详情

原文传递实现气体密度继电器免维护的现场检测装置、系统及方法

专利名称：	实现气体密度继电器免维护的现场检测装置、系统及方法
摘要：	本申请提供一种实现气体密度继电器免维护的现场检测装置，包括压力调节机构和智控单元，通过智控单元控制压力调节机构的压力升降，完成对气体密度继电器的现场检测，无需检修人员到现场操作，实现了对气体密度继电器的免维护，大大提高了效率和电网的可靠安全运行。本申请还提供了一种含有上述现场检测装置的现场检测系统。本申请还提供了一种支持上述现场检测装置正常运行的现场检测方法。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	上海;31
申请人：	上海乐研电气有限公司
发明人：	曾伟;常敏;黄小泵;廖海明;金海生;王恩林
专利状态：	有效
申请日期：	2019-09-04T00:00:00+0800
发布日期：	2019-11-05T00:00:00+0800
申请号：	CN201910830192.1
公开号：	CN110411891A
代理机构：	上海海钧知识产权代理事务所(特殊普通合伙)
代理人：	许兰
分类号：	G01N9/00(2006.01);G;G01;G01N;G01N9
申请人地址：	201802 上海市嘉定区南翔镇蕰北公路1755弄35号-1一层A区、三层
主权项：	1.实现气体密度继电器免维护的现场检测装置，其特征在于：包括压力调节机构和智控单元；所述压力调节机构为一密闭的气室，所述气室上设有连通气体密度继电器的气路的通气口，所述气室的外部或内部设有加热元件和/或制冷元件，所述加热元件和/或制冷元件与所述气室内的气体进行热交换；或者，所述压力调节机构为一密闭的气室，所述气室上设有连通气体密度继电器的气路的通气口，所述气室内设有压力变化件，所述压力变化件连接往复运动机构的一端，所述往复运动机构的另一端伸出所述气室，并与一驱动部件相连接；所述智控单元，与所述压力调节机构相连接，所述智控单元用于接收和/或计算所述气体密度继电器的接点发生动作时的气体密度值。 2.根据权利要求1所述的实现气体密度继电器免维护的现场检测装置，其特征在于：所述接点动作时产生接点信号，接点信号包括报警、和/或闭锁。 3.根据权利要求1所述的实现气体密度继电器免维护的现场检测装置，其特征在于：所述压力变化件为活塞，或气囊，或波纹管。 4.根据权利要求1所述的实现气体密度继电器免维护的现场检测装置，其特征在于：所述驱动部件包括、但不限于磁力、电机、卡诺循环机构、气动元件中的一种。 5.根据权利要求1所述的实现气体密度继电器免维护的现场检测装置，其特征在于：所述现场检测装置还包括壳体，所述智控单元、所述压力调节机构设置在所述壳体内。 6.根据权利要求1所述的实现气体密度继电器免维护的现场检测装置，其特征在于：所述压力调节机构为手动调节，或者为自动调节。 7.根据权利要求1所述的实现气体密度继电器免维护的现场检测装置，其特征在于：所述智控单元控制所述加热元件的加热、和/或制冷元件的制冷。 8.根据权利要求1所述的实现气体密度继电器免维护的现场检测装置，其特征在于：所述加热元件、和/或所述制冷元件为半导体。 9.根据权利要求1所述的实现气体密度继电器免维护的现场检测装置，其特征在于：所述压力调节机构还包括保温件，所述保温件设于所述气室的外面。 10.根据权利要求1所述的实现气体密度继电器免维护的现场检测装置，其特征在于：所述压力调节机构的压力变化件为一活塞，所述活塞的一端连接有一调节杆，所述调节杆的外端伸出所述气室、并与驱动部件连接，所述活塞的另一端与所述气室的内壁密封接触，所述驱动部件在所述智控单元的控制下驱动所述调节杆进而带动所述活塞在所述气室内移动。 11.根据权利要求1所述的实现气体密度继电器免维护的现场检测装置，其特征在于：所述压力调节机构的压力变化件为一活塞，所述活塞与所述气室的内壁密封接触，所述气室的外面设有驱动部件，所述驱动部件在所述智控单元的控制下通过电磁力推动所述活塞在所述气室内移动。 12.根据权利要求1所述的实现气体密度继电器免维护的现场检测装置，其特征在于：所述压力调节机构的压力变化件为一气囊，所述往复运动机构为一供气体进出气囊的连接件，所述驱动部件在所述智控单元的控制下驱动所述气囊进行抽气或充气操作。 13.根据权利要求1所述的实现气体密度继电器免维护的现场检测装置，其特征在于：所述压力调节机构的压力变化件为一波纹管，所述波纹管的一端连通所述通气口，所述波纹管的另一端在驱动部件的驱动下伸缩。优选地，所述智控单元控制所述驱动部件驱动所述波纹管伸缩。 14.根据权利要求1所述的实现气体密度继电器免维护的现场检测装置，其特征在于：所述压力调节机构为一放气阀，所述放气阀在所述智控单元的控制下工作；所述放气阀设置在一个密闭的气室中，或所述放气阀与一个密闭的气室连接。优选地，所述压力调节机构还包括控制气体释放流量的流量阀，所述流量阀在所述智控单元的控制下工作。 15.根据权利要求1所述的实现气体密度继电器免维护的现场检测装置，其特征在于：所述压力调节机构为一压缩机，所述压缩机在所述智控单元的控制下工作。 16.根据权利要求1所述的实现气体密度继电器免维护的现场检测装置，其特征在于：所述压力调节机构为一泵，所述泵在所述智控单元的控制下工作。 17.根据权利要求1所述的实现气体密度继电器免维护的现场检测装置，其特征在于：所述压力调节机构密封在一个腔体或壳体内。 18.根据权利要求1所述的实现气体密度继电器免维护的现场检测装置，其特征在于：所述智控单元基于微处理器的嵌入式系统内嵌算法及控制程序，自动控制整个校验过程，包含所有外设、逻辑及输入输出。 19.根据权利要求1所述的实现气体密度继电器免维护的现场检测装置，其特征在于：所述智控单元的电路包括智控单元保护电路，所述智控单元保护电路包括抗静电干扰电路、抗浪涌电路、电快速保护电路、抗射频场干扰电路、抗脉冲群干扰电路、电源短路保护电路、电源接反保护电路、电接点误接保护电路、充电保护电路中的一种或者几种。 20.根据权利要求1所述的实现气体密度继电器免维护的现场检测装置，其特征在于：所述智控单元还包括通讯模块，用于实现远距离传输测试数据和/或校验结果，所述通讯模块的通讯方式为有线通讯或无线通讯方式。 21.根据权利要求1所述的实现气体密度继电器免维护的现场检测装置，其特征在于：所述智控单元设有电气接口，所述电气接口用于完成测试数据存储，和/或测试数据导出，和/或测试数据打印，和/或与上位机进行数据通讯，和/或输入模拟量、数字量信息。优选地，所述电气接口设有防止用户误接造成接口损坏、和/或防止电磁干扰的电气接口保护电路。 22.根据权利要求1所述的实现气体密度继电器免维护的现场检测装置，其特征在于：所述智控单元上还设有时钟，所述时钟用于定期设置校验时间，或者记录测试时间，或者记录事件时间。 23.根据权利要求1所述的实现气体密度继电器免维护的现场检测装置，其特征在于：所述现场检测装置完成检测后，所述智控单元自动生成气体密度继电器的校验报告，如有异常，自动发出报警，和/或上传至远端，和/或发送至指定的接收机上。 24.根据权利要求1所述的实现气体密度继电器免维护的现场检测装置，其特征在于：所述智控单元包括微处理器、人机界面、阀控制器、压力调节机构位置检测件、执行控制器。 25.根据权利要求1所述的实现气体密度继电器免维护的现场检测装置，其特征在于：所述现场检测装置还包括阀，所述阀的一端设有与电气设备相连通的接口，所述阀的另一端设有与气体密度继电器的气路相连通的接口、和/或与所述压力调节机构的气路相连通的接口；所述阀还与所述智控单元相连接，在所述智控单元的控制下关闭或开启。 26.根据权利要求25所述的实现气体密度继电器免维护的现场检测装置，其特征在于：所述阀为电动阀、和/或电磁阀，或为压电阀，或为温度控制的阀，或为采用智能记忆材料制作的、采用电加热开启或关闭的新型阀。 27.根据权利要求25所述的实现气体密度继电器免维护的现场检测装置，其特征在于：所述阀为软管折弯或夹扁方式实现关闭或开启。 28.根据权利要求25所述的实现气体密度继电器免维护的现场检测装置，其特征在于：所述阀密封在一个腔体或壳体内。 29.根据权利要求25所述的实现气体密度继电器免维护的现场检测装置，其特征在于：所述阀和所述压力调节机构密封在一个腔体或壳体内。 30.根据权利要求25所述的实现气体密度继电器免维护的现场检测装置，其特征在于：所述阀关闭，所述压力调节机构升压、负荷增加，或所述压力调节机构降压、负荷减小，负荷的变化速度为每秒钟不大于被检测的气体密度继电器的量程的10‰。 31.根据权利要求25所述的实现气体密度继电器免维护的现场检测装置，其特征在于：所述阀的气路两侧分别设置有压力传感器；或者，所述阀的气路两侧分别设置有压力或密度检测器。 32.根据权利要求1所述的实现气体密度继电器免维护的现场检测装置，其特征在于：所述现场检测装置还包括在线校验接点信号采样单元，所述在线校验接点信号采样单元设有与气体密度继电器相连接的采样接点，被配置为采样气体密度继电器的接点信号；所述在线校验接点信号采样单元还与所述智控单元相连接。 33.根据权利要求32所述的实现气体密度继电器免维护的现场检测装置，其特征在于：所述在线校验接点信号采样单元设有至少两个独立的采样接点，可同时对气体密度继电器的至少两个接点自动完成校验，且连续测量、无须更换接点或重新选择接点；其中，所述接点包括、但不限于报警接点、报警接点+闭锁接点、报警接点+闭锁1接点+闭锁2接点、报警接点+闭锁接点+超压接点中的一种。 34.根据权利要求32所述的实现气体密度继电器免维护的现场检测装置，其特征在于：所述在线校验接点信号采样单元对被检测的气体密度继电器的接点动作值或其切换值的测试电压不低于24V，即在校验时，在接点的相应端子之间施加不低于24V电压。 35.根据权利要求32所述的实现气体密度继电器免维护的现场检测装置，其特征在于：所述在线校验接点信号采样单元和所述智控单元设置在一起。优选地，所述在线校验接点信号采样单元和所述智控单元密封在一个腔体或壳体内。 36.根据权利要求32所述的实现气体密度继电器免维护的现场检测装置，其特征在于：所述在线校验接点信号采样单元包括第一连接电路和第二连接电路；所述第一连接电路连接被检测的气体密度继电器的接点与接点信号控制回路，所述第二连接电路连接被检测的气体密度继电器的接点与所述智控单元；在非校验状态下，接点为常开型密度继电器，所述第二连接电路断开或隔离，所述第一连接电路闭合；在校验状态下，所述第一连接电路断开，所述第二连接电路连通，将所述气体密度继电器的接点与所述智控单元相连接；或者，在非校验状态下，接点为常闭型密度继电器，所述第二连接电路断开或隔离，所述第一连接电路闭合；在校验状态下，所述接点信号控制回路闭合，气体密度继电器的接点与接点信号控制回路的连接断开，所述第二连接电路连通，将所述气体密度继电器的接点与所述智控单元相连接。 37.根据权利要求36所述的实现气体密度继电器免维护的现场检测装置，其特征在于：所述第一连接电路包括第一继电器，所述第二连接电路包括第二继电器，所述第一继电器设有至少一个常闭接点，所述第二继电器设有至少一个常开接点，所述常闭接点和所述常开接点保持相反的开关状态；所述常闭接点串联在所述接点信号控制回路中，所述常开接点连接在所述气体密度继电器的接点上；在非校验状态下，所述常闭接点闭合，所述常开接点断开，所述气体密度继电器实时监测所述接点的输出状态；在校验状态下，所述常闭接点断开，所述常开接点闭合，所述气体密度继电器的接点通过所述常开接点与所述智控单元相连接。 38.根据权利要求37所述的实现气体密度继电器免维护的现场检测装置，其特征在于：所述第一继电器与所述第二继电器是两个独立的继电器，或者是同一个继电器。 39.根据权利要求32所述的实现气体密度继电器免维护的现场检测装置，其特征在于：所述的在线校验接点信号采样单元与被检测的气体密度继电器的接点在电路上通过光电隔离。 40.根据权利要求1所述的实现气体密度继电器免维护的现场检测装置，其特征在于：所述现场检测装置还包括气体密度检测传感器，所述气体密度检测传感器设有与气体密度继电器相连通的接口、和/或与所述压力调节机构相连通的接口；所述气体密度检测传感器还与所述智控单元相连接，将采集到的压力值和温度值、和/或气体密度值传输给所述智控单元。 41.根据权利要求40所述的实现气体密度继电器免维护的现场检测装置，其特征在于：所述智控单元获取气体密度继电器发生接点动作或切换时、所述气体密度检测传感器采集的气体密度值，完成气体密度继电器的在线校验；或者，所述智控单元获取气体密度继电器发生接点动作或切换的信号时、所述气体密度检测传感器采集的压力值和温度值，并按照气体压力-温度特性换算成为对应20℃的压力值，即气体密度值，完成气体密度继电器的在线校验。 42.根据权利要求40所述的实现气体密度继电器免维护的现场检测装置，其特征在于：所述气体密度检测传感器为一体化结构；或者，所述气体密度检测传感器为一体化结构的气体密度变送器。 43.根据权利要求40所述的实现气体密度继电器免维护的现场检测装置，其特征在于：所述气体密度检测传感器包括至少一个压力传感器和至少一个温度传感器；或者，采用由压力传感器和温度传感器组成的气体密度变送器；或者，采用石英音叉技术的密度检测传感器。 44.根据权利要求43所述的实现气体密度继电器免维护的现场检测装置，其特征在于：所述压力传感器安装于所述气体密度继电器的气路上；所述温度传感器安装于所述气体密度继电器的气路上或气路外，或所述气体密度继电器内，或所述气体密度继电器外。 45.根据权利要求43所述的实现气体密度继电器免维护的现场检测装置，其特征在于：所述智控单元将环境温度值，与温度传感器采集的温度值进行比对，完成对温度传感器的校验。 46.根据权利要求43所述的实现气体密度继电器免维护的现场检测装置，其特征在于：所述气体密度检测传感器包括至少两个压力传感器，各个压力传感器采集的压力值进行比对，完成对各个压力传感器的相互校验。 47.根据权利要求43所述的实现气体密度继电器免维护的现场检测装置，其特征在于：所述气体密度检测传感器包括至少两个温度传感器，各个温度传感器采集的温度值进行比对，完成对各个温度传感器的相互校验。 48.根据权利要求43所述的实现气体密度继电器免维护的现场检测装置，其特征在于：所述气体密度检测传感器包括至少一个压力传感器和至少一个温度传感器；各个压力传感器采集的压力值和各个温度传感器采集的温度值随机排列组合，并将各个组合按照气体压力-温度特性换算成为多个对应20℃的压力值，即气体密度值，各个气体密度值进行比对，完成对各个压力传感器、各个温度传感器的相互校验；或者，各个压力传感器采集的压力值和各个温度传感器采集的温度值历遍所有排列组合，并将各个组合按照气体压力-温度特性换算成为多个对应20℃的压力值，即气体密度值，各个气体密度值进行比对，完成对各个压力传感器、各个温度传感器的相互校验；或者，将各个压力传感器、各个温度传感器得到的多个气体密度值与气体密度继电器输出的比对密度值输出信号进行比对，完成对气体密度继电器、各个压力传感器、各个温度传感器的相互校验；或者，将各个压力传感器、各个温度传感器得到的多个气体密度值、压力值、温度值进行比对，完成对气体密度继电器、各个压力传感器、各个温度传感器的相互校验。 49.根据权利要求43所述的实现气体密度继电器免维护的现场检测装置，其特征在于：所述现场检测装置包括至少两个气体密度检测传感器，每一个气体密度检测传感器包括一个压力传感器、一个温度传感器；各个气体密度检测传感器检测的气体密度值进行比对，完成对各个气体密度检测传感器的相互校验。 50.根据权利要求43所述的实现气体密度继电器免维护的现场检测装置，其特征在于：所述现场检测装置包括相对压力传感器，和/或绝对压力传感器。 51.根据权利要求1所述的实现气体密度继电器免维护的现场检测装置，其特征在于：所述现场检测装置还包括多通接头，所述压力调节机构设置在所述多通接头上，和/或所述智控单元设置在所述多通接头上。 52.根据权利要求51所述的实现气体密度继电器免维护的现场检测装置，其特征在于：所述多通接头设有连接气体密度继电器的第一接头，设有连接压力调节机构的第二接头，在所述多通接头的内部，所述第一接头与所述第二接头相连通。 53.根据权利要求52所述的实现气体密度继电器免维护的现场检测装置，其特征在于：所述多通接头还包括连接阀的第三接头，在所述多通接头的内部，所述第三接头与所述第一接头、所述第二接头相连通。 54.根据权利要求51所述的实现气体密度继电器免维护的现场检测装置，其特征在于：所述压力调节机构通过连接管与所述多通接头相连通。 55.根据权利要求51所述的实现气体密度继电器免维护的现场检测装置，其特征在于：所述现场检测装置还包括自封阀，所述自封阀安装于所述多通接头上。 56.根据权利要求55所述的实现气体密度继电器免维护的现场检测装置，其特征在于：所述现场检测装置还包括补气接口，所述补气接口设置在所述压力调节机构上；或者，所述补气接口设置在所述多通接头上；或者，所述补气接口设置在所述自封阀上。 57.根据权利要求1所述的实现气体密度继电器免维护的现场检测装置，其特征在于：所述现场检测装置还包括用于人机交互的数据显示界面，可实时刷新当前数据值；和/或支持数据输入，例如输入参数设定值。 58.根据权利要求1所述的实现气体密度继电器免维护的现场检测装置，其特征在于：所述现场检测装置还包括为各个用电设备供电的电源，所述电源包括供电电源电路，或者电池，或者可循环充电电池，或者太阳能，或者互感器取电得到的电源，或者感应电源。 59.根据权利要求1所述的实现气体密度继电器免维护的现场检测装置，其特征在于：所述现场检测装置还包括用于监控的摄像头。 60.根据权利要求1所述的实现气体密度继电器免维护的现场检测装置，其特征在于：所述现场检测装置可以进行在线补气。 61.根据权利要求1所述的实现气体密度继电器免维护的现场检测装置，其特征在于：所述现场检测装置可以进行在线气体干燥。 62.根据权利要求1所述的实现气体密度继电器免维护的现场检测装置，其特征在于：所述现场检测装置具有自诊断功能，能够对异常及时告示。 63.根据权利要求1所述的实现气体密度继电器免维护的现场检测装置，其特征在于：所述现场检测装置具有安全保护功能：当气体密度值、或压力值低于设定值时，就自动不进行校验，并发出告示信号。 64.根据权利要求1所述的实现气体密度继电器免维护的现场检测装置，其特征在于：所述现场检测装置还设有对电子元器件的温度保护装置，用于保证电子元器件在低温或高温的环境温度下可靠工作。优选地，所述温度保护装置包括加热器和/或散热器，在温度低于设定值时开启加热器，在温度高于设定值时开启散热器。 65.根据权利要求1所述的实现气体密度继电器免维护的现场检测装置，其特征在于：所述现场检测装置还包括分析系统，对气体密度值监测、气体密度继电器的电气性能、监测元件进行检测分析、判定。 66.根据权利要求1所述的一种实现气体密度继电器免维护的现场检测装置，其特征在于：所述智控单元的控制通过现场控制，和/或通过远程后台检测系统控制。优选地，所述智控单元根据所述远程后台检测系统的设置或远程遥控指令，完成对气体密度继电器的在线校验；或者，根据设置的气体密度继电器的校验时间，完成对气体密度继电器的在线校验。 67.实现气体密度继电器免维护的现场检测系统，其特征在于：所述系统由权利要求1至66任一项所述的实现气体密度继电器免维护的现场检测装置构成；或者，所述系统包括权利要求1至66任一项所述的实现气体密度继电器免维护的现场检测装置。 68.实现气体密度继电器免维护的现场检测方法，其特征在于，包括一实现气体密度继电器免维护的现场检测装置，该现场检测装置包括压力调节机构和智控单元，所述检测方法包括：将所述现场检测装置的压力调节机构与被检测的气体密度继电器连接在一起，使所述压力调节机构的气路与所述气体密度继电器的气路相连通；将所述现场检测装置的智控单元与所述气体密度继电器连接在一起；正常工作状态时，所述现场检测装置监控气体密度继电器内的气体密度值；所述现场检测装置根据设定的校验时间和/或校验指令，以及气体密度值情况，在允许校验气体密度继电器的状况下：通过智控单元驱动压力调节机构，使气体压力缓慢下降，使得气体密度继电器发生接点动作，接点动作传递到智控单元，智控单元根据接点动作时的压力值、温度值得到气体密度值，或直接得到气体密度值，检测出气体密度继电器的接点动作值，完成气体密度继电器的接点动作值的校验工作。 69.根据权利要求68所述的一种实现气体密度继电器免维护的现场检测方法，其特征在于：当所述现场检测装置完成气体密度继电器的接点动作值的校验工作后，通过智控单元驱动压力调节机构，使气体压力缓慢上升，使得气体密度继电器发生接点复位，接点复位传递到智控单元，智控单元根据接点复位时的压力值、温度值得到气体密度值，或直接得到气体密度值，检测出气体密度继电器的接点返回值，完成气体密度继电器的接点返回值的校验工作。 70.根据权利要求68或69所述的一种实现气体密度继电器免维护的现场检测方法，其特征在于，所述现场检测装置还包括阀，所述阀与所述智控单元相连接；所述阀的一端与电气设备连通，所述阀的另一端与气体密度继电器的气路连通、和/或与所述压力调节机构的气路连通；所述检测方法包括：在校验气体密度继电器前，所述智控单元控制阀关闭；在完成气体密度继电器的校验后，所述智控单元控制阀开启。 71.根据权利要求68或69所述的一种实现气体密度继电器免维护的现场检测方法，其特征在于，所述现场检测装置还包括在线校验接点信号采样单元，所述在线校验接点信号采样单元与所述智控单元相连接；所述检测方法包括：气体密度继电器在校验状态下，所述在线校验接点信号采样单元切断气体密度继电器的接点信号控制回路，将气体密度继电器的接点连接至所述智控单元，对气体密度继电器的接点信号进行采样，并传递到所述智控单元。 72.根据权利要求68或69所述的一种实现气体密度继电器免维护的现场检测方法，其特征在于：所述气体密度继电器完成校验后，如有异常，所述现场检测装置能够自动发出报警，和/或上传至远端、和/或发送至指定的接收机上。
所属类别：	发明专利