一种SF6气体在线监测报警系统的制作方法

一种sf6气体在线监测报警系统
技术领域
1.本实用新型涉及报警系统技术领域，尤其涉及一种sf6气体在线监测报警系统。

背景技术：

2.sf6气体在电力行业主要是作为一种优异的绝缘和灭弧介质而成功地应用于高压开关及其它电力设备中，在高压、超高压以及特高压领域， sf6气体几乎成为断路器和gis开关的唯一绝缘和灭弧介质。
3.纯净的sf6气体无、无味、无臭、不燃，在常温下化学性能稳定，属惰性气体。但在断路器、开关等分断操作过程中，在电弧作用、电晕、火花放电、局部放电和高温等因素下，sf6气体会进行分解，它的分解物遇到水分后会变成腐蚀性电解质，其中有些高毒性分解物，如sf4、s2f2、 s2f
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、sof2、hf及so2，它们会刺激皮肤、眼睛、粘膜，如果吸入量大，还会引起头晕和肺水肿，甚至致人死亡。充有sf6气体的设备大多安装在室内，空气流通速度相对较慢，如果sf6气体一旦泄漏，将在室内沉积不易散发，sf6气体本身又是无无味的，泄漏后不易被发觉。另外由于 sf6气体的比重比空气大，往往是沉积于低层空间，容易造成局部缺氧，使人窒息。这样就会对现场工作人员造成极大的安全隐患。
4.现有的sf6气体在线报警监测系统在使用时存在一定的弊端，系统操作难度大，较为复杂，不利于人们的使用，给人们的使用过程带来了一定的不利影响，为此，我们提出了一种sf6气体在线监测报警系统来解决上述问题。

技术实现要素：

5.针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种sf6气体在线监测报警系统，具备便于进行检测与控制等优点，可以有效解决背景技术中的问题。
6.本实用新型的技术方案是这样实现的：本实用新型提供了一种sf6气体在线监测报警系统，包括系统主机、监测单元、人体红外探测器(3)、气体循环单元、语音播报器、声光报警器、led显示屏和远程监控单元，其特征在于，
7.系统主机分别与监测单元、人体红外探测器、气体循环单元、语音播报器、声光报警器和led显示屏信号连接；
8.监测单元，用于监测室内环境中的sf6与o2以及温湿度，并获取相应的监测信号，将监测信号发送给系统主机；
9.人体红外探测器，用于识别人体；
10.气体循环单元，用于强制室内空气向外对流；
11.语音播报器，用于播报室内气体检测结果；
12.声光报警器，用于发出声、光报警信息；
13.led显示屏，用于显示室内气体检测结果。
14.在上述方案的基础上，优选的，所述系统主机包括微处理器、无线通信模块、声光报警模块、显示模块、485通讯模块和电源模块；
15.所述无线通信模块、显示模块、声光报警模块、485通讯模块和电源模块均与所述微处理器电性连接；
16.所述无线通信模块用于接收所述监测单元传输的监测数据；
17.所述电源模块用于给所述系统主机供电。
18.在上述方案的基础上，优选的，所述监测单元包括温湿度变送器、若干个双气体变送器；所述温湿度变送器用于检测空气中的温湿度，所述温湿度变送器设置有对应的第二无线通信模块，所述温湿度变送器通过所述第二无线通信模块与系统主机信号连接；所述双气体变送器用于检测空气中的sf6与o2，各双气体变送器上对应的设置有第一无线通信模块，所述双气体变送器的输出端与第一无线通信模块的输入端电性连接，所述双气体变送器通过第一无线通信模块与所述系统主机信号连接。
19.在上述方案的基础上，优选的，所述气体循环单元包括风机控制器和风机，系统主机的输出端与风机控制器的输入端电性连接，所述风机控制器的输出端与风机电性连接。
20.在上述方案的基础上，优选的，所述系统主机还包括以太网接口，远程监控单元通过以太网接口连接到所述系统主机，所述远程监控单元用于实现远程监控和报警。
21.在上述方案的基础上，优选的，所述系统主机的输出端与语音播报器、声光报警器和led显示屏的输入端电性连接；所述人体红外探测器的输出端与系统主机的输入端电性连接。
22.在上述方案的基础上，优选的，所述无线通信模块、第一无线通信模块和第二无线通信模块均采用433m无线lora通信模块。
23.本实用新型的一种sf6气体在线监测报警系统相对于现有技术具有以下有益效果：
24.(1)本实用新型提供的一种sf6气体在线监测报警系统，主要由系统主机、监测单元、声光报警器等部件组成，监测单元中设有多个双气体变送器对多位点进行监测，监测单元将监测信号传输给系统主机，系统主机根据监测信号来控制气体循环单元、语音播报器、声光报警器、 led显示屏实现对应的操作，以实现实时报警功能，整个系统结构简单，操作方便，极大地提升了sf6气体泄露事故的监测预警效率，能够有效避免sf6气体泄露给工作人员带来的伤害，增强了变电站检查、维修、施工等环节的安全保障。
25.(2)本实用新型提供的一种sf6气体在线监测报警系统中的系统主机，包括多个模块，具备多种功能，无线通信模块能够接收检测单元传输的监测信号，电源模块为系统主机供电，功能性强，延展性好。
26.(3)本实用新型提供的一种sf6气体在线监测报警系统中的监测单元包括多个双气体变送器和与其对应设置的第一无线通信模块，以及温湿度变送器和其对应设置的第二无线通信模块，各变送器通过其对应设置的无线通信模块将采集到的数据传送给系统主机，监测单元能够实时传输信号给系统主机，极大地提高了监测效率，且lora无线传输模块具有通信距离长，低功耗的优点。
27.(4)本实用新型提供的一种sf6气体在线监测报警系统中的语音播报器在人体红外探测器识别到人体后，播报室内的气体检测结果，并提示工作人员进行通风，能够有效提醒工作人员，避免sf6气体泄露给工作人员带来伤害。
28.(5)本实用新型提供的一种sf6气体在线监测报警系统还包括远程监控单元，能够
实现远程监控和告警，具有良好的拓展性。
附图说明
29.图1为本实用新型提供的一种sf6气体在线监测报警系统的原理框图；
30.图2为本实用新型提供的一种sf6气体在线监测报警系统监测单元的原理框图；
31.图3本实用新型提供的一种sf6气体在线监测报警系统气体循环单元的原理框图；
32.图4为本实用新型提供的一种sf6气体在线监测报警系统系统主机的原理框图；
33.图5为本实用新型提供的一种sf6气体在线监测报警系统系统主机中485通讯模块的电路图；
34.图6为本实用新型提供的一种sf6气体在线监测报警系统系统主机的声光报警模块的电路图。
具体实施方式
35.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
36.如图1-4所示，一种sf6气体在线监测报警系统，包括系统主机、监测单元、人体红外探测器、气体循环单元、语音播报器、声光报警器、 led显示屏和远程监控单元，系统主机分别与监测单元、人体红外探测器、气体循环单元、语音播报器、声光报警器和led显示屏信号连接。
37.监测单元，用于监测室内环境中的sf6与o2以及温湿度，并获取相应的监测信号，将监测信号发送给系统主机；监测单元包括温湿度变送器、若干个双气体变送器，温湿度变送器用于检测空气中的温湿度，温湿度变送器设置有对应的第二无线通信模块，温湿度变送器通过信号线连接第二无线通信模块，温湿度变送器的输出端与第二无线通信模块的输入端电性连接，温湿度变送器通过第二无线通信模块与系统主机信号连接，温湿度变送器将采集到的温湿度信号转换为数字信号通过信号线将信号传输到系统主机；双气体变送器用于检测空气中的sf6与o2，各双气体变送器上对应的设置有第一无线通信模块，双气体变送器通过信号线连接第二无线通信模块，双气体变送器的输出端与第一无线通信模块的输入端电性连接，双气体变送器通过第一无线通信模块与系统主机信号连接，双气体变送器会将采集到的sf6/o2浓度值转换为数字信号，并通过对应设置的第一无线通信模块传输到系统主机。此外，第一无线通信模块和第二无线通信模块均采用433m无线lora通信模块，具有通信距离长，低功耗的优点；附图中只画出一个双气体变送器和一个第一无线通信模块的连接关系，前文提到的多个双气体变送器的结构和连接方式与附图中一致；监测单元能够实时传输信号给系统主机，有效的提高了系统的监测效率。
38.气体循环单元包括风机控制器和风机，系统主机的输出端与风机控制器的输入端电性连接，风机控制器的输出端与风机电性连接，系统主机传输信号给风机控制器，进而控制风机的开启和关闭，气体循环单元用于强制室内空气向外对流。
39.人体红外探测器，用于识别人体，人体红外探测器通过信号线连接系统主机，人体
红外探测器的输出端与系统主机的输入端电性连接。语音播报器，用于播报室内气体检测结果，语音播报器通过信号线连接系统主机，系统主机的的输出端与语音播报器的输入端电性连接，语音播报器还用于在人体红外探测器识别到人体后，播报室内的气体检测结果，并提示工作人员进行通风，能够有效提醒工作人员，避免sf6气体泄露给工作人员带来伤害。声光报警器，用于发出声、光报警信息，声光报警器通过信号线连接系统主机，系统主机的输出端与声光报警器的输入端电性连接，便于输出和报警，系统主机控制声光报警器的开启和关闭； led显示屏，用于显示室内气体检测结果，将主机中的监测信号输出到显示屏上，led显示屏通过信号线连接系统主机，系统主机的输出端连接led显示屏的输入端，便于输出提醒信息；系统主机包括以太网接口，远程监控单元通过以太网接口连接到系统主机，远程监控单元用于实现远程监控和报警，具有良好的拓展性。
40.本系统的工作原理，本系统由系统主机，监测单元等部件组成，当室内sf6/o2浓度发生微小变化是，双气体变送器能监测到微小的浓度变化，并通过对应设置的无线通信模块将sf6/o2浓度值传输到系统主机，系统主机会将浓度值显示在液晶屏上，当sf6浓度值大于等于1000ppm或者 o2小于等于18％时启动风机，led显示屏会显示当前室内的sf6/o2浓度值，并且显示“当前室内异常请勿进入”，声光报警器会发出报警声音并闪烁，语音播报器会播报当前室内的sf6/o2浓度值；当sf6浓度值大于等于1000ppm或者o2小于等于18％时关闭风机，led显示屏会显示“当前室内正常可以进入”，声光报警器会关闭，语音播报器会关闭。，整个系统结构简单，操作方便，使用效果相对于传统方式更好。
41.系统主机包括微处理器、无线通信模块、声光报警模块、显示模块、 485通讯模块、蓝牙模块、红外收发模块和电源模块；
42.无线通信模块、声光报警模块、显示模块、485通讯模块、蓝牙模块、红外收发模、电源模块均与微处理器电性连接；
43.无线通信模块，用于接收监测单元传输的监测数据，并传输到处理器中，此处的无线通信模块采用433m无线lora通信模块；电源模块用于给系统主机中各个模块以及微处理器供电；
44.显示模块，用于显示室内气体检测结果，即监测单元传输的监测信号，显示模块包括液晶屏，此部分不涉及电路结构的改进；
45.蓝牙模块，采用无线通信技术，用于实现点对点的传输，此处不涉及电路结构的改进；
46.红外收发模块，用于实现点对点的传输，此处不涉及电路结构的改进；
47.电源模块，用于给系统主机以及各个模块供电，此处不涉及电路结构的改进；
48.485通讯模块，用于实现通讯功能，485通讯模块具体包括通信芯片 u1，通信芯片u1的引脚7和引脚4与微处理器的一个uart接口一一对应电性连接，通信芯片u1的引脚4还与电阻r1的一端电性连接，电阻r1另一端与+3.3v电源电性连接；通信芯片u1的引脚19分别与电容 c1的一端、电容c2的一端电性连接，电容c1的另一端接地，电容c2 的另一端接电容c3的一端，电容c3的另一端接地；通信芯片u1的引脚18与电阻r2的一端电性连接，电阻r2的另一端分别与电阻r3、电阻r4和电阻r5的一端电性连接，电阻r3的另一端接地，电阻r4的另一端分别与接线端子j1的引脚3、第一tvs二极管的一端电性连接，第一tvs二极管的另一端接地；通信芯片u1的引脚17与电阻r6的一端电性连接，电阻r6的另一端分别与电阻r5的另
一端、电阻r7和电阻 r8的一端电性连接，电阻r7的另一端分别与接线端子j1的引脚2、第二tvs二极管的一端电性连接，第二tvs二极管的另一端接地，电阻 r8的另一端接地，接线端子j1的引脚1接地；通信芯片u1的引脚12 与电容c4、电容c5的一端电性连接，电容c4的另一端接地，电容c5 的另一端接地。
49.声光报警模块，用于实现报警功能，声光报警模块包括光电耦合器 u2、三极管q1、mos管q2、二极管d2，微处理器的通用输入输出端口pc8分别与电阻r9的一端、电阻r10的一端电性连接，电阻r9的另一端与三极管q1的基极电性连接，电阻r10的另一端接地，三极管q1 的发射极接地，光电耦合器u2中的发光二极管d1的正极与电阻r11的一端电性连接，光电耦合器u2中的发光二极管d1的负极分别与三极管q1的集电极、r12的一端电性连接，电阻r11的另一端接+3.3v电源，光电耦合器u2中的三极管q3的集电极分别与电阻r12的另一端以及 r13的一端电性连接，光电耦合器u2中的三极管q3的发射极与电阻r14 的一端电性连接，电阻r14的另一端接地，mos管q2的门极分别与电阻r13的另一端以及电阻r15的一端电性连接，电阻r15的另一端分别与mos管q2的漏极以及+12v电源电性连接，mos管q2的源极与二极管d2的负极电性连接，二极管d2的正极接地，二极管d2的两端分别与接线端子j2的两端电性连接。
50.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二(一号、二号)等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非怕他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包含一个...”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
51.以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：

1.一种sf6气体在线监测报警系统，包括系统主机(1)、监测单元(2)、人体红外探测器(3)、气体循环单元(4)、语音播报器(5)、声光报警器(6)、led显示屏(7)和远程监控单元(8)，其特征在于，系统主机(1)分别与监测单元(2)、人体红外探测器(3)、气体循环单元(4)、语音播报器(5)、声光报警器(6)和led显示屏(7)信号连接；监测单元(2)，用于监测室内环境中的sf6与o2以及温湿度，并获取相应的监测信号，将监测信号发送给系统主机(1)；人体红外探测器(3)，用于识别人体；气体循环单元(4)，用于强制室内空气向外对流；语音播报器(5)，用于播报室内气体检测结果；声光报警器(6)，用于发出声、光报警信息；led显示屏(7)，用于显示室内气体检测结果。2.如权利要求1所述的一种sf6气体在线监测报警系统，其特征在于：所述系统主机(1)包括微处理器(11)、无线通信模块(12)、声光报警模块(13)、显示模块(14)、485通讯模块(15)、蓝牙模块(16)、红外收发模块(17)和电源模块(18)；所述无线通信模块(12)、声光报警模块(13)、显示模块(14)、485通讯模块(15)、蓝牙模块(16)、红外收发模块(17)和电源模块(18)均与所述微处理器(11)电性连接；所述无线通信模块(12)用于接收所述监测单元(2)传输的监测数据；所述电源模块(18)用于给所述系统主机(1)供电。3.如权利要求2所述的一种sf6气体在线监测报警系统，其特征在于：所述监测单元(2)包括温湿度变送器(21)、若干个双气体变送器(22)；所述温湿度变送器(21)用于检测空气中的温湿度，所述温湿度变送器(21)设置有对应的第二无线通信模块(210)，所述温湿度变送器(21)通过所述第二无线通信模块(210)与系统主机(1)信号连接；所述双气体变送器(22)用于检测空气中的sf6与o2，各双气体变送器(22)上对应的设置有第一无线通信模块(220)，所述双气体变送器(22)的输出端与第一无线通信模块(220)的输入端电性连接，所述双气体变送器(22)通过第一无线通信模块(220)与所述系统主机(1)信号连接。4.如权利要求1所述的一种sf6气体在线监测报警系统，其特征在于：所述气体循环单元(4)包括控制器(41)、风机(42)，系统主机(1)的输出端与风机(42)控制器(41)的输入端电性连接，所述风机(42)控制器(41)的输出端与风机(42)电性连接。5.如权利要求1所述的一种sf6气体在线监测报警系统，其特征在于：所述系统主机(1)还包括以太网接口，远程监控单元(8)通过以太网接口连接到所述系统主机(1)，所述远程监控单元(8)用于实现远程监控和报警。6.根据权利要求1所述的一种sf6气体在线监测报警系统，其特征在于：所述系统主机(1)的输出端与语音播报器(5)、声光报警器(6)和led显示屏(7)的输入端电性连接；所述人体红外探测器(3)的输出端与系统主机(1)的输入端电性连接。7.根据权利要求3所述的一种sf6气体在线监测报警系统，其特征在于：所述无线通信模块(12)、第一无线通信模块(220)和第二无线通信模块(210)均采用433m无线lora通信模块。

技术总结

本实用新型涉及一种SF6气体在线监测报警系统，其包括系统主机、监测单元、人体红外探测器、气体循环单元、语音播报器、声光报警器、LED显示屏和远程监控单元，监测单元，用于检测室内环境中的SF6与O2以及温湿度，并获取相应的监测信号，将监测信号发送给系统主机，系统主机控制气体循环单元、语音播报器、声光报警器和LED显示屏的开启和关闭，以实现实时报警功能，该SF6气体在线监测报警系统极大地提升了SF6气体泄露事故的监测预警效率，能够有效避免SF6气体泄露给工作人员带来的伤害，增强了变电站检查，维修等环节的安全保障。维修等环节的安全保障。维修等环节的安全保障。