JLK-4000型SF6氣體激光智能化監(jiān)控系統(tǒng)

產(chǎn)品名稱(chēng)：JLK-4000型SF6氣體激光智能化監(jiān)控系統(tǒng)

JLK-4000型SF6氣體激光智能化監(jiān)控系統(tǒng)

SF6氣體檢測(cè)的必要性

開(kāi)關(guān)室是變電站各種設(shè)備最集中的地方，尤其是裝有SF6設(shè)備的開(kāi)關(guān)室，平時(shí)因?yàn)橥L(fēng)不良可能會(huì)缺氧或因設(shè)備中SF6氣體泄漏而污染室內(nèi)環(huán)境，使進(jìn)入房間的巡視、檢修人員的健康甚至生命受到嚴(yán)重威脅，給電力安全運(yùn)行帶來(lái)隱患，因此，我國(guó)《電業(yè)安全工作規(guī)程》特別規(guī)定，在相關(guān)場(chǎng)所必須安裝氧氣和SF6檢測(cè)報(bào)警裝置，并安裝必要的通風(fēng)換氣裝置。時(shí)，從環(huán)保的角度來(lái)考慮，在相關(guān)場(chǎng)所也有必要安裝SF6檢測(cè)報(bào)警裝置。

JLK-4000型SF6智能環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)是專(zhuān)門(mén)為了解決上述問(wèn)題而設(shè)計(jì)的。

SF6氣體智能環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)概述

JLK-4000型SF6智能環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)是在分析和比較國(guó)內(nèi)外同行業(yè)相關(guān)氣體檢測(cè)方法的基礎(chǔ)上，將*的激光技術(shù)應(yīng)用于SF6氣體檢測(cè)。

JLK-4000型SF6智能環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)是集氣體采樣分析、模擬量輸入、開(kāi)關(guān)量輸入、協(xié)議轉(zhuǎn)換、通信接口轉(zhuǎn)換、傳輸和開(kāi)關(guān)量輸出控制等功能于一體，覆蓋了工業(yè)控制及監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)采集所需功能，能根據(jù)各種應(yīng)用場(chǎng)合的具體要求進(jìn)行靈活配置的智能型采集系統(tǒng)。

JLK-4000型SF6智能環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)是綜合運(yùn)用了激光技術(shù)、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、通信技術(shù)于一體的開(kāi)放系統(tǒng)平臺(tái)，它的所有功能均采用模塊化設(shè)計(jì)，便于工程安裝及工程維護(hù)。

JLK-4000型SF6智能環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)可利用DDN、PSTN、TCP/IP、E1等各種傳輸系統(tǒng)，組建集中監(jiān)控系統(tǒng)。在遠(yuǎn)端監(jiān)控中心可隨時(shí)掌握變電站、開(kāi)關(guān)室的環(huán)境及SF6氣體泄漏狀況。

JLK-4000系列SF6智能環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)在傳輸條件完備的情況下，可以以網(wǎng)絡(luò)的形式組建監(jiān)控中心，可實(shí)現(xiàn)對(duì)變電站、開(kāi)關(guān)室無(wú)人值守，提高管理效率，完善維護(hù)體制。監(jiān)控中心以數(shù)據(jù)庫(kù)為核心，既可以實(shí)時(shí)監(jiān)控變電站、開(kāi)關(guān)室的環(huán)境及設(shè)備運(yùn)行狀況，又可以根據(jù)以往的環(huán)境、設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、分析，為管理者提供決策依據(jù)。

SF6氣體智能化環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)組成

系統(tǒng)由監(jiān)控主機(jī)，智能模擬量采集器，

SF6氣體激光探測(cè)器運(yùn)用激光技術(shù)、主動(dòng)取

樣方式實(shí)現(xiàn)對(duì)SF6氣體定量檢測(cè)，氧氣探測(cè)

器，溫濕度變送器，多功能控制器等組成。

可實(shí)時(shí)檢測(cè)SF6氣體濃度、氧氣含量、環(huán)境

溫濕度等，也可以檢測(cè)交、直流電壓電流等

模擬量，可以遠(yuǎn)程自動(dòng)/手動(dòng)控制風(fēng)機(jī)、空

調(diào)等開(kāi)關(guān)量。系統(tǒng)自動(dòng)記錄各種報(bào)警數(shù)據(jù)；

記錄風(fēng)機(jī)每次的動(dòng)作情況；按照設(shè)定的定

時(shí)時(shí)間控制風(fēng)機(jī)定時(shí)工作；泄漏超標(biāo)自動(dòng)

啟動(dòng)風(fēng)機(jī)排風(fēng)；根據(jù)用戶需要提供與遠(yuǎn)動(dòng)

通信裝置的接口，實(shí)現(xiàn)遙控、遙測(cè)、遙信

等功能。

SF6氣體檢測(cè)基本原理

激光原理介紹

物質(zhì)在常溫下處于熱平衡狀態(tài)，處于各能級(jí)的粒子（原子或分子）數(shù)以一定的統(tǒng)計(jì)規(guī)律分布。常態(tài)下，處于低能級(jí)的粒子數(shù)大于處于高能級(jí)的粒子數(shù)。當(dāng)這些粒子受到外來(lái)能量（電能或光能）激發(fā)時(shí)，一些粒子將被激發(fā)到高能級(jí)，而很快又自發(fā)地躍遷到低能級(jí)。這一粒子躍遷過(guò)程，實(shí)際上是受激粒子釋放能量過(guò)程。在一般狀態(tài)下，是通過(guò)發(fā)光或弛豫形式完成。

受激粒子停留在高能級(jí)的平均時(shí)間稱(chēng)為粒子在該能級(jí)的平均壽命。由于原子、離子或分子等內(nèi)部結(jié)構(gòu)的特殊性，它在各個(gè)能級(jí)的平均壽命也不一樣。在基態(tài)時(shí)，原子可以常時(shí)間地存在；而在激發(fā)態(tài)，平均壽命一般都很短。但是，有些受激粒子的某個(gè)或某些高能級(jí)卻有較長(zhǎng)的平均壽命，這種壽命較長(zhǎng)的高能級(jí)稱(chēng)為亞穩(wěn)態(tài)能級(jí)。

某些具有亞穩(wěn)態(tài)能級(jí)結(jié)構(gòu)的物質(zhì)，在一定外界能源如光能、電能、化學(xué)能等的激發(fā)下，可將粒子從低能級(jí)激發(fā)到高能級(jí)。在特定條件下（如照射光能足夠強(qiáng)），可使處于高能級(jí)的粒子數(shù)目大于低能級(jí)的粒子數(shù)目，這種物理現(xiàn)象稱(chēng)為“粒子數(shù)反轉(zhuǎn)"。物質(zhì)在處于粒子數(shù)反轉(zhuǎn)狀態(tài)時(shí)，有大量粒子在平均壽命時(shí)間內(nèi)聚集在亞穩(wěn)態(tài)能級(jí)上。當(dāng)這些高能態(tài)受激粒子在激光腔內(nèi)受到外來(lái)光子誘發(fā)時(shí)，將會(huì)得到進(jìn)一步放大，出現(xiàn)增益，這時(shí)將產(chǎn)生激光(Laser)或稱(chēng)為光的受激輻射放大（LASER--Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation）。

激光器及其SF6氣體激光檢測(cè)基本原理

激光器種類(lèi)繁多，常見(jiàn)的是氣體激光，固體激光，半導(dǎo)體激光，染料激光等。我們使用的激光器是幾種不同規(guī)格的石英玻管燒結(jié)引進(jìn)電極而成，在經(jīng)過(guò)高精度研磨管口，達(dá)到光學(xué)級(jí)別時(shí)，在管的兩端封貼專(zhuān)用激光鏡片。通過(guò)特殊處理和清洗激光管的毛細(xì)管，在高真空狀態(tài)下充入激光介質(zhì)，而成為激光器。這種激光器所使用激勵(lì)電源為直流高壓電源，激勵(lì)電壓1萬(wàn)8千伏，電流10毫安以內(nèi)。而工作電壓僅為數(shù)千伏，電流4到8毫安。激光器工作時(shí)須要配備冷卻系統(tǒng)，以防止激光管受熱損壞。SF6氣體激光檢測(cè)原理圖如圖一所示。

在光譜技術(shù)中，研究發(fā)現(xiàn)SF6氣體分子對(duì)一定光譜有較強(qiáng)的反應(yīng)。這種反應(yīng)的特征在于當(dāng)一定數(shù)量的光通過(guò)含有SF6氣體分子的樣品池時(shí)，SF6氣體分子將與其發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)過(guò)程。從而使通過(guò)樣品池的光子數(shù)量發(fā)生變化，在此基礎(chǔ)上，通過(guò)檢測(cè)裝置檢測(cè)通過(guò)樣品池的光譜強(qiáng)度的變化，便可實(shí)現(xiàn)SF6氣體的定量分析。因此，利用光譜這種原理，可達(dá)到SF6氣體是否泄漏檢測(cè)的目的。

SF6氣體激光檢測(cè)技術(shù)

利用激光光譜吸收技術(shù)檢測(cè)，對(duì)SF6氣體泄漏檢測(cè)，測(cè)量精度可高于百萬(wàn)分之一，檢測(cè)分辨率達(dá)到1ppm量級(jí)敏高，而且工作重復(fù)性好，穩(wěn)定可靠，使用壽命長(zhǎng)，定量分析，操作簡(jiǎn)單，故障率少。

JLK-4000型SF6智能環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)彌補(bǔ)了常規(guī)SF6氣體檢測(cè)技術(shù)的不足；檢測(cè)靈敏度、準(zhǔn)確度高，穩(wěn)定可靠，使用壽命長(zhǎng)，定量分析，不受環(huán)境的影響，操作簡(jiǎn)單，故障率小是該系統(tǒng)的顯著特點(diǎn)。

SF6智能環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)功能說(shuō)明

1. 對(duì)環(huán)境中SF6氣體的定量檢測(cè)功能（運(yùn)用激光技術(shù)，檢測(cè)性能不受環(huán)境影響）。

2. 對(duì)環(huán)境中SF6氣體濃度過(guò)高時(shí)發(fā)出超標(biāo)報(bào)警功能。

3. 微量監(jiān)測(cè)技術(shù)能發(fā)出早期現(xiàn)場(chǎng)警報(bào)，并指示氣體泄漏位置，及時(shí)通知危險(xiǎn)地點(diǎn)內(nèi)人員疏

散，尋找及消除泄漏源，保護(hù)運(yùn)行設(shè)備。

4. 每一個(gè)SF6氣體激光探測(cè)器具有獨(dú)立監(jiān)控功能，可監(jiān)測(cè)12組開(kāi)關(guān)，覆蓋長(zhǎng)度達(dá)120M。

5. 對(duì)環(huán)境中氧氣濃度的檢測(cè)功能。

6. 對(duì)環(huán)境中氧氣濃度過(guò)低時(shí)發(fā)出缺氧報(bào)警的功能。

7. 對(duì)環(huán)境溫濕度的檢測(cè)功能。

8. 自動(dòng)定時(shí)排風(fēng)和泄漏超標(biāo)自動(dòng)排風(fēng)功能。

9. 強(qiáng)制和手動(dòng)排風(fēng)按鍵設(shè)置，風(fēng)機(jī)控制功能靈活而完善。

10.對(duì)歷史數(shù)據(jù)（定點(diǎn)）與告警數(shù)據(jù)（每次報(bào)警的數(shù)據(jù)和控制動(dòng)作數(shù)據(jù)）的存儲(chǔ)、查詢功

能，具有與其他系統(tǒng)如配網(wǎng)/配電自動(dòng)化系統(tǒng)平滑接入功能。

11.靈活的系統(tǒng)組網(wǎng)功能，通過(guò)掛接不同的變送器，可以檢測(cè)不同的環(huán)境變量，配接不同的

控制器，可以控制不同的設(shè)備。

12.自動(dòng)語(yǔ)音提示實(shí)時(shí)檢測(cè)結(jié)果，加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)工作人員的直觀感覺(jué)。

13.大屏幕背景LCD顯示，停止操作后3分鐘自動(dòng)關(guān)閉背光。

JLK-4000主機(jī)主要功能是完成采集設(shè)備的數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)顯示、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、發(fā)送控制指令、報(bào)警指示、數(shù)據(jù)上傳、軟硬件復(fù)位等。主機(jī)配備操作面板與顯示界面，具有靈活的人機(jī)交互功能。

特點(diǎn)

1、 循環(huán)收集各探測(cè)器信息及數(shù)據(jù)；

2、 探測(cè)器信息及數(shù)據(jù)處理；

3、 告警、運(yùn)行指示；

4、 告警語(yǔ)音播報(bào)；

5、 十鍵操作面板；

6、 320×240液晶顯示；

7、 地址可以設(shè)置，最多可級(jí)聯(lián)255臺(tái)；

8、 數(shù)據(jù)可傳送到遠(yuǎn)方控制中心，控制中心也可直接遠(yuǎn)程查詢、控制監(jiān)控系統(tǒng)。

智能模擬量采集器

智能模擬量采集器主要功能是：1、完成現(xiàn)場(chǎng)傳感器/變送器送來(lái)的模擬信號(hào)的實(shí)時(shí)測(cè)量，并將數(shù)據(jù)處理后進(jìn)行報(bào)警指示和傳送到主機(jī)。這些模擬信號(hào)包括溫度、濕度、氧氣含量、SF6濃度以及其他交流電壓、交流電流、直流電壓、直流電流等。2、執(zhí)行主機(jī)下達(dá)的控制命令，完成對(duì)風(fēng)機(jī)、空調(diào)等設(shè)備的開(kāi)關(guān)動(dòng)作。

特點(diǎn)

1、可采集六路模擬信號(hào)；

2、可實(shí)現(xiàn)四路控制輸出；

3、實(shí)時(shí)報(bào)警功能。

4、軟件配置報(bào)警上下限，配置數(shù)據(jù)掉電不丟失；

5、上電自檢及硬件故障診斷功能；

6、測(cè)量自校準(zhǔn)功能；

7、RS422/RS485總線接口，便于組網(wǎng)；

8、軟硬件防干擾設(shè)計(jì)，可在較惡劣環(huán)境下工作。

氣體激光探測(cè)器

氣體激光探測(cè)器主要功能是：采集現(xiàn)場(chǎng)空氣樣本，

利用光譜吸收技術(shù)檢測(cè)樣本空氣中SF6氣體含量，含量

超標(biāo)時(shí)進(jìn)行報(bào)警指示和傳送到上位機(jī)。

特點(diǎn)

1、 定量分析功能；

2、 實(shí)時(shí)報(bào)警功能；

3、 報(bào)警靈敏度1ppm；

4、 12路泵吸式空氣采樣通道；

5、 實(shí)時(shí)硬件故障診斷功能；

6、 RS485總線接口，便于組網(wǎng)；也可直接輸出信號(hào)給模擬量采集器；

7、 工作穩(wěn)定可靠。

溫濕度變送器

溫濕度變送器主要功能為：將工作現(xiàn)場(chǎng)的

溫度與濕度變?yōu)閿?shù)字信號(hào)，通過(guò)RS485總線傳

送給JLK-4000主機(jī)進(jìn)行處理和顯示。

特點(diǎn)

1、抗干擾設(shè)計(jì)，可在惡劣環(huán)境下工作；

2、穩(wěn)定可靠。

氧氣探測(cè)器

氧氣探測(cè)器主要功能為：將工作現(xiàn)場(chǎng)的

氧氣濃度參數(shù)變?yōu)?/SPAN>4～20mA電流傳送給

智能模擬量采集器進(jìn)行數(shù)字量化處理，然后

傳送JLK-4000主機(jī)進(jìn)行顯示。

多功能控制器與線路分配器

多功能控制器主要功能為：通過(guò)總線接

受監(jiān)控主機(jī)的指令完成相應(yīng)的控制，包括抽

氣泵、水泵、激光設(shè)備以及電磁閥開(kāi)啟關(guān)閉

等控制。

線路分配器主要功能為：安裝布線提供擴(kuò)展用。

SF6智能環(huán)境系統(tǒng)主要參數(shù)

1、SF6濃度超限報(bào)警點(diǎn)：1000ppm

精度＜5%FS （可在100-1000ppm范圍內(nèi)靈活設(shè)置）

2、氧氣濃度檢測(cè)范圍： 1～30%，缺氧報(bào)警點(diǎn)： 18%，精度＜0.5%

3、 溫度顯示范圍： -40～+99℃

4、 濕度顯示范圍： 0～99%RH

5、 電 源： AC/DC 100～265V/48V

6、 風(fēng)機(jī)輸出接點(diǎn)：AC380V/40A、80A、120A；AC220V/40A、80A、120A（可選）

7、 主機(jī)外形尺寸(mm)： L340 × W260 × H60

8、 氣體分析綜合機(jī)柜尺寸(mm)：L600 × W600 × H1000

9、 溫濕度和O2變送器尺寸(mm)： L125 × W92 × H25

10、 主機(jī)安裝方式： 壁掛式

11、 風(fēng)機(jī)啟動(dòng)： 氧含量 ≤18%時(shí)或SF6氣體濃度 ≥1000ppm時(shí)，自動(dòng)啟動(dòng)風(fēng)機(jī)，每次啟動(dòng)時(shí)間15min，也可手動(dòng)控制或強(qiáng)制啟動(dòng)風(fēng)機(jī)

12、 聲光報(bào)警功能提示： 主機(jī)有聲光報(bào)警功能

13、 通信：RS485接口,可通過(guò)GPRS/GSM、TCP/IP、Modem上傳到上位機(jī)

14、 歷史數(shù)據(jù)和報(bào)警信息存儲(chǔ)設(shè)計(jì),報(bào)警信息存儲(chǔ)：兩年，上位機(jī)海量存儲(chǔ)

15、 系統(tǒng)平均*工作時(shí)間為30000小時(shí)。