[发明专利]一种SF6气体泄漏监测系统

说明书

技术领域

本发明涉及电气设备的检测领域，特别涉及一种用于检测电气设备中六氟化硫（SF6）气体泄漏的检测系统。

背景技术

SF6作为新一代的电气绝缘介质，具有超强的绝缘能力和灭弧能力，并具有不燃性，在20世纪60年代首先在断路器和组合电器中使用，近年来扩大应用于变压器、电缆等，SF6气体绝缘设备，包括变压器、断路器、互感器、GIS（气体绝缘全封闭组合电器），已成为高压设备的主要发展方向。

目前应用于SF6电气设备故障气体的分析方法主要有气相色谱法、气相色谱-质谱连用法、红外光谱法、电化学分析法、化学显色法等。

声波法是利用声波在SF6气体中传播的速度比在大气中传播的速度慢的特点，进行检测，其检测SF气体泄漏的灵敏度低；而且只适合小区域泄漏定位，不适合大面积在线监控。电化学气体传感器是通过检测电流来检测气体的浓度，是一种非专用SF6检测用，不适合长时间在线监测。紫外电离法是加入某种物质，利用SF6气体吸附特性，检测吸附物的浓度，其检测灵敏度高，但是由于需要加入特殊物质，不适合在线监控。电子捕获法是利用SF6气体的电负性，即SF6气体分子可捕获自由运动电子的特性来测量SF6气体的浓度。这种方法的灵敏度高；但是测量设备体积大，只适合实验室高精度检测，不适合大面积在线监测。还有一种通过吸收光谱来测量SF6气体泄漏的方法。由于气体原子都有固定的光谱吸收特性，因此可以光谱方法测量。在这种方法中，通常需要将激光束发射到气体中，然后对接收端的信号进行分析。典型代表是激光成像法，即利用SF6气体对某一红外光谱的强烈吸收特性，对探测区域进行光谱成像来实现SF气体泄漏的定性检测。这种激光成像方法灵敏度高，但是只适合小区域泄漏定位，不适合大面积在线监测。

以上方法大多只能在需要监测SF6气体泄漏的监测点现场检测SF6气体泄漏；或者需要将监测点的带检测气体抽到一个封闭容器中，将封闭容器带回实验室进行测量。由于多个电气设备常常分布在一个较大的地理范围内，若需要对多个电气设备的SF6气体泄漏进行监测，传统的SF6气体泄漏检测方法每次都需要工作人员到监测点现场进行处理。因此为了提高SF6气体泄漏检测的工作效率，需要一种能够无需工作人员到现场巡检，而且可以同时对多个不同地理位置的SF6气体泄漏进行检测的方法。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺点与不足，本发明的目的在于提供一种SF6气体泄漏监测系统，能对多个监测点进行远程在线监测。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种SF6气体泄漏监测系统，包括主机部分、远程终端部分和信号传输部分，

所述主机部分包括激光发射模块、气体信号接收模块、气体信号处理模块；

所述远程终端部分包括至少一个远程终端单元；每个远程终端单元包括激光源、激光探测器和气体测量单元；

所述信号传输部分包括正向激光传输模块和气体检测信号回传模块；

所述激光发射模块将发射的特定波长的激光通过正向激光传输模块传输到远程终端单元的激光源，激光源将特定波长的激光传送到气体测量单元中，特定波长的激光穿过气体测量单元后由激光探测器接收；激光探测器将检测到的激光能量转换为电信号，称为气体检测信号；气体检测信号通过气体检测信号回传模块传送到气体信号接收模块，并由气体信号处理模块对气体检测信号进行处理，判断是否存在SF6气体泄漏；

所述特定波长为SF6气体的峰值吸收波长。

进一步的，所述激光发射模块包括激光器、聚焦设备和激光耦合器，从激光器生成的激光通过聚焦设备进行聚焦；再通过激光耦合器将聚焦后的激光耦合到光纤中。

进一步的，所述激光发射模块还包括功率控制器，用于控制激光器生成的激光功率。

所述气体检测信号通过气体检测信号回传模块传送到气体信号接收模块，具体为：来自远程终端单元的气体检测信号通过气体信号接收模块增加标记，称为带有标记的气体检测信号，每个标记对应一个远程终端单元；气体信号接收模块同时接收多个远程终端单元的电信号，或按照时间序列方式分别接收多个远程终端单元的气体检测信号。

进一步的，所述气体信号处理模块包括

信号预处理模块，用于对气体检测信号进行滤波处理；

特征提取模块，用于对经预处理后的气体检测信号提取特征数据；

信号比较模块，用于将提取的待测气体的特征数据与预先存储的SF6气体特征数据进行特征比较。