[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

说明书

本发明公开了一种基于边缘计算的多功能气体密度监测器及系统，气体密度监测器包括智能微处理器、压力传感器、温度传感器、通讯模块、存储器。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。智能微处理器包括边缘计算单元，边缘计算单元把P₂₀进行深度计算处理，得到准确的密度值智能微处理器还具有对所监测的电气设备的漏气告示信息及气体补气管控功能。本发明能对气体绝缘电气设备做出准确的在线监测与故障诊断，当气体绝缘电气设备发生漏气时能够更加及时发现，保障电网安全。

技术领域

本发明涉及电力技术领域，具体涉及一种应用在高压、中压电气设备上，基于边缘计算的多功能气体密度监测器及系统。

背景技术

目前，SF₆(六氟化硫)电气设备已广泛应用在电力部门、工矿企业，促进了电力行业的快速发展。近年来，随着经济高速发展，我国电力系统容量急剧扩大，SF₆电气设备用量越来越多。SF₆气体在高压电气设备中的作用是灭弧和绝缘，高压电气设备内SF₆气体的密度降低和微水含量如果超标将严重影响SF₆高压电气设备的安全运行：SF₆气体密度降低至一定程度将导致绝缘和灭弧性能的降低或丧失。

随着无人值守变电站向网络化、数字化方向发展以及对遥控、遥测的要求不断加强，对SF₆电气设备的气体密度和微水含量状态的在线监测具有重要的现实意义。随着中国智能电网的不断大力发展，智能高压电气设备作为智能变电站的重要组成部分和关键节点，对智能电网的安全起着举足轻重的作用。高压电气设备目前大多为SF₆气体绝缘设备，如果气体密度降低(如泄漏等引起)将严重影响设备的电气性能，对安全运行造成严重隐患。目前在线监测SF₆高压电气设备中的气体密度值已经非常普遍了，而现有的气体密度监测系统(气体密度监测器)基本上是：1)应用远传式SF₆气体密度监测器实现密度、压力和温度的采集，上传，实现气体密度在线监测；2)应用气体密度变送器实现密度、压力和温度的采集，上传，实现气体密度在线监测。SF₆气体密度监测器是核心和关键部件，目前的气体密度监测器还保留传统的机械式，如申请人之前的专利公布的气体密度监测器，包括压力检测器、温度补偿元件、信号发生器、信号调节机构。由于高压变电站现场运行的环境恶劣，环境温度变化大，现有的机械式密度监测器精密度较差、测量不准，无法在压力轻微变化时进行动作，反映不出电气设备的微漏状态，难以满足精准测量、精准管控的要求。

边缘计算是指在靠近物或数据源头的一侧，采用网络、计算、存储、应用核心能力为一体的开放平台，就近提供最近端服务。其应用程序在边缘侧发起，产生更快的网络服务响应，满足行业在实时业务、应用智能、安全与隐私保护等方面的基本需求。边缘计算技术取得突破，意味着许多控制将通过本地设备实现而无需交由云端，处理过程将在本地边缘计算层完成，这无疑将大大提升处理效率，减轻云端的负荷。

如何利用边缘计算，研制一种能实现精准测量的气体密度监测器是本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于边缘计算的多功能气体密度监测器及系统，以解决上述技术背景中提出的问题。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本申请第一个方面提供了一种基于边缘计算的多功能气体密度监测器。

本申请第二个方面提供了一种基于边缘计算的多功能气体密度监测系统，所述系统由第一个方面所述的一种基于边缘计算的多功能气体密度监测器构成，或者包括第一个方面所述的一种基于边缘计算的多功能气体密度监测器。