[发明专利]一种基于边缘计算的多功能气体密度监测器及系统

权利要求书

1.一种基于边缘计算的多功能气体密度监测器，其特征在于，包括：智能微处理器、压力传感器、温度传感器、通讯模块、存储器；其中，

所述智能微处理器分别与温度传感器、压力传感器、通讯模块相连接，以设定的采样频率获取压力传感器采集的压力信号和温度传感器采集的温度信号，根据气体压力-温度特性，计算得到相应的气体密度值P₂₀；

所述智能微处理器包括边缘计算单元，所述边缘计算单元将所监测的气体密度值P₂₀与设定的漏气报警密度值P_{20漏气报警}进行比对，当所监测的气体密度值P₂₀等于或小于设定的漏气报警密度值P_{20漏气报警}时，所述监测器发出漏气报警信号，或发出漏气报警信号接点，或发出漏气告示信息，或上传漏气告示信息；所述边缘计算单元将所监测的气体密度值P₂₀与设定需要补气的密度值P_20补气进行比对，当所监测的气体密度值P₂₀等于或小于需要补气的密度值P_20补气时，所述监测器发出补气报警信号，或发出补气报警信号接点，或发出补气告示信息，或上传补气告示信息；或者，

所述边缘计算单元将计算得到的气体密度值P₂₀进行深度计算处理，采用平均值法计算不同预设时间间隔的气体密度值P₂₀的平均值P_20平均，得到不同预设时间间隔的准确的密度值P_20准确，并根据实时计算的气体密度值P₂₀、不同预设时间间隔的准确的密度值P_20准确来判断电气设备是否有重大漏气、中型漏气、或者微漏气现象；所述边缘计算单元还将不同预设时间间隔的准确的密度值P_20准确与其对应的漏气报警密度值P_{20漏气报警}进行比对，当所述准确的密度值P_20准确等于或小于设定的漏气报警密度值P_{20漏气报警}时，所述监测器发出漏气报警信号，或发出漏气报警信号接点，或发出漏气告示信息，或上传漏气告示信息；或者，所述边缘计算单元将不同预设时间间隔的准确的密度值P_20准确与设定需要补气的密度值P_20补气进行比对，当所述准确的密度值P_20准确等于或小于需要补气的密度值P_20补气时，所述监测器发出补气报警信号，或发出补气报警信号接点，或发出补气告示信息，或上传补气告示信息；

其中，气体密度监测器为远传气体密度继电器或气体密度变送器；

所述边缘计算单元计算所监测的电气设备的漏气率L，所述漏气率L＝ΔP_20t/t＝(P_20准确t前-P_20准确t)/t，式中：t为设定的时间间隔，△P_20t为时间间隔t内的密度值变化量，P_20准确t前为时间间隔t前一时刻的密度值，P_20准确t为过了时间间隔t时刻的密度值；所述气体密度监测器及时更新发出漏气率L告示信息；或者，所述气体密度监测器及时更新上传漏气率L告示信息；

所述边缘计算单元计算所监测的电气设备的补气时间T_补气时间，所述补气时间T_补气时间＝(P_20准确-P_20补气)/L，式中，P_20补气为设定需要补气的密度值；所述气体密度监测器及时更新发出补气时间告示信息，或及时更新上传补气时间信息；和/或，

所述边缘计算单元计算所监测的电气设备的气室需要的气体总质量Q_总＝ρ_需要×V，式中，ρ_需要为需要补气的质量密度，根据需要补气的密度值P_20补气及其气体特性得到，V为电气设备的气室体积；计算所监测的电气设备的气室目前的气体质量Q_目前＝ρ_目前×V，式中，ρ_目前为目前气体的质量密度，根据目前监测的气体密度值P₂₀及其气体特性得到；由计算出的气体总质量Q_总和目前的气体质量Q_目前计算气体补气质量Q_补气＝Q_总-Q_目前；所述气体密度监测器及时更新发出气体补气质量告示信息，或及时更新上传气体补气质量信息。