基于GIS拆裝智能平臺(tái)的環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)研究

劉統(tǒng)周

摘? ?要：GIS拆裝平臺(tái)與傳統(tǒng)的配電裝置相比，優(yōu)勢(shì)十分明顯，具體表現(xiàn)為體積小、設(shè)備出現(xiàn)故障的概率和維護(hù)難度較低，故被廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)之中。本文首先對(duì)影響GIS拆裝智能平臺(tái)拆裝質(zhì)量的因素進(jìn)行分析，然后闡述GIS拆裝智能平臺(tái)的環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)，具體包括設(shè)計(jì)環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、選擇微處理器、檢測(cè)溫度和濕度等內(nèi)容，最后確定GIS戶(hù)外安裝檢修的環(huán)境要求，希望為相關(guān)行業(yè)提供借鑒。

關(guān)鍵詞：GIS拆裝智能平臺(tái)? 環(huán)境監(jiān)測(cè)? 電力系統(tǒng)

中圖分類(lèi)號(hào)：X83? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1674-098X（2019）11（a）-0133-02

在電力系統(tǒng)中存在著許多無(wú)人值守的區(qū)域，變電站就是其中的代表。但是電力系統(tǒng)需要對(duì)突發(fā)情況進(jìn)行及時(shí)有效的處理，以降低損失。為此將GIS智能拆裝平臺(tái)環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)應(yīng)用于電力系統(tǒng)，通過(guò)采集和分析變電站的運(yùn)行指標(biāo)，并將其統(tǒng)一傳輸?shù)焦芾砥脚_(tái)，有助于提高電力系統(tǒng)的智能水平。

1? 影響GIS拆裝智能平臺(tái)現(xiàn)場(chǎng)拆裝質(zhì)量的環(huán)境因素

1.1 環(huán)境濕度和溫度

SF6是一種氣體，具有良好絕緣能力和滅弧性能，但如果摻入水分，氣體能力就會(huì)受到影響，同時(shí)還會(huì)出現(xiàn)閃絡(luò)擊穿。如果SF6含水量較高，則會(huì)在電弧的作用下，生成一種酸性物質(zhì)，這種酸性物質(zhì)會(huì)對(duì)有機(jī)材料和金屬造成侵蝕，設(shè)備或線路的使用壽命會(huì)因此而縮減。拋去空氣中的水分不談，GIS在施工過(guò)程中所進(jìn)入的水分，是導(dǎo)致SF6氣體水分增加的重要原因。故GIS安裝對(duì)空氣濕度有嚴(yán)格的要求，如果空氣濕度大于80%，則不能安裝GIS。氣體含水量是環(huán)境溫度對(duì)產(chǎn)品安裝質(zhì)量影響的具體表現(xiàn)，GIS產(chǎn)品施工對(duì)溫度同樣提出了要求。如果環(huán)境溫度較低，那么GIS產(chǎn)品的殼體、導(dǎo)體等零部件就會(huì)吸收空氣中的水分，在產(chǎn)品組裝完成后，環(huán)境溫度就會(huì)逐漸上升，此時(shí)，零部件所攜帶的水分就會(huì)與SF6氣體相混合，這樣一來(lái)，就使產(chǎn)品的絕緣性能受到了不利影響。

1.2 風(fēng)力因素

眾所周知，風(fēng)力等級(jí)只有符合一定的條件，地面上的灰塵和雜質(zhì)就會(huì)在風(fēng)力的作用下而飄起，如果在這種風(fēng)力條件下安裝GIS產(chǎn)品，灰塵等顆粒物極易進(jìn)入產(chǎn)品中，使氣室內(nèi)的凈度受到影響。在風(fēng)力較小的條件下安裝產(chǎn)品，雖然能增強(qiáng)氣室凈度，但設(shè)備拆裝過(guò)程中的有毒有害氣體卻無(wú)法及時(shí)排除，所以，風(fēng)力也成為了威脅人身安全和產(chǎn)品安裝檢修質(zhì)量的重要因素[1]。

此外，金屬屑、灰塵等顆粒物對(duì)于GIS絕緣的影響也不容忽視，究其原因，主要是這些顆粒物容易在多種因素的影響下，在殼體底部匯聚，垂直殼體和管道水平盤(pán)式絕緣子是顆粒物的主要聚集地。如果產(chǎn)品所處環(huán)境存在較高的電壓，那么就會(huì)對(duì)顆粒物產(chǎn)生一種吸引力，顆粒物會(huì)在電壓的作用下，不斷向低電壓地區(qū)轉(zhuǎn)移，GIS絕緣性能也會(huì)隨之受到干擾。

2? 基于GIS拆裝智能平臺(tái)的環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)研究

環(huán)境監(jiān)測(cè)在GIS拆裝智能平臺(tái)應(yīng)用過(guò)程中具有十分重要的地位，通過(guò)上述分析得知，施工環(huán)境對(duì)GIS安裝質(zhì)量所造成的影響較為直接，然而利用環(huán)境監(jiān)測(cè)功能，即可對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境進(jìn)行把控，從而使GIS的安裝質(zhì)量得到保證[2]。

2.1 環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

本文選擇的監(jiān)控裝置，其核心為單片機(jī)。這個(gè)監(jiān)測(cè)裝置屬于一種智能設(shè)備，用戶(hù)在設(shè)備上自動(dòng)設(shè)置監(jiān)測(cè)數(shù)和監(jiān)測(cè)時(shí)間，設(shè)置完畢后，監(jiān)測(cè)裝置就會(huì)按照用戶(hù)的設(shè)置，在設(shè)置時(shí)間段上進(jìn)行環(huán)境數(shù)據(jù)的采集、分析和處理。環(huán)境監(jiān)測(cè)裝置由以下幾個(gè)部分組成：（1）數(shù)據(jù)采集模塊;（2）顯示模塊;（3）無(wú)線通信模塊;（4）自動(dòng)報(bào)警模塊;（5）數(shù)據(jù)處理模塊。這個(gè)監(jiān)測(cè)裝置的功能十分完善，在發(fā)現(xiàn)異常狀況后即可通過(guò)聲光報(bào)警功能，對(duì)工作人員進(jìn)行提醒，并且工作人員可以根據(jù)工作需求，設(shè)定或更改報(bào)警參數(shù)，具有測(cè)量范圍大、精度高和安裝便捷的優(yōu)勢(shì)，將其安裝于裝載GIS拆裝智能平臺(tái)的運(yùn)輸車(chē)上，即可賦予該裝置移動(dòng)功能。

2.2 選擇微處理器

本裝置選擇的微處理器型號(hào)為MSP430F167，并將其作為監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的控制芯片，之所以選擇這個(gè)處理器，主要是該處理器具有以下方面的優(yōu)勢(shì)：（1）較低的功耗;（2）處理速度顯著;（3）抗干擾能力強(qiáng);（4）性?xún)r(jià)比高;（5）運(yùn)行穩(wěn)定性強(qiáng)。目前這種處理器已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于諸多領(lǐng)域，芯片工作溫度不宜高于80℃。

2.3 溫濕度檢測(cè)

在溫濕度檢測(cè)方面，所選的溫濕度檢測(cè)器為DHT22數(shù)字溫濕傳感器，這種傳感器具有多種功能，屬于復(fù)合傳感器的一種，由兩個(gè)元件組成，一個(gè)元件為NTC測(cè)溫元件，另一個(gè)元件為電容式感濕元件，在檢測(cè)環(huán)境溫度和濕度中應(yīng)用這種傳感器，可以取得良好的效果，其測(cè)溫范圍最低可達(dá)40℃，最高為80℃，精準(zhǔn)度不超過(guò)0.1℃

2.4 粉塵檢測(cè)

粉塵檢測(cè)的原理如圖1所示，使用抽氣泵，將需要檢測(cè)的空氣吸入到暗室之中，然后使用LED光源對(duì)氣體進(jìn)行照射，這樣就可以將空氣中的粉塵顯示在光電倍增管之中。光電倍增管屬于一種的電子器件，其基礎(chǔ)為外光電效應(yīng)和二次電子發(fā)射效應(yīng)，可以對(duì)氣體中的粉塵濃度進(jìn)行確定，因此，對(duì)這個(gè)電子器件進(jìn)行使用，就可以準(zhǔn)確計(jì)算被測(cè)氣體的粉塵濃度。

2.5 風(fēng)速監(jiān)測(cè)

該監(jiān)測(cè)裝置具有一個(gè)直流電機(jī)裝置，且?guī)в猩热~，風(fēng)在流經(jīng)設(shè)備時(shí)，會(huì)帶動(dòng)扇葉進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，繼而帶動(dòng)電機(jī)，電機(jī)會(huì)發(fā)出直流電壓。然后將電壓傳輸至控制芯片，通過(guò)對(duì)電壓的計(jì)算，并利用其中所包含的關(guān)系，即可準(zhǔn)確計(jì)算環(huán)境中的風(fēng)力。

3? GIS戶(hù)外安裝和檢修環(huán)境要求

通過(guò)上述可知，GIS產(chǎn)品安裝對(duì)于環(huán)境的要求十分嚴(yán)格，如果環(huán)境存在問(wèn)題，則會(huì)對(duì)安裝質(zhì)量造成極為不利的影響。為了提高安裝質(zhì)量，滿足GIS產(chǎn)品安裝的環(huán)境要求，我國(guó)電力企業(yè)在研究后，逐漸制定了一套行之有效的標(biāo)準(zhǔn)。主要表現(xiàn)在以下方面：

（1）安裝現(xiàn)場(chǎng)及其周?chē)坏么嬖趯?dǎo)致粉塵產(chǎn)生的工作，不得在風(fēng)力等級(jí)高于4級(jí)的環(huán)境內(nèi)施工，不得在降雨天氣施工，不得在昆蟲(chóng)較多的環(huán)境下施工。

（2）將空氣質(zhì)量指數(shù)作為依據(jù)，將空氣質(zhì)量劃分為6個(gè)級(jí)別，指數(shù)等級(jí)與污染程度成正比，簡(jiǎn)言之，污染等級(jí)越高，空氣指數(shù)等級(jí)越高。這種劃分標(biāo)準(zhǔn)較為清晰，一目了然，有助于施工人員進(jìn)行合理選擇。

（3）我國(guó)電網(wǎng)企業(yè)規(guī)定，在進(jìn)行安裝施工過(guò)程中，滅弧室的空氣潔凈等級(jí)應(yīng)該超過(guò)8級(jí)，其它零部件安裝時(shí)的空氣潔凈程度不得低于9級(jí)，為確保產(chǎn)品安裝質(zhì)量，需要在空氣質(zhì)量指數(shù)高于（0-50）時(shí)進(jìn)行安裝。

4? 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，GIS產(chǎn)品安裝質(zhì)量容易受到空氣濕度、溫度、風(fēng)力等環(huán)境因素的影響，為克服這些因素的影響，需要使用GIS拆裝智能平臺(tái)的環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)，對(duì)這些環(huán)境因素加以監(jiān)測(cè)，并在此基礎(chǔ)上，合理選擇安裝時(shí)間和地點(diǎn)，只有這樣，才能在最大限度上，避免環(huán)境因素威脅GIS產(chǎn)品安裝質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

[1] 林磊，徐華，李國(guó)光，等.GIS智能拆裝平臺(tái)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J].大眾用電，2018，32（10）：20-21.

[2] 張弛，錢(qián)平，鄭雷，等.基于GIS拆裝智能平臺(tái)的環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)[J].計(jì)算技術(shù)與自動(dòng)化，2018，37（3）：69-72.