產品名稱：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氣體檢測的必要性

開關室是變電站各種設備最集中的地方，尤其是裝有SF6設備的開關室，平時因為通風不良可能會缺氧或因設備中SF6氣體泄漏而污染室內環(huán)境，使進入房間的巡視、檢修人員的健康甚至生命受到嚴重威脅，給電力安全運行帶來隱患，因此，我國《電業(yè)安全工作規(guī)程》特別規(guī)定，在相關場所必須安裝氧氣和SF6檢測報警裝置，并安裝必要的通風換氣裝置。時，從環(huán)保的角度來考慮，在相關場所也有必要安裝SF6檢測報警裝置。

JLK-4000型SF6智能環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)是專門為了解決上述問題而設計的。

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)是在分析和比較國內外同行業(yè)相關氣體檢測方法的基礎上，將*的激光技術應用于SF6氣體檢測。

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、開關量輸入、協(xié)議轉換、通信接口轉換、傳輸和開關量輸出控制等功能于一體，覆蓋了工業(yè)控制及監(jiān)測系統(tǒng)的現場采集所需功能，能根據各種應用場合的具體要求進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)是綜合運用了激光技術、數據采集、數據處理、通信技術于一體的開放系統(tǒng)平臺，它的所有功能均采用模塊化設計，便于工程安裝及工程維護。

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)。在遠端監(jiān)控中心可隨時掌握變電站、開關室的環(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，可以以網絡的形式組建監(jiān)控中心，可實現對變電站、開關室無人值守，提高管理效率，完善維護體制。監(jiān)控中心以數據庫為核心，既可以實時監(jiān)控變電站、開關室的環(huán)境及設備運行狀況，又可以根據以往的環(huán)境、設備運行數據進行統(tǒng)計、分析，為管理者提供決策依據。

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，智能模擬量采集器，

SF6氣體激光探測器運用激光技術、主動取

樣方式實現對SF6氣體定量檢測，氧氣探測

器，溫濕度變送器，多功能控制器等組成。

可實時檢測SF6氣體濃度、氧氣含量、環(huán)境

溫濕度等，也可以檢測交、直流電壓電流等

模擬量，可以遠程自動/手動控制風機、空

調等開關量。系統(tǒng)自動記錄各種報警數據；

記錄風機每次的動作情況；按照設定的定

時時間控制風機定時工作；泄漏超標自動

啟動風機排風；根據用戶需要提供與遠動

通信裝置的接口，實現遙控、遙測、遙信

等功能。

SF6氣體檢測基本原理

激光原理介紹

物質在常溫下處于熱平衡狀態(tài)，處于各能級的粒子（原子或分子）數以一定的統(tǒng)計規(guī)律分布。常態(tài)下，處于低能級的粒子數大于處于高能級的粒子數。當這些粒子受到外來能量（電能或光能）激發(fā)時，一些粒子將被激發(fā)到高能級，而很快又自發(fā)地躍遷到低能級。這一粒子躍遷過程，實際上是受激粒子釋放能量過程。在一般狀態(tài)下，是通過發(fā)光或弛豫形式完成。

受激粒子停留在高能級的平均時間稱為粒子在該能級的平均壽命。由于原子、離子或分子等內部結構的特殊性，它在各個能級的平均壽命也不一樣。在基態(tài)時，原子可以常時間地存在；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或某些高能級卻有較長的平均壽命，這種壽命較長的高能級稱為亞穩(wěn)態(tài)能級。

某些具有亞穩(wěn)態(tài)能級結構的物質，在一定外界能源如光能、電能、化學能等的激發(fā)下，可將粒子從低能級激發(fā)到高能級。在特定條件下（如照射光能足夠強），可使處于高能級的粒子數目大于低能級的粒子數目，這種物理現象稱為“粒子數反轉"。物質在處于粒子數反轉狀態(tài)時，有大量粒子在平均壽命時間內聚集在亞穩(wěn)態(tài)能級上。當這些高能態(tài)受激粒子在激光腔內受到外來光子誘發(fā)時，將會得到進一步放大，出現增益，這時將產生激光(Laser)或稱為光的受激輻射放大（LASER--Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation）。

激光器及其SF6氣體激光檢測基本原理

激光器種類繁多，常見的是氣體激光，固體激光，半導體激光，染料激光等。我們使用的激光器是幾種不同規(guī)格的石英玻管燒結引進電極而成，在經過高精度研磨管口，達到光學級別時，在管的兩端封貼專用激光鏡片。通過特殊處理和清洗激光管的毛細管，在高真空狀態(tài)下充入激光介質，而成為激光器。這種激光器所使用激勵電源為直流高壓電源，激勵電壓1萬8千伏，電流10毫安以內。而工作電壓僅為數千伏，電流4到8毫安。激光器工作時須要配備冷卻系統(tǒng)，以防止激光管受熱損壞。SF6氣體激光檢測原理圖如圖一所示。

在光譜技術中，研究發(fā)現SF6氣體分子對一定光譜有較強的反應。這種反應的特征在于當一定數量的光通過含有SF6氣體分子的樣品池時，SF6氣體分子將與其發(fā)生光化學反應過程。從而使通過樣品池的光子數量發(fā)生變化，在此基礎上，通過檢測裝置檢測通過樣品池的光譜強度的變化，便可實現SF6氣體的定量分析。因此，利用光譜這種原理，可達到SF6氣體是否泄漏檢測的目的。

SF6氣體激光檢測技術

利用激光光譜吸收技術檢測，對SF6氣體泄漏檢測，測量精度可高于百萬分之一，檢測分辨率達到1ppm量級敏高，而且工作重復性好，穩(wěn)定可靠，使用壽命長，定量分析，操作簡單，故障率少。

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

SF6智能環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)功能說明

1. 對環(huán)境中SF6氣體的定量檢測功能（運用激光技術，檢測性能不受環(huán)境影響）。

2. 對環(huán)境中SF6氣體濃度過高時發(fā)出超標報警功能。

3. 微量監(jiān)測技術能發(fā)出早期現場警報，并指示氣體泄漏位置，及時通知危險地點內人員疏

散，尋找及消除泄漏源，保護運行設備。

4. 每一個SF6氣體激光探測器具有獨立監(jiān)控功能，可監(jiān)測12組開關，覆蓋長度達120M。

5. 對環(huán)境中氧氣濃度的檢測功能。

6. 對環(huán)境中氧氣濃度過低時發(fā)出缺氧報警的功能。

7. 對環(huán)境溫濕度的檢測功能。

8. 自動定時排風和泄漏超標自動排風功能。

9. 強制和手動排風按鍵設置，風機控制功能靈活而完善。

10.對歷史數據（定點）與告警數據（每次報警的數據和控制動作數據）的存儲、查詢功

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

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

控制器，可以控制不同的設備。

12.自動語音提示實時檢測結果，加強現場工作人員的直觀感覺。

13.大屏幕背景LCD顯示，停止操作后3分鐘自動關閉背光。

JLK-4000主機主要功能是完成采集設備的數據采集、數據顯示、數據存儲、發(fā)送控制指令、報警指示、數據上傳、軟硬件復位等。主機配備操作面板與顯示界面，具有靈活的人機交互功能。

特點

1、 循環(huán)收集各探測器信息及數據；

2、 探測器信息及數據處理；

3、 告警、運行指示；

4、 告警語音播報；

5、 十鍵操作面板；

6、 320×240液晶顯示；

7、 地址可以設置，最多可級聯255臺；

8、 數據可傳送到遠方控制中心，控制中心也可直接遠程查詢、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、完成現場傳感器/變送器送來的模擬信號的實時測量，并將數據處理后進行報警指示和傳送到主機。這些模擬信號包括溫度、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)行主機下達的控制命令，完成對風機、空調等設備的開關動作。

特點

1、可采集六路模擬信號；

2、可實現四路控制輸出；

3、實時報警功能。

4、軟件配置報警上下限，配置數據掉電不丟失；

5、上電自檢及硬件故障診斷功能；

6、測量自校準功能；

7、RS422/RS485總線接口，便于組網；

8、軟硬件防干擾設計，可在較惡劣環(huán)境下工作。

氣體激光探測器

氣體激光探測器主要功能是：采集現場空氣樣本，

利用光譜吸收技術檢測樣本空氣中SF6氣體含量，含量

超標時進行報警指示和傳送到上位機。

特點

1、 定量分析功能；

2、 實時報警功能；

3、 報警靈敏度1ppm；

4、 12路泵吸式空氣采樣通道；

5、 實時硬件故障診斷功能；

6、 RS485總線接口，便于組網；也可直接輸出信號給模擬量采集器；

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：將工作現場的

溫度與濕度變?yōu)閿底中盘?，通過RS485總線傳

送給JLK-4000主機進行處理和顯示。

特點

1、抗干擾設計，可在惡劣環(huán)境下工作；

2、穩(wěn)定可靠。

氧氣探測器

氧氣探測器主要功能為：將工作現場的

氧氣濃度參數變?yōu)?/SPAN>4～20mA電流傳送給

智能模擬量采集器進行數字量化處理，然后

傳送JLK-4000主機進行顯示。

多功能控制器與線路分配器

多功能控制器主要功能為：通過總線接

受監(jiān)控主機的指令完成相應的控制，包括抽

氣泵、水泵、激光設備以及電磁閥開啟關閉

等控制。

線路分配器主要功能為：安裝布線提供擴展用。

SF6智能環(huán)境系統(tǒng)主要參數

1、SF6濃度超限報警點：1000ppm

精度＜5%FS （可在100-1000ppm范圍內靈活設置）

2、氧氣濃度檢測范圍： 1～30%，缺氧報警點： 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、 風機輸出接點：AC380V/40A、80A、120A；AC220V/40A、80A、120A（可選）

7、 主機外形尺寸(mm)： L340 × W260 × H60

8、 氣體分析綜合機柜尺寸(mm)：L600 × W600 × H1000

9、 溫濕度和O2變送器尺寸(mm)： L125 × W92 × H25

10、 主機安裝方式： 壁掛式

11、 風機啟動： 氧含量 ≤18%時或SF6氣體濃度 ≥1000ppm時，自動啟動風機，每次啟動時間15min，也可手動控制或強制啟動風機

12、 聲光報警功能提示： 主機有聲光報警功能

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

14、 歷史數據和報警信息存儲設計,報警信息存儲：兩年，上位機海量存儲

15、 系統(tǒng)平均*工作時間為30000小時。