[发明专利]基于窄带差分光谱法的空间痕量气体检测定位方法及装置

说明书

本发明公开基于窄带差分光谱法的空间痕量气体检测定位方法，涉及GIS设备监测技术领域，包括：通过红外热辐射光源产生红外热辐射光源；对GIS设备的SF6泄漏情况进行检测定位获取检测定位信息；接收检测定位信息进行处理显示并上传至远端监控平台。本发明公开基于窄带差分光谱法的空间痕量气体检测定位装置。本发明对气体绝缘高压设备SF6气体泄漏进行检测和定位，先于压力表发现微量气体泄漏，并指示泄漏点位置；大幅提升了现有SF6气体泄漏监测技术水平，及早发现设备早期气体泄漏；使用窄带差分光谱对两路回波信号进行差分处理，既可以保证待测气体吸收足够的光强又可避免其他气体以及环境产生的干扰，实现对SF6气体微泄漏的精准检测。

技术领域

本发明涉及GIS设备监测技术领域，具体涉及基于窄带差分光谱法的空间痕量气体检测定位方法及装置。

背景技术

SF6泄漏是GIS最常见的缺陷，导致电气设备内部压力降低，设备绝缘和灭弧能力下降，甚至会导致设备放电故障或开关设备闭锁；SF6气体温室效应是CO2的23900多倍，在空气中能够存在3200多年，对环境存在严重影响。SF6在常温下无毒且不具有腐蚀性，但是经过局部放电、电弧放电等后，会分解出四氟化硫、二氟化硫等多种低氟硫化物，进一步与水分反应后，生成氟化氢、二氧化硫等有毒有害物质，会影响运维人员的安全。

对于GIS气体检漏技术，目前主要的检测原理有紫外线电离、高频振荡无极电离、电子捕获、负电晕放电等，但在实际使用中存在泄漏部位定位效率低、检测误差随环境变化大、难以做到精确定位和定量检测等问题。

近几年，利用SF6气体红外特性发展的激光成像检漏法及红外成像检漏法在检测SF6气体泄漏方面实现了重大突破，能够在相对较远距离发现泄漏点，但该方法灵敏度较低，难以对微量的SF6泄漏进行有效检测，难以及时发现GIS漏气缺陷。目前用于SF6泄漏监测的红外成像检测法技术有着非接触，检测距离远携带方便等优点，但检测灵敏度较低，难以实现SF6微量泄漏的早期预警，且检测效率偏低。

发明内容

为了解决上述现有技术存在的不足，本发明提供基于窄带差分光谱法的空间痕量气体检测定位方法及装置。

本发明提出的技术方案为：

基于窄带差分光谱法的空间痕量气体检测定位方法，包括：

通过红外热辐射光源产生红外热辐射光源；

对GIS设备的SF6泄漏情况进行检测定位获取检测定位信息；

接收检测定位信息进行处理显示并上传至远端监控平台。

作为本发明的进一步技术方案为，所述通过红外热辐射光源产生红外热辐射光源；具体包括：

所述红外热辐射光源包括：红外热辐射光源、反光镜、凸透镜和滤光片；所述红外热辐射光源的背部设置反射镜，所述红外热辐射光源的前侧设置凸透镜，所述凸透镜的出光侧设置滤光片。

作为本发明的进一步技术方案为，对GIS设备的SF6泄漏情况进行检测得到检测信息，具体包括：

采用快速光谱采集技术得到差分吸收光谱；

利用双通道窄带差分光谱检测技术，获得环境对气体能量吸收的干扰情况，实现泄漏量的定量测量；

通过增加一路参考通道，对测量信号与参考信号做差分处理，将两次计算过程中的变化因素进行抵消；

依据待测SF6气体的选择吸收特性，将大功率宽带热辐射光源的发射光经分束器分为两束，经过滤光片后产生两个中心波长光信号，分别对应SF6气体分子最高吸收峰与弱吸收处，得到GIS设备的SF6泄漏位置；

将气体泄漏轨迹图像的像素点着重标识，并用双波段精确定位。