WB-6000型SF6智能监测系统

WB-6000 型SF6气体浓度在线监测系统

一、概述
    WB-6000 型SF6气体浓度在线监测系统是采用进口的SF6双光束红外气体检测传感器和日本的O2浓度检测传感器，利用先进的红外吸收（NDIR）技术、集数据采集、数据分析处理、通信技术于一体的智能监控系统。本产品胜利通过中国计量科学研究院和中国电力科学研究院进行型式试验。整个系统采用模块化设计，便于工程安装及工程维护。
    SF6是由两位法国化学家Moissan和Lebeau在1900年合成。从60年代起，SF6气体以其优异的绝缘和灭弧性能，在电力系统中得到广泛应用。几乎成了中压、高压和**高压开关中所使用的一绝缘和灭弧介质。
常态下，六氟化硫是一种无色、无臭、无毒、不燃、无腐蚀的气体，气体密度6.139g/L，其化学稳定性强，不易与空气混和的惰性气体，对人体没有毒性500℃-600℃不分解。但是，在高压电弧的作用下，SF6气体会发生部分分解，而其分解产物遇到水份后会产生一些剧毒物质，如氟化亚硫酰（SOF2）、四氟化硫（SF4）、二氟化硫（SF2）等，类似这些剧毒物质，即便是微量也能致人非命。当使用以SF6气体为绝缘和灭弧介质的室内开关在使用过程中发生泄漏时，泄漏出来的SF6气体及其分解物会往室内低层空间积聚，且不易散发，造成局部缺氧和带毒，对进入室内的检修及巡视人员的安全构成严重危险。给电力安全运行带来挑战，因此，我国《电业安全工作规程》特别规定，在相关场所必须安装氧气和SF6检测报警装置，并安装必要的通风换气装置。
当前，由于SF6气体的大量使用，其安全性已受到人们的广泛关注。针对SF6气体有关部门已制订了一系列响应的行业安全法规，法规中明确规定了人员在进入SF6配电装置室时必须先通风15分钟，对空气中的SF6浓度及氧气含量进行监测，在SF6配电装置的低位区应安装能报警的氧量仪和SF6气体泄漏报警仪，WB-6000型SF6气体浓度在线监测系统，正是按照这些行业安全法规的要求而开发设计的一种智能化环境在线监测系统。




SF6气体浓度在线监测系统组网图




二、国内技术发展现状
1）导体传感器检测：利用对SF6 的吸附，通过改变导电性实现SF6泄露的检
测，此方法虽然有较长的使用寿命，但检测精度较低，不稳定不可靠，受环境影响大，误告警多。
2）高压电晕放电法：利用SF6绝缘特性，判断SF6 是否泄露，准确性高，
受环境影响大，使用寿命短。
3）紫外线电离法：此方法检测精度较高，但使用寿命仅500小时。
4）声波检测法：检测灵敏度偏低，仅1000ppm量级，误告警多。
5）红外成像技术检测：通过红外辐射作用于易泄露点，利用红外成像技术
在显示器上观察泄露气体扰动，判断有无泄露产生；这种方法优点是可远距离非接触检测。  
6） 激光检测技术；利用SF6对二氧化碳红外激光一定波长有吸附作用来判
断SF6的值 。
  7） 双光束红外检测技术：利用双光束红外检测技术检测SF6浓度精度高，可以真实检测到0~1500ppm，检测精度为1%FS,由于半导体红外组成的核心所以工作寿命长。较长可以达到10年左右。体积小安装方便。
三、系统工作原理
本系统吸收国外SF6气体传感检测的先进技术，采用德国进口的SmartMODUL SF6双光束红外气体检测传感器和日本的KE-50 O2浓度检测传感器，利用先进的红外吸收（NDIR）技术、集数据采集、数据分析处理、通信技术，以单片机为核心开发的一款SF6气体浓度在线监测系统。
整个系统由一台主机、一只温湿度模块和若干只气体探头（具体数量根据实际使用开关室的开关数量和空间大小而定）组成。气体探头安装在SF6开关的下方，用以在线实时检测SF6开关下方的氧气浓度和SF6气体浓度。主机具有人体探测、语音提示和语音报警等功能。主机通过RS-485总线轮询、显示各气体探头的气体浓度数据并在危险时给出语音报警信息和控制风机工作。


四、系统功能
?SF6气体浓度检测
轮流显示开关室内各气体探头处的SF6浓度值。
?SF6气体浓度**标检测
当开关室内SF6气体浓度**过1000ppm时，显示浓度**标信息。
?氧气浓度检测
轮流显示开关室内各气体探头处的氧气浓度值。
?缺氧报警
当氧气浓度低于18%时，输出触点报警信号，并进行现场语音报警。
?SF6气体浓度**标（≥1000ppm）或氧气浓度过低（≤19.6%）时，控制风机启动通风，直至空气中SF6气体、氧气浓度恢复正常为止。
?定时通风
系统可以设定风机每天定时启动和停止的时间，以保证开关室每天至少通风一次。
?手动通风
风机在停止状态时，按下手动启动按钮，系统便进行通风，直至再次按下手动启动按钮停止通风。
?显示风机上次启动和停止的时间
工作人员可以根据该信息判断在进入开关室前是否需要进行强制通风。
?温度、湿度显示
系统可以测量并显示当前开关室内的温度和湿度。
?语音功能
系统可以语音提示通风，并在通风结束后播报当前开关室内的氧气浓度和SF6气体的含量状况，以提醒工作人员是否可以安全进入开关室。
?红外探测功能
系统可以探测到想要进入开关室的工作人员，并且在风机没有工作时进行语音提示通风，直到人员离开或者启动风机为止。

五、系统特点

?双气体检测
同时检测SF6气体和氧气浓度，符合《电业安全工作规程》要求。
?先进的气体传感器
采用德国进口的SmartMODUL SF6双光束红外气体检测传感器和日本的KE-50 O2浓度检测传感器，适用于低浓度SF6气体检测，利用先进的红外吸收（NDIR）原理,检测精度达±2%FS。
?现场总线设计
一根电缆连接所有的变送器及主机，安装方便，调试简单，具有很高的现场适应性。
?多点组网功能
较多可以64点同时监测，满足不同现场环境需要，提高检测的可靠性。
?**命设计
利用较新技术，使传感器间歇工作，延长传感器的使用年限，同时满足实时检测要求。
?宽电压设计
85V~265V AC、 120V~375V DC电压范围，满足不同现场环境的需求。
?液晶显示自动点/熄背照明灯
当有人体接近时，系统自动点亮液晶背照明灯，在人员离开后60秒，液晶背照明灯自动熄灭。

●可扩充性
探头数量可以根据用户的需要增加或者减少。

六、产品选型和安装位置分析
WB-6000型SF6开关室环境智能监控系统主要有以下部分组成：
1)WB-6000监控主机
2)WB6001型SF6气体、氧气探头
3)WB6002型温湿度模块
4)WB6000A型风机驱动模块
5)WB6000B型语音报警单元
6)安装附件
对以上部件选型时分析如下：
1)监控主机
功能：一般选型时的*部分，包括CPU主控单元、报警单元、显示单元、风机控制单元。液晶显示现场监测的环境数据，可以定时自动排风，允许强制风机排风，报警时自动启动风机排风，风机自动记录上次排风时间。控制：较多可以连接64只SF6气体、氧气或温湿度探头。
安装：壁挂式安装，一般安装在开关室门口墙面上，高度以便于观察显示且便于操作为宜。
外型尺寸：45cm (长)×32cm(宽)×6cm(高)
2)EM8001型SF6气体、氧气探头
功能：检测SF6设备区域中SF6气体和氧气的含量。
安装：安装在开关泄漏时SF6气体较*聚集的地方，一般安装在SF6开关的下方地面上。
外型尺寸：20cm(长)×15.5cm(宽)×5.5cm(高)
3)EM8002型温湿度模块
功能：检测SF6设备区域中温度和湿度。
安装：安装在开关室内远离热源和湿源且气流比较平稳的地方。
外型尺寸：14.5cm(长)×12cm(宽)×3.5cm(高)
4)EM8004型门禁探测&语音报警单元
功能：探测是否有工作人员要进入开关室。
接受主机的语音信号，发出语音提示。
安装：安装在开关室门的附近，或者其它适合需要人体探测的地方，使人体接近开关室门口约1米距离时发出信号给主机，主机则会自动开启语音提示系统，告知安全规程及室内的环境监测结果。
5)安装附件
包括各种系统连接线。
七、操作指南
正常监控状态下，按下“确认”键将进行用户功能设置与系统功能设置菜单选择。
注：按“▲”或“▼”键来调整数字的大小或者选择菜单和菜单选项；
按确认键进入下一级子菜单或完成该选项的设置并进入下一选项的设置；
按取消键来取消设置或进入上一级菜单或退出菜单设置状态。
□用户功能设置菜单用来修改、设定一些用户参数：
1．语音功能设定
用以设定系统是否使用语音提示和报警等语音功能。
2．系统时钟设定
用以校正系统时钟。
3．启动时间设定
用以设定每天风机定时启动的时间。
4．停止时间设定
用以设定每天风机定时停止的时间。
5．启动温度设定
用以设定风机启动的温度。
注意事项
?防止大量灰尘以及化学药品侵入，灰尘太多的环境*使传感器粘灰，致使传感器的灵敏度、精度下降，甚至不能正常工作，而化学药品会腐蚀器件，缩短产品的寿命。
?且勿和**溶剂接触。
?定期对气体模块进行清洁工作，灰尘的积累会使传感器的灵敏度降低。
?进入SF6开关室前，请按系统“手动启动”按钮进行通风。
?切勿在产品外壳上覆盖布料或塑料布，否则可能导致产品失灵或过热失火。
?不可在本系统各部件附近使用易燃的喷雾剂。
?不要使用易燃溶剂如酒精等清洁系统各部件。
?如发现产品周围又烟雾、异味、奇怪的声音或其它任何异常时，请立即关闭产品电源，并尽快与我公司技术支持人员联系。
?产品出现故障，请勿自行打开修理，否则可能会损坏产品，并有触电的危险。