一种绝缘气体非电参量在线监测装置

摘要

本发明提供了一种绝缘气体非电参量在线监测装置，该装置包括：连接接口；密度继电器本体，密度继电器本体上设有机械表盘；指针位移传感器，用于获取绝缘气体的密度数据；气体循环仓用于将绝缘气体导流至气体循环仓内；数据采集模块，用于对气体循环仓内的绝缘气体进行在线监测，获取绝缘气体的温压数据、绝缘气体的分解物的成分和成分含量数据、绝缘气体的微水数据。本发明通过指针位移传感器获取绝缘气体的密度数据；通过数据采集模块对气体循环仓内的绝缘气体进行在线监测，获取绝缘气体的温压数据、绝缘气体的微水数据、绝缘气体的分解物的成分和成分含量数据，实现了绝缘气体多参量与密度继电器在线监测一体化融合。

权利要求

1.一种绝缘气体非电参量在线监测装置，其特征在于，包括：

连接接口，其内部设有气体通路，所述连接接口用于连接气体绝缘电力设备的气室气口，以使气体绝缘电力设备内的绝缘气体流入至气体通路中；

密度继电器本体，其内部设有密度检测通路，所述密度检测通路与气体通路相连通，用于对密度检测通路中的绝缘气体的密度进行检测和显示；所述密度继电器本体上设有机械表盘，并且，所述机械表盘上设有刻度和指针，用于显示绝缘气体的密度；

指针位移传感器，设置在所述机械表盘上，用于采用测量指针与零值的位移量原理，将指针位移与表盘刻度对应，实现机械表计示值电子化，获取绝缘气体的密度数据；

气体循环仓，其与所述气体通路相连通，用于将绝缘气体导流至气体循环仓内，并沿所述气体循环仓流动后导流至气体通路中，并流出至气体绝缘电力设备内，实现绝缘气体的循环流动；气体循环仓设有进气口和放气口，进气口和放气口均与气体通路相连通；气体绝缘电力设备内的绝缘气体自气体通路流经进气口，流入至气体循环仓内，并沿气体循环仓自上游向下游流通，并自放气口流回至气体通路内，并沿气体通路回流至气体绝缘电力设备内，形成气体循环通道；

数据采集模块，用于对气体循环仓内的绝缘气体进行在线监测，获取绝缘气体的温压数据、绝缘气体的分解物的成分和成分含量数据、绝缘气体的微水数据；

所述数据采集模块包括：

温压传感器，设置在所述气体循环仓的上游，用于对所述气体循环仓内的绝缘气体的温压进行检测，获取绝缘气体的温度数据、压力数据，并基于绝缘气体的温度数据、压力数据，确定校正到20℃下的绝缘气体压力数据；

分解物传感器，设置在所述气体循环仓的下游，用于对绝缘气体的分解物进行监测，获取绝缘气体的分解物的成分和成分含量数据；

微水传感器，设置所述温压传感器和所述分解物传感器之间，用于对绝缘气体进行微水监测，获取绝缘气体的微水数据；

所述装置还包括：

自检模块，其分别与所述指针位移传感器、所述温压传感器相连接，用于接收绝缘气体的密度数据以及20℃下的绝缘气体压力数据，并基于绝缘气体的密度数据以及20℃下的绝缘气体压力数据，进行密度数据自检；

所述基于绝缘气体的密度数据以及20℃下的绝缘气体压力数据，进行密度数据自检，包括：基于绝缘气体的密度数据以及20℃下的绝缘气体压力数据，确定两者之间的差值△ρ，并基于差值，确定密度处理类型；

基于密度处理类型，确定密度控制策略，并基于密度控制策略，进行自检调整；

所述基于差值，确定密度处理类型，包括：

设定第一预设差值△ρ1和第二预设差值△ρ2，且0＜△ρ1＜△ρ2；

当△ρ1≤ |△ρ |＜△ρ2时，确定预警类型为数据偏差预警；

当 |△ρ |≥△ρ2时，确定预警类型为数据错误预警；

所述基于密度处理类型，确定密度控制策略，包括：

当预警类型为数据偏差预警时，控制策略为基于20℃下的绝缘气体压力数据，对指针位移传感器进行校正；

当预警类型为数据错误预警时，控制策略为更换密度继电器本体。

2.根据权利要求1所述的绝缘气体非电参量在线监测装置，其特征在于，还包括：数据整合模块，其与所述数据采集模块相连接，用于接收密度数据、温度数据、20℃下的绝缘气体压力数据、分解物的成分和成分含量数据、微水数据；

预警类型确定模块，与所述数据整合模块相连接，用于基于密度数据、温度数据、20℃下的绝缘气体压力数据、分解物的成分和成分含量数据、微水数据，确定预警类型；

控制模块，用于确定与所述预警类型关联的控制策略，以基于所述控制策略对所述气体绝缘电力设备进行控制。

3.根据权利要求2所述的绝缘气体非电参量在线监测装置，其特征在于，所述基于密度数据、温度数据、20℃下的绝缘气体压力数据、分解物的成分和成分含量数据、微水数据，确定预警类型，包括：当基于预设侵蚀规则确定固体绝缘被侵蚀时，确定预警类型为固定绝缘被侵蚀预警；

当基于预设过热规则确定出现过热故障时，确定预警类型为过热故障预警；

当基于预设放电规则确定出现放电故障时，确定预警类型为放电故障预警；

其中，所述预设侵蚀规则为：当基于分解物的成分和成分含量数据，确定在第一预设时间段内CS2的成分含量出现持续增大，并且，CS2的成分含量大于第一预设含量时，确定固定绝缘被侵蚀；

所述预设过热规则为：当基于分解物的成分和成分含量数据、温度数据，确定SO2的成分含量大于第二预设含量、H2S的成分含量大于第三预设含量且温度大于预设温度值时，确定出现过热故障；

所述预设放电规则为：当基于分解物的成分和成分含量数据，确定SO2的成分含量大于第四预设含量、H2S的成分含量大于第五预设含量、C3F8的成分含量大于第六预设含量、CO2时，确定出现放电故障；

所述第二预设含量小于第四预设含量，所述第三预设含量小于第五预设含量。

4.根据权利要求3所述的绝缘气体非电参量在线监测装置，其特征在于，所述确定与所述预警类型关联的控制策略，包括：当预警类型为固定绝缘被侵蚀预警时，控制策略为停电并检修设备内部绝缘状况；

当预警类型为过热故障预警时，控制策略为停电并查找过热类故障点，并对过热类故障点进行处理，排除过热故障；

当预警类型为放电故障预警时，控制策略为找到放电点，并对放电点进行处理，消除放电故障。

5.根据权利要求1所述的绝缘气体非电参量在线监测装置，其特征在于，所述气体循环仓内设有引流风扇，用于对绝缘气体进行引流，以使绝缘气体自气体通路排出后，沿气体循环仓内自上游向下游流动，并循环流回至所述气体通路中；

所述气体循环仓上还设有放气口，用于排出空气。

说明书

一种绝缘气体非电参量在线监测装置

技术领域

[0001] 本发明涉及输变电设备运维技术领域，具体而言，涉及一种绝缘气体非电参量在线监测装置。

背景技术

[0002] 目前，变电站或换流站用GIS开关、柱式绝缘子、套管及线路用复合横担绝缘子等气体绝缘电力设备，通过内部填充SF6、N2、混合气体及环保气体等绝缘气体提高内绝缘强度，确保运行绝缘安全。

[0003] 气体绝缘电气设备长期户外运行受大温差、大风等环境影响大，长期带电运行下的低频振动对压接处有较大的影响，可能存在气体泄漏绝缘强度下降的可能，需要对绝缘气体密度进行实时监测，对泄漏进行预警，及时查找漏气点并进行维护。

[0004] 电力设备按电压等级及功能不同内部填充的绝缘气体密度不同，不同密度的绝缘气体液化温度不同，一旦温度降至绝缘气体的液化温度，将出现大幅度绝缘性能下降，需要对绝缘气体温度进行监测，进行保温补气，避免温度过低带来的绝缘问题。

[0005] 环境对绝缘气体的微水含量也会产生较大影响，当设备带电运行或者环境温度升高时，设备中的水分子平均动能会增大，使原先附着在器壁和绝缘件表面的水分子重新释放，导致绝缘气体中的水分子数目增加，故此时微水值相应增大。虽然断路器中的SF6气体压力比外界气压高，但由于断路器内部气体含水量较低，而外界的水分压力比断路器内部高出一百多倍，水分子渗透力极强，一旦气室有微量泄漏，在内外巨大压差的作用下，大气中水分会逐渐通过密封件渗入绝缘气体中，导致微水升高，直接影响绝缘性能。

[0006] 气体绝缘电气设备内部如果发生放电会产生SF6分解气体，分解气体包括SO2，H2S及氟化物，不同的分解物可表征不同的故障特征，分解物的浓度对绝缘气体绝缘性能也有很大影响，对SF6分解物的监测对电气设备的故障判断及运行状态评估具有重要的意义。

[0007] 综上所述，为尽量避免气体绝缘电气设备的漏气、气体液化、微水超标及放电等故障，需要对绝缘气体密度、温度、微水及分解物等非电参量进行实时监测。

[0008] 现有技术，采用密度继电器对绝缘气体密度进行监测，密度继电器为一种机械仪表，具备表盘，内部通过密封SF6的膨胀管开展SF6的温度修正，可将SF6的压力修正到20℃下，采用P20来表征绝缘气体密度，通过表盘可读取压力数据，同时具备继电信号，用于在气体泄漏后进行预警、闭锁等信号传输。对于GIS母线，充气套管等设备，接入预警信号，在压力降至预警压力以下进行预警，对于气体开关、断路器等设备，接入预警、单闭锁或双闭锁信号，在压力降至闭锁压力时进行闭锁操作。

[0009] 目前，大多数户外气体绝缘设备都采用密度继电器进行气体状态监测，运维人员每个运维周期进行表计数据记录工作。部分110kV及以下电压等级的户内气体绝缘设备也采用SF6泄漏监测装置开展设备的SF6泄漏监测，通过SF6变送器探头对设备间内泄漏的SF6气体进行检测，出现气体泄漏则在设备间门口通过声光警报器进行预警，防止人员进入SF6泄漏的设备间产生窒息。

[0010] 采用密度继电器这种机械仪表监测参量单一，需人工记录数据，工作量大。

发明内容

[0011] 鉴于此，本发明提出了一种绝缘气体非电参量在线监测装置，旨在解决现有密度继电器监测量单一且需人工记录数据使得工作量大的问题。

[0012] 本发明提出了一种绝缘气体非电参量在线监测装置，该绝缘气体非电参量在线监测装置包括：连接接口，其内部设有气体通路，连接接口用于连接气体绝缘电力设备的气室气口，以使气体绝缘电力设备内的绝缘气体流入至气体通路中；密度继电器本体，其内部设有密度检测通路，密度检测通路与气体通路相连通，用于对密度检测通路中的绝缘气体的密度进行检测和显示；密度继电器本体上设有机械表盘，并且，机械表盘上设有刻度和指针，用于显示绝缘气体的密度；指针位移传感器，设置在机械表盘上，用于采用测量指针与零值的位移量原理，将指针位移与表盘刻度对应，实现机械表计示值电子化，获取绝缘气体的密度数据；气体循环仓，其与气体通路相连通，用于将绝缘气体导流至气体循环仓内，并沿气体循环仓流动后导流至气体通路中流出至气体绝缘电力设备内，实现绝缘气体的循环流动；数据采集模块，用于对气体循环仓内的绝缘气体进行在线监测，获取绝缘气体的温压数据、绝缘气体的分解物的成分和成分含量数据、绝缘气体的微水数据。

[0013] 进一步地，上述绝缘气体非电参量在线监测装置，数据采集模块包括：温压传感器，设置在气体循环仓的上游，用于对气体循环仓内的绝缘气体的温压进行检测，获取绝缘气体的温度数据、压力数据，并基于绝缘气体的温度数据、压力数据，确定校正到20℃下的绝缘气体压力数据；分解物传感器，设置在气体循环仓的下游，用于对绝缘气体的分解物进行监测，获取绝缘气体的分解物的成分和成分含量数据；微水传感器，设置温压传感器和分解物传感器之间，用于对绝缘气体进行微水监测，获取绝缘气体的微水数据。

[0014] 进一步地，上述绝缘气体非电参量在线监测装置，该装置还包括：自检模块，其分别与指针位移传感器、温压传感器相连接，用于接收绝缘气体的密度数据以及20℃下的绝缘气体压力数据，并基于绝缘气体的密度数据以及20℃下的绝缘气体压力数据，进行密度数据自检。

[0015] 进一步地，上述绝缘气体非电参量在线监测装置，基于绝缘气体的密度数据以及20℃下的绝缘气体压力数据，进行密度数据自检，包括：基于绝缘气体的密度数据以及20℃下的绝缘气体压力数据，确定两者之间的差值△ρ，并基于差值，确定密度处理类型；基于密度处理类型，确定密度控制策略，并基于密度控制策略，进行自检调整。

[0016] 进一步地，上述绝缘气体非电参量在线监测装置，基于差值，确定密度处理类型，包括：设定第一预设差值△ρ1和第二预设差值△ρ2，且0＜△ρ1＜△ρ2；当△ρ1≤ |△ρ |＜△ρ2时，确定预警类型为数据偏差预警；当 |△ρ |≥△ρ2时，确定预警类型为数据错误预警。

[0017] 进一步地，上述绝缘气体非电参量在线监测装置，基于密度处理类型，确定密度控制策略，包括：当预警类型为数据偏差预警时，控制策略为基于20℃下的绝缘气体压力数据，对指针位移传感器进行校正；当预警类型为数据错误预警时，控制策略为更换密度继电器本体。

[0018] 进一步地，上述绝缘气体非电参量在线监测装置，该装置还包括：数据整合模块，其与数据采集模块相连接，用于接收密度数据、温度数据、20℃下的绝缘气体压力数据、分解物的成分和成分含量数据、微水数据；预警类型确定模块，与采集模块相连接，用于基于密度数据、温度数据、20℃下的绝缘气体压力数据、分解物的成分和成分含量数据、微水数据，确定预警类型；控制模块，用于确定与预警类型关联的控制策略，以基于控制策略对气体绝缘电力设备进行控制。

[0019] 进一步地，上述绝缘气体非电参量在线监测装置，基于密度数据、温度数据、20℃下的绝缘气体压力数据、分解物的成分和成分含量数据、微水数据，确定预警类型，包括：当基于预设侵蚀规则确定固体绝缘被侵蚀时，确定预警类型为固定绝缘被侵蚀预警；当基于预设过热规则确定出现过热故障时，确定预警类型为过热故障预警；当基于预设放电规则确定出现放电故障时，确定预警类型为放电故障预警；其中，预设侵蚀规则为：当基于分解物的成分和成分含量数据，确定在第一预设时间段内CS2的成分含量出现持续增大，并且，CS2的成分含量大于第一预设含量时，确定固定绝缘被侵蚀；预设过热规则为：当基于分解物的成分和成分含量数据、温度数据，确定SO2的成分含量大于第二预设含量、H2S的成分含量大于第三预设含量且温度大于预设温度值时，确定出现过热故障；预设放电规则为：当基于分解物的成分和成分含量数据，确定SO2的成分含量大于第四预设含量、H2S的成分含量大于第五预设含量、C3F8的成分含量大于第六预设含量、CO2时，确定出现放电故障；第二预设含量小于第四预设含量，第三预设含量小于第五预设含量。

[0020] 进一步地，上述绝缘气体非电参量在线监测装置，确定与预警类型关联的控制策略，包括：当预警类型为固定绝缘被侵蚀预警时，控制策略为停电并检修设备内部绝缘状况；当预警类型为过热故障预警时，控制策略为停电并查找过热类故障点，并对过热类故障点进行处理，排除过热故障；当预警类型为放电故障预警时，控制策略为找到放电点，并对放电点进行处理，消除放电故障。

[0021] 进一步地，上述绝缘气体非电参量在线监测装置，气体循环仓内设有引流风扇，用于对绝缘气体进行引流，以使绝缘气体自气体通路排出后，沿气体循环仓内自上游向下游流动，并循环流回至气体通路中；气体循环仓上还设有放气口，用于排出空气。

[0022] 本发明提供的绝缘气体非电参量在线监测装置，通过连接接口实现该装置与气体绝缘电力设备的连接，并可实现气体的引出，以实现绝缘气体的在线监测；通过密度继电器本体对绝缘气体进行密度显示，通过指针位移传感器获取绝缘气体的密度数据；通过气体循环仓使得绝缘气体导流至气体循环仓内，并沿气体循环仓流动后导流至气体通路中流出至气体绝缘电力设备内，实现绝缘气体的循环流动；通过数据采集模块对气体循环仓内的绝缘气体进行在线监测，获取绝缘气体的温压数据、绝缘气体的微水数据、绝缘气体的分解物的成分和成分含量数据，实现了绝缘气体多参量与密度继电器在线监测一体化融合，可实现包括密度、温度、压力、微水及分解物的绝缘气体多参量监测，解决了现有密度继电器监测量单一且需人工记录数据使得工作量大的问题。该装置还具有如下优点：

[0023] （1）在不改变原有气路接口和电气接线的情况下，将绝缘多参量在线监测与气体密度继电器融合一体化，实现了装置同时具备继电功能和多参量在线监测功能。

[0024] （2）绝缘气体非电监测参量包括密度、温度、压力、微水及分解物，监测量齐全多样，多维度反映绝缘气体运行状态。

[0025] （3）利用指针位移传感器传感密度数据变化，机械部分与电子部分读取数据完全一致，实现机械信号与电子信号的完全对应。同时设置温压传感器进行绝缘气体温度、压力传感，利用SF6温压公式获得P20，两组数据可开展对比自检，同时温度监测可为液化预警提供基础数据；其中，P20为修正到20℃下的绝缘气体压力值。

[0026] （4）气路单元设计合理巧妙，传感器的分布设计可实现对各参量的精确可靠传感，指针位移传感器位于表盘指针附近，可全面反映指针位移变化情况，温压传感器位于进气口附近，可最直接反映大气室温压情况，微水、分解物传感器位于气体循环仓内，可实现循环气体的微水、分解物有效监测，放气口的设计可实现气路内空气的排除，更准确的进行气室内气体的监测分析。

[0027] （5）装置采用无线通讯模块进行与主机的通讯，远传部分供电可采用电源转换模块或大功率电池进行，不改变原有接线方式，如对已有站内密度继电器表计替换，无繁琐接线，方便快捷。

附图说明

[0028] 通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

[0029] 图1为本发明实施例提供的绝缘气体非电参量在线监测装置的结构示意图；

[0030] 图2为本发明实施例提供的绝缘气体非电参量在线监测装置的结构框图；

[0031] 图3为本发明实施例提供的数据采集模块的结构框图。

具体实施方式

[0032] 下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

[0033] 参见图1和图2，其示出了本发明实施例提供的绝缘气体非电参量在线监测装置的优选结构。如图所示，该装置包括：连接接口1、密度继电器本体2、指针位移传感器3、气体循环仓4、数据采集模块5、接线盒6、自检模块7、数据整合模块8、预警类型确定模块9、控制模块10；其中，连接接口1的内部设有气体通路11，连接接口1用于连接气体绝缘电力设备（图中未示出）的气室气口，以使气体绝缘电力设备内的绝缘气体流入至气体通路11中。具体地，连接接口1可以与电站现场GIS、充气套管等气体绝缘电力设备的气室气口连接；其中，连接接口1可以为外丝结构，其外部螺纹尺寸根据现场通用连接，可以为M20*1.5或G1/2；其中，M20*1.5的螺距为1.5mm，螺纹直径为20mm，G1/2是每英寸14牙，螺距为1.814mm。连接接口1的内部设有气体通路11，气体通路11与气体绝缘电力设备的气路相连通，以使气体绝缘电力设备内的绝缘气体流通至气体通路11中，以进行在线监测。该装置还可设有壳体，连接接口1设置在壳体上。其中，绝缘气体为SF6。当然，该装置可以针对SF6绝缘气体，还可以对于N2、混合气体及C4等环保气体，进行在线监测，也就是说，不仅适用于SF6绝缘气体，还可以对其他气体进行在线监测。

[0034] 密度继电器本体2的内部设有密度检测通路21，密度检测通路21与气体通路11相连通，用于对密度检测通路21中的绝缘气体的密度进行检测和显示；密度继电器本体2上设有机械表盘22，并且，机械表盘22上设有刻度和指针23，用于显示绝缘气体的密度。具体地，密度继电器本体2可以为SF6密度继电器，其设有密度检测通路21、机械表盘22和继电单元24，密度检测通路21与气体通路11相连通，以对绝缘气体进行密度检测，并通过机械表盘22进行密度显示。其中，机械表盘22设置在壳体上，继电单元24用于进行预警、闭锁，并基于绝缘气体的密度对信号进行通断。

[0035] 指针位移传感器3设置在机械表盘22上，用于采用测量指针23与零值的位移量原理，将指针23的位移与表盘刻度对应，实现机械表计示值电子化，获取绝缘气体的密度数据。具体地，指针位移传感器3安装在机械表盘22上，采用测量指针与零值的位移量原理，将指针位移与表盘刻度对应，实现机械表计示值电子化，获得绝缘气体的密度数据。其中，指针位移传感器3可以为磁钢角度传感器。

[0036] 气体循环仓4与气体通路11相连通，用于将绝缘气体导流至气体循环仓4内，并沿气体循环仓4流动后导流至气体通路11中流出至气体绝缘电力设备内，实现绝缘气体的循环流动。具体地，气体循环仓4设有进气口和放气口，进气口和放气口均与气体通路11相连通；气体绝缘电力设备内的绝缘气体自气体通路11，流经进气口，流入至气体循环仓4内，并沿气体循环仓4自上游向下游流通，并自放气口流回至气体通路11内，并沿气体通路11回流至气体绝缘电力设备内，形成气体循环通道；进气口和放气口可以相连通。其中，图1中虚线箭头方向指的是绝缘气体的流动方向。其中，气体循环仓4、气体通路11以及密度检测通路21组合形成整体气路单元，实现气体的流通。在本实施例中，如图1所示，气体循环仓4内设有引流风扇41，用于对绝缘气体进行引流，以使绝缘气体自气体通路11排出后，沿气体循环仓4内自上游向下游流动，并循环流回至气体通路11中，使得绝缘气体在气体循环仓4内，自上游向下游流动。其中，引流风扇41可以为两个，分别为进风风扇和出风风扇，进风风扇设置在上游，出风风扇设置在放气口处；气体循环仓4上还设有放气口42，用于排出空气，排除气路单元内的空气，更好的对绝缘气体进行非电参量的监测。其中，非电参量可以包括密度、温压、微水、分解物成分。

[0037] 数据采集模块5，用于对气体循环仓4内的绝缘气体进行在线监测，获取绝缘气体的温压数据、绝缘气体的微水数据、绝缘气体的分解物的成分和成分含量数据。具体地，沿气体循环仓内绝缘气体的流动方向，数据采集模块5依次对绝缘气体进行温压采集、微水采集和分解物成分采集，以依次获得绝缘气体的温压数据、绝缘气体的微水数据、绝缘气体的分解物的成分和成分含量数据。

[0038] 接线盒6设置在壳体上，其与密度继电器本体2相连接，可以与继电单元24相连接。具体地，接线盒6上设置有接线柱61，接线柱61为七芯接线柱，与目前站内使用的密度继电器可有效适配。

[0039] 自检模块7与指针位移传感器3、数据采集模块5相连接，用于接收指针位移传感器3获取的绝缘气体的密度数据以及数据采集模块5采集的绝缘气体的温压数据，并基于绝缘气体的密度数据以及绝缘气体的温压数据，进行密度数据的自检。具体地，自检模块7可以基于绝缘气体的温压数据，确定校正到20℃下的绝缘气体压力数据，机械表盘22显示的绝缘气体的密度数据也是20℃下的绝缘气体压力数据，故指针位移传感器3获取的绝缘气体的密度数据也是20℃下的绝缘气体压力数据，基于绝缘气体的温压数据校正到20℃下的绝缘气体压力数据，和指针位移传感器3获取的绝缘气体的密度数据即20℃下的绝缘气体压力数据，对指针位移传感器3进行自检校正。

[0040] 数据整合模块8与数据采集模块5相连接，用于接收密度数据、温度数据、20℃下的绝缘气体压力数据、分解物的成分和成分含量数据、微水数据。

[0041] 预警类型确定模块9与数据整合模块8相连接，用于基于密度数据、温度数据、20℃下的绝缘气体压力数据、分解物的成分和成分含量数据、微水数据，确定预警类型。具体地，基于密度数据、温度数据、20℃下的绝缘气体压力数据、分解物的成分和成分含量数据、微水数据，确定预警类型，包括：

[0042] 当基于预设侵蚀规则确定固体绝缘被侵蚀时，确定预警类型为固定绝缘被侵蚀预警；

[0043] 当基于预设过热规则确定出现过热故障时，确定预警类型为过热故障预警；

[0044] 当基于预设放电规则确定出现放电故障时，确定预警类型为放电故障预警；

[0045] 其中，预设侵蚀规则为：当基于分解物的成分和成分含量数据，确定在第一预设时间段内CS2的成分含量出现持续增大，并且，CS2的成分含量大于第一预设含量时，确定固定绝缘被侵蚀；

[0046] 预设过热规则为：当基于分解物的成分和成分含量数据、温度数据，确定SO2的成分含量大于第二预设含量、H2S的成分含量大于第三预设含量且温度大于预设温度值时，确定出现过热故障；

[0047] 预设放电规则为：当基于分解物的成分和成分含量数据，确定SO2的成分含量大于第四预设含量、H2S的成分含量大于第五预设含量、C3F8的成分含量大于第六预设含量、CO2时，确定出现放电故障；

[0048] 第二预设含量小于第四预设含量，第三预设含量小于第五预设含量。

[0049] 当然，基于密度数据、温度数据、20℃下的绝缘气体压力数据、分解物的成分和成分含量数据、微水数据，确定预警类型，还可以包括：

[0050] 若基于第一预设泄露规则确定存在缓慢泄露，则确定预警类型为缓慢泄露预警；

[0051] 若基于第二预设泄露规则判断确定存在密度低值泄露，则确定预警类型为密度低值预警；

[0052] 若基于温度数据确定在预设时间段内温度出现持续上升，则确定预警类型为温度持续上升预警；

[0053] 若基于温度数据确定温度出现持续上升，且基于微水含量确定不存在气体泄漏，则当微水含量上升至第一预设百分比的预设微水含量阈值时，确定预警类型为微水超标预警；

[0054] 若基于温度数据确定温度出现持续上升，且基于微水含量确定不存在气体泄漏，则当微水含量上升至预设微水含量阈值，则确定预警类型为微水超标报警；

[0055] 若基于温度数据确定温度出现持续上升，且基于微水含量确定存在气体泄漏，则确定预警类型为泄漏和微水超标综合预警；

[0056] 若基于温度数据确定温度出现持续下降，则确定预警类型为温度持续下降预警；

[0057] 若基于温度数据确定温度出现持续下降，且基于第一预设泄露规则或第二预设泄露规则确定不存在泄露，则当温度下降至第一预设百分比的液化温度阈值时，确定预警类型为液化预警；

[0058] 若基于温度数据确定温度出现持续下降，且基于第一预设泄露规则或第二预设泄露规则确定不存在泄露，则当温度下降至液化温度阈值时，确定预警类型为液化报警；

[0059] 若基于温度数据确定温度出现持续下降，且基于第一预设泄露规则或第二预设泄露规则确定存在气体泄漏，则若温度未达到液化温度，确定预警类型为泄露预警；

[0060] 若基于温度数据确定温度出现持续下降，且基于第一预设泄露规则或第二预设泄露规则确定存在气体泄漏，则若温度达到液化温度，确定预警类型为液化和泄露综合预警；

[0061] 其中，第一预设泄露规则，包括：若基于气体密度数据确定在第一预设时间段内密度持续出现降低，且降值大于第一预设百分比的预设密度下降阈值且小于预设密度下降阈值，则确定预警类型为缓慢泄露预警；若基于气体密度数据确定在第一预设时间段内密度持续出现降低，且降值大于预设密度下降阈值，则确定预警类型为缓慢泄露报警；

[0062] 第二预设泄露规则，包括：若基于气体密度数据确定当前的密度低于第一预设百分比的预设预警密度阈值，则确定告警类型为密度低值预警；若基于气体密度确定当前的密度低于预设预警密度阈值，则确定告警类型为密度低值报警。

[0063] 在本实施例中，当基于微水含量确定是否存在气体泄露时，将获取的微水含量数据和无泄露情况下微水含量随温度变化的关系曲线进行比对，以确定是否存在气体泄露；确定获取的绝缘气体密度数据所在的密度区间，并基于密度与液化温度之间的对应关系，确定与密度区间对应的温度区间，并基于温度区间中的最大值确定液化温度阈值。

[0064] 控制模块10与预警类型确定模块9相连接，用于确定与预警类型关联的控制策略，以基于控制策略对气体绝缘电力设备进行控制。具体地，确定与预警类型关联的控制策略，包括：

[0065] 当预警类型为固定绝缘被侵蚀预警时，控制策略为停电并检修设备内部绝缘状况；

[0066] 当预警类型为过热故障预警时，控制策略为停电并查找过热类故障点，并对过热类故障点进行处理，排除过热故障；

[0067] 当预警类型为放电故障预警时，控制策略为找到放电点，并对放电点进行处理，消除放电故障。

[0068] 确定与预警类型关联的控制策略，还可以包括：

[0069] 当预警类型为缓慢泄露报警或密度低值报警时，控制策略为查找漏气点，对设备进行补气操作；

[0070] 当预警类型为温度持续上升预警和微水超标预警时，控制策略为对设备进行降温处理；

[0071] 当预警类型为泄漏和微水超标综合预警时，控制策略为对设备进行降温处理同时查找漏气点，对设备进行补气操作；

[0072] 当预警类型为温度持续下降预警和液化报警时，控制策略为对设备进行升温处理；

[0073] 当预警类型为泄露预警时，控制策略为查找漏气点，对设备进行补气操作；

[0074] 当预警类型为液化和泄露综合预警时，控制策略为对设备进行升温处理同时查找漏气点，对设备进行补气操作。

[0075] 继续参见图1和图3，在本实施例中，数据采集模块5包括：温压传感器51、微水传感器52和分解物传感器53；其中，温压传感器51设置在气体循环仓4的上游，用于对气体循环仓内的绝缘气体的温压进行检测，获取绝缘气体的温度数据、压力数据，并基于绝缘气体的温度数据、压力数据，确定校正到20℃下的绝缘气体压力数据；分解物传感器53设置在气体循环仓4的下游，用于对绝缘气体的分解物进行监测，获取绝缘气体的分解物的成分和成分含量数据；微水传感器52设置温压传感器51和分解物传感器53之间，用于对绝缘气体进行微水监测，获取绝缘气体的微水数据。具体地，温压传感器51采用压阻、热敏阻原理测量绝缘气体即SF6的压力和温度。微水传感器52可以为湿度传感器，采用接触式薄膜吸收水分子进行微水的监测。在本实施例中，分解物传感器53可以包括若干组传感器本体，如图1所示，可以为两组传感器本体，各传感器本体均包括光源发射器531、滤波片532，光源接收器533，传感器本体采用光谱原理，通过改变滤波片532可以获得不同绝缘气体分解物（例如H2S，SO2等）对应的波段光束，滤波片532可以为两组分别为A和A'或者为B和B'，可根据监测气体成分配置不同、多组滤波片，通过测量绝缘气体分解物对特定波段的光束吸收能力强弱来监测分解物浓度。在本实施例中，绝缘气体自进气口进入气体循环仓4后，先经过温压传感器51，在经过微水传感器52后，通过分解物传感器53，并循环流至放气口处，流动至气体通路11内，以通过气体循环，更好的开展绝缘气体微水及分解物的监测。

[0076] 在本实施例中，自检模块7分别与指针位移传感器3、温压传感器51相连接，用于接收绝缘气体的密度数据以及20℃下的绝缘气体压力数据，并基于绝缘气体的密度数据以及20℃下的绝缘气体压力数据，进行密度数据自检。可通过指针位移传感器与温压传感器同步开展密度数据传感，监测手段齐全，且可实现自检。

[0077] 优选地，基于绝缘气体的密度数据以及20℃下的绝缘气体压力数据，进行密度数据自检，包括：

[0078] 基于绝缘气体的密度数据以及20℃下的绝缘气体压力数据，确定两者之间的差值△ρ，并基于差值，确定密度处理类型。具体地，基于差值，确定密度处理类型，包括：设定第一预设差值△ρ1和第二预设差值△ρ2，且0＜△ρ1＜△ρ2；当△ρ1≤ |△ρ |＜△ρ2时，确定预警类型为数据偏差预警；当 |△ρ |≥△ρ2时，确定预警类型为数据错误预警。其中，当|△ρ |＜△ρ1时，无需进行处理。

[0079] 基于密度处理类型，确定密度控制策略，并基于密度控制策略，进行自检调整。具体地，基于密度处理类型，确定密度控制策略，包括：当预警类型为数据偏差预警时，控制策略为基于20℃下的绝缘气体压力数据，对指针位移传感器进行校正；当预警类型为数据错误预警时，控制策略为更换密度继电器本体。

[0080] 继续参见图1，数据整合模块8包括：整合子模块81、无线传输子模块82和电源子模块83；其中，整合子模块81用于接收密度数据、温度数据、20℃下的绝缘气体压力数据、分解物的成分和成分含量数据、微水数据，并将密度数据、温度数据、20℃下的绝缘气体压力数据、分解物的成分和成分含量数据、微水数据传输给无线传输子模块82，即将所有传感器数据进行汇集并传输至无线传输子模块82。无线传输子模块82用于将密度数据、温度数据、20℃下的绝缘气体压力数据、分解物的成分和成分含量数据、微水数据通过无线传输的方式，传输给终端，可实现所有传感器的数据与无线接收主机无线传输，通过无线通讯模式，不改变原有密度继电器接线，可便捷安装的连接方式。电源子模块83用于进行供电，其据现场需求可采用电源转换模块（24V转3.6V）或直接采用高效率锂电池对电路单元进行供电，还可以采用太阳能供电、电磁感应供电方式，可给继电单元24、整合子模块81等供电。其中，继电单元24与整合子模块81通过电缆连接，接线盒6可以与整合子模块81相连接，可通过线缆连接，进而与外部线缆连接，实现信号和电源的接通。

[0081] 在本实施例中，数据采集单元4可设有接线端子54，用于连接数据整合模块8，实现供电及数据远传。

[0082] 综上，本实施例提供的绝缘气体非电参量在线监测装置，通过连接接口1实现该装置与气体绝缘电力设备的连接，并可实现气体的引出，以实现绝缘气体的在线监测；通过密度继电器本体2对绝缘气体进行密度显示，通过指针位移传感器3获取绝缘气体的密度数据；通过气体循环仓4使得绝缘气体导流至气体循环仓4内，并沿气体循环仓4流动后导流至气体通路11中流出至气体绝缘电力设备内，实现绝缘气体的循环流动；通过数据采集模块5对气体循环仓4内的绝缘气体进行在线监测，获取绝缘气体的温压数据、绝缘气体的微水数据、绝缘气体的分解物的成分和成分含量数据，实现了绝缘气体多参量与密度继电器在线监测一体化融合，可实现包括密度、温度、压力、微水及分解物的绝缘气体多参量监测，解决了现有密度继电器监测量单一且需人工记录数据使得工作量大的问题。该装置还具有如下优点：

[0083] （1）在不改变原有气路接口和电气接线的情况下，将绝缘多参量在线监测与气体密度继电器融合一体化，实现了装置同时具备继电功能和多参量在线监测功能。

[0084] （2）绝缘气体非电监测参量包括密度、温度、压力、微水及分解物，监测量齐全多样，多维度反映绝缘气体运行状态。

[0085] （3）利用指针位移传感器传感密度数据变化，机械部分与电子部分读取数据完全一致，实现机械信号与电子信号的完全对应。同时设置温压传感器进行绝缘气体温度、压力传感，利用SF6温压公式获得P20，两组数据可开展对比自检，同时温度监测可为液化预警提供基础数据；其中，P20为修正到20℃下的绝缘气体压力值。

[0086] （4）气路单元设计合理巧妙，传感器的分布设计可实现对各参量的精确可靠传感，指针位移传感器位于表盘指针附近，可全面反映指针位移变化情况，温压传感器位于进气口附近，可最直接反映大气室温压情况，微水、分解物传感器位于气体循环仓内，可实现循环气体的微水、分解物有效监测，放气口的设计可实现气路内空气的排除，更准确的进行气室内气体的监测分析。

[0087] （5）装置采用无线通讯模块进行与主机的通讯，远传部分供电可采用电源转换模块或大功率电池进行，不改变原有接线方式，如对已有站内密度继电器表计替换，无繁琐接线，方便快捷。

[0088] 需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

[0089] 此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

[0090] 显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。