SC-COP138S SF₆泄漏報(bào)警監(jiān)測(cè)系統(tǒng)說(shuō)明

※  SC-COP138S：所述均指三昌公司自主研發(fā)、生產(chǎn)的SF₆氣體泄漏在線監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)；

※ 監(jiān)控主機(jī)：所指為系統(tǒng)核心，收集處理，顯示傳感器上傳來(lái)的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境數(shù)據(jù)的部件，其型號(hào)為SC-COP138S-Z；

※  SF₆濃度：指開關(guān)室（GIS）內(nèi)環(huán)境濃度，SF₆氣體泄漏后的體積比（ppm）；

※  SF₆、O₂、溫濕度傳感器：均指集成了SF₆和O₂含量，溫濕度監(jiān)測(cè)功能的四合一單獨(dú)部件，其型號(hào)為SC-COP138S-B；

※  上位機(jī)：指安裝了本系統(tǒng)上位驅(qū)動(dòng)軟件，用于與監(jiān)控主機(jī)通信，實(shí)現(xiàn)在主控室或遠(yuǎn)程調(diào)度中心同步顯示現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，并控制現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)控計(jì)算機(jī)。

二、系統(tǒng)簡(jiǎn)介及本系統(tǒng)研制的依據(jù)

1、系統(tǒng)簡(jiǎn)介

SC-COP138 S SF₆泄漏在線監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)，是根據(jù)當(dāng)前電力系統(tǒng)強(qiáng)調(diào)安全生產(chǎn)的形勢(shì)，為在安裝有SF₆設(shè)備的配電裝置室的工作人員提供人身健康安全保護(hù)而設(shè)計(jì)、開發(fā)的智能型在線SF₆ 泄漏監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)。

   選用進(jìn)口高穩(wěn)定的氧氣和SF₆氣體傳感器，連續(xù)檢測(cè)環(huán)境空氣中SF₆氣體含量和氧氣含量，當(dāng)環(huán)境中SF₆氣體含量超標(biāo)或缺氧，能連續(xù)進(jìn)行報(bào)警，同時(shí)自動(dòng)開啟通風(fēng)機(jī)進(jìn)行通風(fēng)，并具有溫濕度檢測(cè)、工作狀態(tài)語(yǔ)音提示、遠(yuǎn)傳報(bào)警、歷史數(shù)據(jù)查詢等諸多豐富功能。

SF₆氣體以其優(yōu)異的絕緣和滅弧性能，在電力系統(tǒng)中獲得了廣泛的應(yīng)用，幾乎成了中壓、高壓和超高壓開關(guān)中所使用的絕緣和滅弧介質(zhì)。正因?yàn)镾F₆氣體的大量使用，其安全性也受到了人們的廣泛關(guān)注。客觀上講，SF₆氣體是一種無(wú)色、無(wú)味、密度比空氣重、不易與空氣混和的惰性氣體，對(duì)人體沒(méi)有毒性。但是在高壓電弧的作用下或高溫時(shí)，SF₆氣體會(huì)發(fā)生部分分解，而其分解物往往含有劇毒，即便是微量，也能致人非命。當(dāng)使用以SF₆氣體為絕緣和滅弧介質(zhì)的室內(nèi)開關(guān)在使用過(guò)程中發(fā)生泄漏時(shí)，泄漏出來(lái)的SF₆氣體及其分解物會(huì)往室內(nèi)低層空間積聚，造成局部缺氧和帶毒，對(duì)進(jìn)入室內(nèi)的工作人員的生命安全構(gòu)成了嚴(yán)重的危險(xiǎn)。因此，研制SF₆泄漏在線監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)應(yīng)用于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，已經(jīng)變得非常重要。

SF₆泄漏在線監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)正是滿足了電力安全生產(chǎn)的這一需求。整個(gè)系統(tǒng)由一臺(tái)主機(jī)、若干只四合一氣體傳感器（具體數(shù)量根據(jù)實(shí)際使用開關(guān)室的開關(guān)數(shù)量和空間大小而定）組成。四合一氣體傳感器安裝在SF₆開關(guān)的下方，用以在線連續(xù)檢測(cè)SF₆開關(guān)室的氧氣濃度和SF₆氣體濃度和溫濕度。主機(jī)具有人體紅外探測(cè)、語(yǔ)音提示和語(yǔ)音報(bào)警等功能。主機(jī)通過(guò)RS-485總線輪詢、實(shí)時(shí)顯示各四合一氣體傳感器的氣體濃度數(shù)據(jù)和溫濕度，并在危險(xiǎn)時(shí)給出語(yǔ)音報(bào)警信息和控制風(fēng)機(jī)工作。主機(jī)還可以通過(guò)RS-485總線實(shí)現(xiàn)與上位計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)傳輸和系統(tǒng)參數(shù)修改，組成計(jì)算機(jī)對(duì)SF₆泄漏在線監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)。本系統(tǒng)可廣泛應(yīng)用于各種電壓等級(jí)的SF₆開關(guān)室、 組合電器室（GIS室）、SF₆主變室等。

2、產(chǎn)品研制的依據(jù)：

本系統(tǒng)滿足以下規(guī)定、法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)：

※  GB 12801-2008      《生產(chǎn)過(guò)程安全衛(wèi)生要求總則》

※  DL 5053-2012       《火力發(fā)電廠勞動(dòng)安全和工業(yè)衛(wèi)生設(shè)計(jì)規(guī)程》

※  DL 5000-2000       《火力發(fā)電廠設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》

※  DL/T 639-2016      《六氟化硫電氣設(shè)備運(yùn)行、試驗(yàn)及檢修人員安全防護(hù)導(dǎo)則》

    ※  GB/T8905-2012      《六氟化硫氣體設(shè)備中氣體管理和檢測(cè)導(dǎo)則》

※  *公司-2016  《*公司三十項(xiàng)反事故措施》

※  國(guó)家*-2014    《防止電力生產(chǎn)事故的二十五項(xiàng)重點(diǎn)要求》

※  GB26860-2011       《電力安全工作規(guī)程發(fā)電廠和變電站電氣部分》

※  JB/T10893-2008     《高壓組合電器配電室SF₆環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)》

※  DL/T1555-2016      《六氟化硫氣體在線監(jiān)測(cè)報(bào)警裝置運(yùn)行維護(hù)導(dǎo)則》

三、系統(tǒng)工作原理及特點(diǎn)：

1、工作原理：

SC-COP138S SF₆泄漏在線監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)主要由四部分組成：系統(tǒng)主機(jī)、四合一傳感器、外圍設(shè)備和遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)。四合一傳感器負(fù)責(zé)GIS室氣體濃度數(shù)據(jù)采集以及溫濕度的數(shù)據(jù)采集，并進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，傳送給系統(tǒng)主機(jī)，主機(jī)對(duì)傳送來(lái)的數(shù)據(jù)分析、比較、判斷，并進(jìn)行相應(yīng)的運(yùn)算處理程序。外圍設(shè)備（包括聲光報(bào)警器、紅外線移動(dòng)探測(cè)器，入門終端控制器等），遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)（由終端數(shù)據(jù)處理模塊、驅(qū)動(dòng)軟件、上位機(jī)等）組成，此監(jiān)控系統(tǒng)由用戶自選。

當(dāng)GIS室內(nèi)環(huán)境中SF₆氣體濃度或氧氣含量發(fā)生變化時(shí)，四合一氣體傳感器能捕捉到這一變化，并將檢測(cè)到的變化量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，通過(guò)RS－485總線傳送到系統(tǒng)主機(jī)，系統(tǒng)主機(jī)一方面將采集器傳來(lái)的采集數(shù)據(jù)通過(guò)運(yùn)算分析存儲(chǔ)、處理作出判斷，（當(dāng)SF₆濃度超過(guò)設(shè)定報(bào)警值（出廠默認(rèn)值：1000PPM）時(shí)報(bào)警并顯示數(shù)值。并當(dāng)O2含量低于設(shè)定報(bào)警值（出廠默認(rèn)值：18%）時(shí)，報(bào)警并顯示數(shù)值）控制相關(guān)部件動(dòng)作。（報(bào)警，啟、停風(fēng)機(jī)、語(yǔ)言等）。

SF₆氣體檢測(cè)原理：采用負(fù)離子捕捉技術(shù)對(duì)環(huán)境中SF₆氣體濃度進(jìn)行檢測(cè)取樣。在傳感器周圍通過(guò)負(fù)高壓產(chǎn)生一定量的負(fù)電離子，因SF₆氣體對(duì)負(fù)電離子有著吸附作用，而且SF₆氣體濃度大小與負(fù)電離子的數(shù)量呈反比關(guān)系。經(jīng)過(guò)多次采樣，在輸出端進(jìn)入差分比較算法設(shè)計(jì)的硬件電路，累加后輸出平均值為于實(shí)際濃度的檢測(cè)量化數(shù)據(jù)。檢測(cè)與量化通過(guò)硬件邏輯設(shè)計(jì)使SF₆氣體泄漏檢測(cè)能夠在短時(shí)間內(nèi)響應(yīng)。同時(shí)采用多回路采樣避免了傳統(tǒng)單回路因環(huán)境溫濕度或干擾導(dǎo)致的輸出躍變時(shí)的錯(cuò)誤數(shù)據(jù)輸出，避免了誤告警的產(chǎn)生。

氧氣含量檢測(cè)原理：進(jìn)口氧氣傳感器，其容器的一面裝有對(duì)氧氣透過(guò)性良好的、厚10-30µm的聚四氟烯透氣膜，在其容器內(nèi)側(cè)緊貼著金屬銀的陰電極，在容器的另一面內(nèi)側(cè)或容器的空余部分形成陽(yáng)極（用鉛、鎘離子化），氧氣在通過(guò)電解質(zhì)時(shí)在陰陽(yáng)極發(fā)生氧氣還原反應(yīng)，使陽(yáng)極金屬離子化，釋放出電子，釋放電子所形成輸出電流的大小與檢測(cè)氧氣含量的濃度成正比。

隨著環(huán)境SF₆濃度以及氧氣變化而輸出的強(qiáng)弱電信號(hào)，補(bǔ)償與放大后，量化并傳送到數(shù)字信號(hào)處理器；在處理器內(nèi)嵌數(shù)字模型運(yùn)算與比較后，進(jìn)行綜合分析，得出準(zhǔn)確數(shù)據(jù)和結(jié)論。系統(tǒng)主機(jī)在實(shí)時(shí)處理缺省（默認(rèn)）或者人為操作產(chǎn)生的相應(yīng)監(jiān)控功能外，對(duì)接收到的各四合一傳感器發(fā)送來(lái)的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)解碼、分析與處理，發(fā)出相應(yīng)的控制信號(hào)（語(yǔ)音、笛音、光告警、排送風(fēng)、溫度控制或用戶定制的其他附件功能輸出等等）

2、系統(tǒng)特點(diǎn)：

※  采用負(fù)離子捕捉技術(shù)，連續(xù)檢測(cè)環(huán)境中SF₆、O₂含量；

※  內(nèi)置雙套SF₆檢測(cè)模塊、O₂檢測(cè)模塊、溫濕度檢測(cè)模塊，確保誤報(bào)警率為零；

※  穩(wěn)定可靠，十年保固；

※  可根據(jù)用戶需求調(diào)整設(shè)置報(bào)警點(diǎn)；

※  可根據(jù)用戶需求擴(kuò)展氣體傳感器和其他功能：

※  可編制5路獨(dú)立通風(fēng)系統(tǒng)；

※  GIS室任意門進(jìn)入均可獲得語(yǔ)音提示，強(qiáng)制通風(fēng)；

※  提供通信協(xié)議，可以與遠(yuǎn)程自控平臺(tái)聯(lián)網(wǎng)。

3、系統(tǒng)組成及功能參數(shù)

3.1、系統(tǒng)組成

1. SF6監(jiān)控主機(jī)
2. 外圍設(shè)備（紅外感應(yīng)器、報(bào)警器、終端、LED屏、風(fēng)機(jī)啟動(dòng)器等）
3. SF6多功能監(jiān)測(cè)裝置(SF6、O₂、溫度、濕度四合一變送器）
4. 計(jì)算機(jī)管理軟件

3.2、系統(tǒng)各部件功能參數(shù)

3.2.1、系統(tǒng)主機(jī)功能

1. SCOS3.0實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)。
2. 10寸觸摸液晶彩屏顯示，良好用戶體驗(yàn)的操作界面。
3. 主芯片采用32位高性能的數(shù)字處理器。
4. 用戶可調(diào)整SF6多功能監(jiān)測(cè)裝置報(bào)警參數(shù)。
5. 10000條滾動(dòng)存儲(chǔ)報(bào)警記錄，自動(dòng)更新。
6. 可聯(lián)接管理64個(gè)SF6多功能監(jiān)測(cè)裝置(SF6、O₂、溫度、濕度四合一變送器），可以根據(jù)需求擴(kuò)展聯(lián)接255個(gè)變送器。
7. 標(biāo)準(zhǔn)MODBUS（RTU）通訊協(xié)議，主機(jī)和分機(jī)通信波特率可選：2400bps、4800bps、9600bps、14400bps、19200bps、57600bps。
8. 人體熱釋紅外線感應(yīng)啟動(dòng)風(fēng)機(jī)或語(yǔ)音系統(tǒng)，自動(dòng)啟動(dòng)風(fēng)機(jī)。
9. 電壓輸入（85—264Vac）低功耗、綠色環(huán)保 。
10. LED信息屏顯示室內(nèi)環(huán)境狀況。
11. 5路風(fēng)機(jī)控制。
12. 報(bào)警輸出：繼電器10A點(diǎn)輸出，可與RTU相連，同時(shí)支持RS485報(bào)警輸出。支持RTU遠(yuǎn)程啟動(dòng)風(fēng)機(jī)功能。   
13. 風(fēng)機(jī)控制器：直接控制風(fēng)機(jī)電源。風(fēng)機(jī)啟動(dòng)支持多種模式：定時(shí)啟動(dòng)、報(bào)警啟動(dòng)、自動(dòng)啟動(dòng)、手動(dòng)強(qiáng)制啟動(dòng)
14. 主機(jī)設(shè)置密碼可以任意設(shè)置。
15. 長(zhǎng)時(shí)間無(wú)操作，自動(dòng)暗屏，任意觸摸點(diǎn)亮。

3.2.2、系統(tǒng)主機(jī)參數(shù)

SF6濃度檢測(cè)范圍：0～2000ppm;

SF₆濃度檢測(cè)精度：＜3%FS （FS表示大顯示值，滿量程2000ppm）;

SF6濃度檢測(cè)小示值：250ppm; 

SF6泄漏報(bào)警值：在1000ppm之內(nèi)任意步進(jìn)可調(diào) ;

氧氣濃度檢測(cè)范圍：1～25% ;

氧氣含量檢測(cè)精度：＜1%FS;

缺氧報(bào)警值：18.0%或可調(diào) ;

溫度檢測(cè)范圍：-10～+99℃ ;

相對(duì)濕度檢測(cè)范圍：：0%—99%RH;

濕度檢測(cè)精度：±0.5%RH；顯示精度：0.1%RH;

檢測(cè)點(diǎn)：標(biāo)準(zhǔn)配置64點(diǎn)（可擴(kuò)展到255點(diǎn)） 

外形尺寸：400*265*65mm

重    量：3.7公斤

3.2.3、多功能傳感器（SF₆、O₂、溫度、濕度）功能

1. SF₆氣體濃度檢測(cè)和顯示功能：

各傳感器連續(xù)檢測(cè)并由主機(jī)讀取和顯示GIS室內(nèi)各監(jiān)測(cè)點(diǎn)處SF₆濃度，當(dāng)SF₆濃度超過(guò)設(shè)定報(bào)警值（出廠默認(rèn)值1000ppm）時(shí)，報(bào)警并顯示數(shù)值。

1. O₂濃度檢測(cè)和顯示功能：

各傳感器連續(xù)檢測(cè)，并由主機(jī)讀取和顯示GIS室內(nèi)各監(jiān)測(cè)點(diǎn)處的O₂濃度。當(dāng)濃度低于設(shè)定報(bào)警值（出廠默認(rèn)值18%）時(shí)，報(bào)警并顯示數(shù)值。

1. SF₆和O₂濃度控制功能：

SF₆氣體濃度超標(biāo)（≧1000ppm）或氧氣濃度低于（≦18%）時(shí)，控制風(fēng)機(jī)啟動(dòng)通風(fēng)直到SF₆和O₂濃度恢復(fù)正常。

1. 溫度、濕度檢測(cè)和顯示功能：

由就地位置的溫濕度傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)，并由主機(jī)讀取和顯示GIS室內(nèi)溫、濕度值。

1. 溫度控制功能（濕度）

可根據(jù)實(shí)況進(jìn)行室內(nèi)溫度設(shè)置。

1. 傳感器通信狀況顯示功能：

各傳感器連續(xù)檢測(cè)并由主機(jī)讀取和顯示GIS室各傳感器通信狀況，如果發(fā)生通信故障，則在界面上故障地址出現(xiàn)“分機(jī)不在線或通信故障！”和編號(hào)。

1. 按時(shí)段定時(shí)通風(fēng)功能：

系統(tǒng)可以按時(shí)段設(shè)定風(fēng)機(jī)每天定時(shí)啟動(dòng)和停止，以保證開關(guān)室每天都能按需要通風(fēng)。

1. SF₆、O₂氣體濃度超過(guò)報(bào)警設(shè)置值自動(dòng)啟停風(fēng)機(jī)通風(fēng)功能：

當(dāng)GIS室內(nèi)環(huán)境中SF₆、O₂氣體濃度超出報(bào)警設(shè)置值時(shí)會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)風(fēng)機(jī)進(jìn)行通風(fēng)，直至室內(nèi)環(huán)境中SF₆、O₂氣體濃度恢復(fù)正常值，風(fēng)機(jī)自動(dòng)停止。

1. 強(qiáng)制通風(fēng)功能：

風(fēng)機(jī)在停止?fàn)顟B(tài)時(shí)，按下主機(jī)通風(fēng)按鈕，風(fēng)機(jī)會(huì)啟動(dòng)15min，當(dāng)風(fēng)機(jī)在通風(fēng)運(yùn)行時(shí)，按下主機(jī)通風(fēng)按鍵，風(fēng)機(jī)將停止。

10、語(yǔ)音提示功能：

當(dāng)主機(jī)開啟語(yǔ)言功能時(shí)，則系統(tǒng)會(huì)在滿足規(guī)定條件時(shí)語(yǔ)音提示告警，提示作業(yè)人員進(jìn)入GIS室注意。

11、聲.光報(bào)警功能：

當(dāng)GIS室環(huán)境中SF₆、O₂氣體含量超*，會(huì)發(fā)出高頻報(bào)警聲和紅色燈光閃耀。

12、人體紅外感應(yīng)功能：

當(dāng)作業(yè)人員要進(jìn)入GIS室前，紅外感應(yīng)器動(dòng)作，主機(jī)會(huì)發(fā)出提示語(yǔ)音。

13、任一門進(jìn)入前均能獲得跟主門同等的語(yǔ)言提示，強(qiáng)制通風(fēng)的功能：

作業(yè)人員不管從哪個(gè)門進(jìn)入GIS室前，均能獲得跟主門同等的語(yǔ)音提示強(qiáng)制通風(fēng)的功能。

14、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)保留功能：

   32位大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間，用于存儲(chǔ)歷史數(shù)據(jù)，并在停電情況下數(shù)據(jù)不丟失。

15、歷史數(shù)據(jù)查詢功能：

   在主機(jī)正常工作情況下，可以通過(guò)菜單進(jìn)入歷史數(shù)據(jù)查詢界面，查詢以往歷史數(shù)據(jù)。

16、就地遠(yuǎn)程通信功能：

   可以通過(guò)RS-485轉(zhuǎn)換232及其他接口與上位機(jī)通信，也可以提供“Modbus”通信協(xié)議或接口與遠(yuǎn)程自控平臺(tái)通信。

17、系統(tǒng)自檢、自愈功能：

當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)異常運(yùn)行時(shí)，系統(tǒng)能自檢出故障傳感器，并不影響系統(tǒng)正常工作。

3.2.4、多功能傳感器（SF₆、O₂、溫度、濕度）參數(shù)

SF6濃度檢測(cè)范圍：0～2000ppm;

SF₆濃度檢測(cè)精度：＜3%FS （FS表示大顯示值，滿量程2000ppm）;

SF6濃度檢測(cè)小示值：250ppm; 

SF6泄漏報(bào)警值：在1000ppm之內(nèi)任意步進(jìn)可調(diào) ;

氧氣濃度檢測(cè)范圍：1～25% ;

氧氣含量檢測(cè)精度：＜1%FS;

缺氧報(bào)警值：18.0%或可調(diào) ;

溫度檢測(cè)范圍：-10～+99℃ ;

相對(duì)濕度檢測(cè)范圍：：0%—99%RH;

濕度檢測(cè)精度：±0.5%RH；顯示精度：0.1%RH;

檢測(cè)點(diǎn)：標(biāo)準(zhǔn)配置64點(diǎn)（可擴(kuò)展到255點(diǎn)） 

外形尺寸：175*135*45mm

重    量：0.75公斤