SF6是由两位法国化学家Moissan和Lebeau在1900年合成。从60年代起，SF6气体以其优异的绝缘和灭弧性能，在电力系统中得到广泛应用。在今天,SF6气体几乎成为高压、超高压断路器和GIS中唯一的绝缘和灭弧介质。

六氟化硫在常温常压下是一种无色、无臭、无毒、不燃、无腐蚀的气体，气体密度6.139g/L，其化学稳定性强，500℃-600℃不分解。 六氟化硫具有良好的电气绝缘性能及优异的灭弧性能，被广泛应用于电器工业，如：断路器、高压变压器、气封闭组合电容器、高压传输线、互感器等。在电力工业中，SF6是一种重要的介质，它用作封闭式中、高压开关的灭弧和绝缘气体。六氟化硫还是一种简单窒息剂。暴露在氧气含量<19.5%的大气中会导致头晕、昏迷、口水增多、反应迟钝、反胃、呕吐、失去意识和死亡。暴露在氧气含量<12％ 的大气中会无任何先兆的失去知觉，并失去自我救护的能力。SF6经过高温拉弧放电的分解物氟化亚硫酰（SOF2）、氟化硫酰（SO2F2）、四氟化硫（SF4）、二氟化硫（SF2）等等也对人体有极大的损害。因此在装有SF6设备的开关室，平时因为通风不良可能会缺少新鲜空气，缺氧或因设备SF6气体泄漏而污染室内环境，使进入房间的操作人员，巡视、检修人员的健康甚至生命受到严重威胁，给电力安全运行带来挑战，因此，我国《电业安全工作规程》特别规定，在相关场所必须安装氧气和SF6检测报警装置，并安装必要的通风换气装置。

PSMS-SF6智能环境监控系统是专门为了解决上述问题而设计的，系统是由四大模块构成，分别是操作控制屏、检测主机、集中供电单元、气体采样单元，可实时检测SF6、环境温湿度、氧气含量等，可以控制风机、空调等的开关等。系统自动记录各种报警数据与实时数据，并按照设定的方式控制风机等；能根据各种应用场合的具体要求进行灵活配置的智能型采集系统；并可提供与远端通信装置的接口，实现遥控、遥测、遥信等功能。

PSMS-SF6智能环境监控系统是综合运用激光技术、数据采集、数据处理、通信技术于一体的开放系统平台，它的所有功能均采用模块化设计，便于工程安装及工程维护。

本系统可广泛应用于各种电压等级的SF6开关室、组合电器室（GIS室）等场所。

开关室是变电站各种设备最集中的地方，尤其是装有SF6设备的开关室，平时因为通风不良以及SF6气体泄漏，很可能会造成室内缺氧以及有害废气沉积于室内，从而导致使进入SF6开关室操作、巡视、检修的工作人员在健康上以及生命安全都受到严重威胁，给电力安全运行带来挑战。因此，我国《电力安全工作规程》特别规定，在相关场所必须安装氧气和SF6检测报警装置，并安装必要的通风换气装置。同时，从环保的角度来考虑，在相关场所也有必要安装SF6检测报警装置。PSMS-SF6智能环境监控系统是专门为了解决上述问题而设计的。

本PSMS-SF6智能环境监控系统拟对延安供电局110kV贯屯变电站进行集中监控，变电站设备暂按：

加热系统：加热机×32；

抽湿机系统：抽湿机×4；

空调系统：普通空调×4；

环境系统：温湿度×32；SF6气体传感器×24；氧气含量变送器×24；

风机系统：风机×32；

在延安供电局110kV贯屯变电站监控室搭建监控中心，实时遥测、遥信、遥控、遥调、遥视等功能，同时提供手机短信自动提示告警。显示并打印告警信息、告警或故障的分类统计、故障派修及故障单的管理、自动查修辅助、自动复测消障等功能，对变电站集中监控管理，实现从有人值守到少人或无人值守。

系统由监控主机（PSMS-SF6）， PSMS-气体探头（氧气探头、电晕放电探头、半导体气体检测探头）， 温湿度变送器（PSMS-TH），风机控制器（PSMS-FC）等组成。可实时检测SF₆气体浓度、氧气含量、环境温湿度等，可以远程自动/手动控制风机。系统自动记录各种报警数据，记录风机每次的动作情况，按照设定的定时时间控制风机定时工作，泄漏超标自动启动风机排风，根据用户需要提供与远动通信装置的接口，实现遥控、遥测、遥信等功能。

利用目前先进的电晕放电检测技术和日本半导体气体检测技术共同检测开关室中SF₆气体浓度，从而确定空气SF₆气体泄漏是否超标。

A.       日本半导体气体检测技术：半导体传感器工作寿命长，对气体反应灵敏，但检测精度不高、反应速度慢，而且受温度、湿度等环境因素影响较大。

B.       电晕放电检测技术：检测精度高、反应速度快，而且不受温度、湿度等环境因素影响，但是放电探针工作寿命短。

我司在充分分析了上述两种SF₆气体检测方式的优缺点，经过大量的实验和测试，研究出将两种检测技术融为一体来检测SF₆气体泄漏的新型检测方法。该检测方法吸取了半导体传感器对SF₆气体反应灵敏和使用寿命长及电晕放电检测准确度高和反应速度快的优点，从而克服了单一一种检测方式的检测不足，大大提高SF6气体检测的准确度，延长了产品使用寿命。

Ø         对环境中SF6气体浓度检测功能，SF6气体浓度过高时发出超标报警功能；

Ø         对环境中氧气浓度的检测功能；

Ø         对环境中氧气浓度过低时发出缺氧报警的功能；

Ø         对环境温湿度的检测功能；

Ø         自动定时排风和泄漏超标自动排风功能；

Ø         强制和手动排风按键设置，风机控制功能灵活而完善；

Ø         对历史数据（定点）与告警数据（每次报警的数据和控制动作数据）的存储、查询功能；

Ø         具有与其他系统如配网/电自动化系统平滑接入的功能；

Ø         自动语音提示，播报当前开关室内的氧气浓度和SF6气体的含量状况，以提醒工作人员是否可以安全进入开关室；

Ø         灵活的系统组网功能，通过挂不同的变送器，可以检测不同的环境变量，配接不同的控制器，可以控制不同的设备；

Ø         大屏幕背景LCD显示，停止操作后3分钟自动关闭背光。

PSMS-SF6主机主要功能是完成数据采集、数据显示、数据存储、发送控制指令、报警指示、数据上传、软硬复位等。主机配备操作面板与显示界面，具有灵活的人机交流功能。

Ø         循环采集和处理各气体探头的信息及数据；

Ø         存储和查询告警及历史数据；

Ø         告警、运行指示；

Ø         告警语音提示；

Ø         十键操作面板；

Ø         320×240液晶显示；

Ø         地址可以设置，最多可级联255台；

Ø         数据可传送到远方控制中心，控制中心也可直接远程查询、控制监控系统。

PSMS-气体探头主要功能是：完成现场氧气含量、SF6气体浓度信号的实时检测，并将数据处理后进行报警指示和传送到主机。

Ø         采集氧气浓度数值；

Ø         利用两种检测技术采集SF6气体浓度数值；

Ø         实现氧气及SF6气体超标报警功能。

Ø         软件配置报警上下限，配置数据掉电不丢失；

Ø         上电自检及硬件故障诊断功能；

Ø         RS485总线接口，便于组网；

Ø         软硬件防干扰设计，可在较恶劣环境下工作。

PSMS-TH温湿度变送器主要功能为：将工作现场的温度与湿度变为数字信号，通过485总线传送给PSMS-SF6主机进行处理和显示。

Ø         抗干扰设计，可在恶劣环境下工作；

Ø         稳定可靠。

PSMS-FC风机控制器主要功能为：通过总线接受监控主机的指令完成相应风机的开关控制。

PSMS-HUB 线路分配器主要功能为： 安装布线提供扩展用。

Ø         SF6浓度超限报警点： 1000uL/L，精度＜5%FS

Ø         氧气浓度检测范围： 1～25%，缺氧报警点： 18%，精度＜0.5%

Ø         温度显示范围： -40～+99℃

Ø         湿度显示范围： 0～99%RH

Ø         电    源： AC/DC 100～265V/48V

Ø         风机输出接点：AC380V/40A、80A、120A；AC220V/40A、80A、120A（可选）

Ø         主机外形尺寸(mm)： L400 × W300 × H60

Ø         气体探头(mm)：L190 × W120× H40

Ø         温湿度变送器尺寸(mm)： L125 × W92 × H25

Ø         风机控制器尺寸(mm)： L125 × W92 × H25

Ø         主机安装方式：壁挂式

Ø         风机启动：氧含量≤18%时或SF6气体浓度≥1000uL/L时，自动启动风机，每次启动时间15min，也可手动控制或强制启动风机

Ø         声光报警功能提示：主机有声光报警功能

Ø         语音功能：系统可以语音提示告警

Ø         红外探测功能：系统可以探测到想要进入开关室的工作人员，并且在风机没有工作时进行语音提示通风

Ø         通讯： RS485接口,可通过GPRS/GSM、TCP/IP、Modem上传到上位机

Ø         历史数据和报警信息存储设计，报警记录时间：两年，上位机海量存储

Ø         系统平均无故障工作时间（MTBF）为30000小时。

监控中心采用客户/服务器（Client/Server）结构，使用开放式软件平台，扩充性好，兼容性强。

服务器端：操作系统：Sco Unix

数据库管理系统：Sybase

开发工具：SQL或C++

客户端：操作系统：Win2000

开发工具： Delphi

本地数据库：PARADOX7.0

网络协议：监控中心构成的局域网，监控中心与监控单元构成的广域网全部采用

国际标准协议TCP/IP。

配置子系统主要功能是配置中心、局站的模块和通讯口的各类基本参数信息，以及相互之间的关联信息。按照系统功能划分，该子系统由以下三部分组成：

主要功能为：对系统的分区、局站的配置，对各个通讯口、模块的配置，对各个模板通道的配置，对设备的配置等等。用户通过对该部分的操作可将各类基础数据信息加入整个系统。

定义模块的模拟量、开关量通道同设备参数的关联关系。

主要功能为：系统配置安装报表的产生，系统配置数据的导入与备份，对智能设备数据的整理等等。

采集子系统承担了对本地或远端监控模块的数据采集、数据分析、数据保存和数据转发等功能。采集子系统内由多个功能模块组成，它们相互协助实现数据的采集、分析、转发和保存。

采集子系统利用多线程技术可以对多个通信口进行并发访问，完成对监控模块的采集。通信口的通信方式可以是RS485、RS232；物理通信线路可以是RS485总线，也可以是通过调制解调器（modem）连接的拔号线路、通过DTU连接的DDN线路、通过专用接口设备连接的E1线路等。本部分充分利用操作系统的并发性，实现多路模块的快速轮巡采集。

所有的监控模块都必须与某个通信口连接，通信口的连接方式决定了监控模块的采集方式。

监控模块实时数据保存在本地缓冲区，保证数据浏览的实时性和告警的迅速上告。

包含对设备运行的分析及系统本身的分析，从而保证系统能长期稳定运行。提供丰富的运行参数以供分析。

通过TCP/IP接入整个监控系统。

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