且需要多点检测才能获取足够的数据来进行浓度区域分布的计算，需要耗费大量的时间，而且准确性不佳；因此，需要设计一种可移动SF6智能监测系统及浓度集中区域计算方法来解决上述问题。

技术实现思路

[0003]本专利技术所要解决的技术问题是提供一种可移动SF6智能监测系统及浓度集中区域计算方法，该系统解决了现有技术的SF6检测依赖人工巡检以及固定点位监测，耗时耗力，且检测实时性不佳的问题；可以将SF6监测进行实时的移动，并且利用蓝牙AOA高精度定位技术可以及时获得巡检小车的相关坐标，根据几何模拟，可以计算并预测浓度集中区域的坐标，将该坐标数据及时发送到远程控制端。
[0004]为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：一种可移动SF6智能监测系统，包括移动SF6检测小车，移动SF6检测小车包括车体、车轮和动力总成；移动SF6检测小车在平行的第一小车运行轨道上或第二小车运动轨道上移动；移动SF6检测小车通过定位模块与定位基站通讯连接；定位模块包括设置在底面的第一定位标签、第二定位标签以及设置在移动SF6检测小车表面的小车定位标签。
[0005]进一步地，车体、车轮和动力总成选用现有技术遥控车的底盘以及动力总成，优选型号为伟力124007的越野玩具车，可实现车体行进以及转向；将玩具车的壳体拆卸后，保留底盘以及动力部分作为本专利中的车体以及车轮部分。
[0006]进一步地，车体的动力总成与控制系统电性连接。
[0007]优选地，车体上表面转动连接有旋转杆，旋转杆底端与车体内部的旋转电机的输出端连接。
[0008]进一步地，旋转电机与微处理器电性连接。
[0009]进一步地，定位标签为GPS收发模块。
[0010]优选地，旋转杆顶端连接有第一SF6气体浓度检测探头。
[0011]优选地，旋转杆侧表面上部开设有贯通的通孔，通孔内插接有水平杆，水平杆一端连接有第二SF6气体浓度检测探头，另一端连接有平衡重锤。
[0012]进一步地，水平杆可以在通孔内前后滑动，通过调整平衡重锤的重量来稳定水平
杆的重心。
[0013]优选地，车体上表面连接有红外线温度探头；第一SF6气体浓度检测探头、第二SF6气体浓度检测探头和红外线温度探头均与车体内部的控制系统电性连接。
[0014]优选地，控制系统包括微处理器、蜂鸣器模块、GPRS模块和蓝牙AOA模块。
[0015]进一步地，微处理器优选arduino的芯片；GPRS模块优选SIM7600G的4G模块。
[0016]优选地，可移动SF6智能监测系统的浓度集中区域计算方法，包括以下步骤：S1，设置SF6预警浓度阈值；S2，分别确定第一小车运行轨道和第二小车运行轨道上的浓度中点，具体方法如下：S201，驱动移动SF6检测小车在第一小车运行轨道上移动，通过第一SF6气体浓度检测探头实时获取浓度数据，当达到预警浓度的时候，记录移动SF6检测小车此时的位置以及浓度值并传输至远程端；然后令SF6检测小车继续前行，当再次检测到这个预警浓度的时候停止，记录此时SF6检测小车的位置并传输至远程端，通过远程端模拟出一个对称浓度的距离中点；S202，控制移动SF6检测小车调头返回运动，重复上述S201的过程并确定另一个对称浓度的距离中点；重复次数为n次，获取n个对称浓度的距离中点坐标；S203，根据平均公式模拟出确定的浓度中点：L
av
=(L1+L2+L3+
……
+L
n
)/n；其中，通过第一小车运行轨道建立单轴坐标系，L
av
是确定的浓度中点坐标，L
n
是第n次采集的距离中点坐标，通过多次采集求平均值来消除误差；通过相同的计算公式求取第一小车运行轨道两端的第一次采集SF6预警浓度点和第二次采集SF6预警浓度点；S204，通过第二小车运行轨道建立单轴坐标系，重复上述S201~S203的步骤，确定第二小车运行轨道上的浓度中点、第一次采集SF6预警浓度点和第二次采集SF6预警浓度点；S3，在第一小车运行轨道上以及第二小车运行轨道上，分别根据中点、第一次采集SF6预警浓度点和第二次采集SF6预警浓度点，通过这三点将轨道划分形成两端线段，然后分别确定两端线段的中点；S4，将移动SF6检测小车依次驱动至两端线段的中点位置，通过第二SF6气体浓度检测探头进行SF6气体浓度检测，具体方法如下：S401，通过旋转杆匀速转动第二SF6气体浓度检测探头，在几何图形中划出一个圆形轨迹，实时采集SF6气体浓度；S402，划完一周圆形轨迹后，记录第二SF6气体浓度检测探头采集到的浓度最高的点的方位朝向，将该方位朝向做延长线；S403，在两端线段的中点分别进行采集，形成两条相交的延长线，延长线朝向的区域即为浓度集中区域所可能在的位置；S5，确定浓度集中区域的位置坐标：S501，若S403中的延长线朝向的区域在第一小车运行轨道和第二小车运行轨道之间，则确定四个线段中点确定的指向浓度集中区域的延长线，四条延长线相交围出一个四
边形，根据四边形的坐标模拟出其形心位置，即为模拟浓度集中区域坐标；S502，若S403中的延长线朝向的区域在第一小车运行轨道和第二小车运行轨道所围的成区域以外，则选取与该延长线朝向的区域最近的小车运行轨道为参考轨道，选择该条轨道求取的两条延长线相交的点为模拟浓度集中区域坐标。
[0017]本专利技术提供的一种可移动SF6智能监测系统及浓度集中区域计算方法的有益效果如下：1，本专利技术通过蓝牙AOA高精度定位进行系统实时定位，将位置变为实时数据可以进行实时互动；利用精巧的小车进行巡检，可以适应SF6管道以及仪器铺设地方进行应用，可以节约人力，将巡检做到实时、精准。
[0018]2，本专利技术可以将实时的SF6异常温度感应信息上传到客户端，也可以通过客户端法令实现远程的控制以及信息采集。
[0019]3，本专利技术利用了浓度高向浓度低扩散的原理，进行几何建模，可以确定相关泄露浓度最高点位置；不需要通过大量采点进行计算，精度更高、效率更好。
附图说明
[0020]下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明：图1为本专利技术的系统结构示意图；图2为本专利技术的移动SF6检测小车的结构示意图；图3为本专利技术实施例2中确定轨道上的浓度中点的路径图；图4为本专利技术实施例2中确定延长线的示本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.可移动SF6智能监测系统，包括移动SF6检测小车（4），移动SF6检测小车（4）包括车体、车轮和动力总成；其特征在于：移动SF6检测小车（4）在平行的第一小车运行轨道（31）或第二小车运行轨道（32）上移动；移动SF6检测小车（4）通过定位模块与定位基站（1）通讯连接；定位模块包括设置在底面的第一定位标签（21）、第二定位标签（22）以及设置在移动SF6检测小车（4）表面的小车定位标签（41）；车体上表面转动连接有电源盒（42）和旋转杆（47），旋转杆（47）底端与车体内部的旋转电机的输出端连接；旋转杆（47）顶端连接有第一SF6气体浓度检测探头（43）。2.根据权利要求1所述的可移动SF6智能监测系统，其特征在于：所述旋转杆（47）侧表面上部开设有贯通的通孔，通孔内插接有水平杆（48），水平杆（48）一端连接有第二SF6气体浓度检测探头（45），另一端连接有平衡重锤（44）。3.根据权利要求1所述的可移动SF6智能监测系统，其特征在于：所述车体上表面连接有红外线温度探头（46）；第一SF6气体浓度检测探头（43）、第二SF6气体浓度检测探头（45）和红外线温度探头（46）均与车体内部的控制系统电性连接。4.根据权利要求3所述的可移动SF6智能监测系统，其特征在于：所述控制系统包括微处理器、蜂鸣器模块、GPRS模块和蓝牙AOA模块。5.根据权利要求1~4任意一项所述的可移动SF6智能监测系统的浓度集中区域计算方法，其特征在于，包括以下步骤：S1，设置SF6预警浓度阈值；S2，分别确定第一小车运行轨道（31）和第二小车运行轨道（32）上的浓度中点，具体方法如下：S201，驱动移动SF6检测小车（4）在第一小车运行轨道（31）上移动，通过第一SF6气体浓度检测探头（43）实时获取浓度数据，当达到预警浓度的时候，记录移动SF6检测小车（4）此时的位置以及浓度值并传输至远程端；然后令SF6检测小车（4）继续前行，当再次检测到这个预警浓度的时候停止，记录此时SF6检测小车（4）的位置并传输至远程端，通过远程端模拟出一个对称浓度的距离中点；S202，控制移动SF6检测小车（4）调头返回运动，重复上述S201的过程并确定另一个对称浓度的距离中点；重复次数为n次，获取n个对称浓度...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨冰冰，顾祥武，熊成凯，郭述鹏，叶俊帆，王宇森，郭亚鹏，王钰，张盛松，杨宵，
申请(专利权)人：中国长江电力股份有限公司，
类型：发明
国别省市：