基于GIS拆裝智能平臺的環境監測技術研究

劉統周

摘? ?要：GIS拆裝平臺與傳統的配電裝置相比，優勢十分明顯，具體表現為體積小、設備出現故障的概率和維護難度較低，故被廣泛應用于電力系統之中。本文首先對影響GIS拆裝智能平臺拆裝質量的因素進行分析，然后闡述GIS拆裝智能平臺的環境監測技術，具體包括設計環境監測系統、選擇微處理器、檢測溫度和濕度等內容，最后確定GIS戶外安裝檢修的環境要求，希望為相關行業提供借鑒。

關鍵詞：GIS拆裝智能平臺? 環境監測? 電力系統

中圖分類號：X83? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2019）11（a）-0133-02

在電力系統中存在著許多無人值守的區域，變電站就是其中的代表。但是電力系統需要對突發情況進行及時有效的處理，以降低損失。為此將GIS智能拆裝平臺環境監測技術應用于電力系統，通過采集和分析變電站的運行指標，并將其統一傳輸到管理平臺，有助于提高電力系統的智能水平。

1? 影響GIS拆裝智能平臺現場拆裝質量的環境因素

1.1 環境濕度和溫度

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，氣體能力就會受到影響，同時還會出現閃絡擊穿。如果SF6含水量較高，則會在電弧的作用下，生成一種酸性物質，這種酸性物質會對有機材料和金屬造成侵蝕，設備或線路的使用壽命會因此而縮減。拋去空氣中的水分不談，GIS在施工過程中所進入的水分，是導致SF6氣體水分增加的重要原因。故GIS安裝對空氣濕度有嚴格的要求，如果空氣濕度大于80%，則不能安裝GIS。氣體含水量是環境溫度對產品安裝質量影響的具體表現，GIS產品施工對溫度同樣提出了要求。如果環境溫度較低，那么GIS產品的殼體、導體等零部件就會吸收空氣中的水分，在產品組裝完成后，環境溫度就會逐漸上升，此時，零部件所攜帶的水分就會與SF6氣體相混合，這樣一來，就使產品的絕緣性能受到了不利影響。

1.2 風力因素

眾所周知，風力等級只有符合一定的條件，地面上的灰塵和雜質就會在風力的作用下而飄起，如果在這種風力條件下安裝GIS產品，灰塵等顆粒物極易進入產品中，使氣室內的凈度受到影響。在風力較小的條件下安裝產品，雖然能增強氣室凈度，但設備拆裝過程中的有毒有害氣體卻無法及時排除，所以，風力也成為了威脅人身安全和產品安裝檢修質量的重要因素[1]。

此外，金屬屑、灰塵等顆粒物對于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式絕緣子是顆粒物的主要聚集地。如果產品所處環境存在較高的電壓，那么就會對顆粒物產生一種吸引力，顆粒物會在電壓的作用下，不斷向低電壓地區轉移，GIS絕緣性能也會隨之受到干擾。

2? 基于GIS拆裝智能平臺的環境監測技術研究

環境監測在GIS拆裝智能平臺應用過程中具有十分重要的地位，通過上述分析得知，施工環境對GIS安裝質量所造成的影響較為直接，然而利用環境監測功能，即可對施工現場環境進行把控，從而使GIS的安裝質量得到保證[2]。

2.1 環境監測系統設計

本文選擇的監控裝置，其核心為單片機。這個監測裝置屬于一種智能設備，用戶在設備上自動設置監測數和監測時間，設置完畢后，監測裝置就會按照用戶的設置，在設置時間段上進行環境數據的采集、分析和處理。環境監測裝置由以下幾個部分組成：（1）數據采集模塊;（2）顯示模塊;（3）無線通信模塊;（4）自動報警模塊;（5）數據處理模塊。這個監測裝置的功能十分完善，在發現異常狀況后即可通過聲光報警功能，對工作人員進行提醒，并且工作人員可以根據工作需求，設定或更改報警參數，具有測量范圍大、精度高和安裝便捷的優勢，將其安裝于裝載GIS拆裝智能平臺的運輸車上，即可賦予該裝置移動功能。

2.2 選擇微處理器

本裝置選擇的微處理器型號為MSP430F167，并將其作為監測系統的控制芯片，之所以選擇這個處理器，主要是該處理器具有以下方面的優勢：（1）較低的功耗;（2）處理速度顯著;（3）抗干擾能力強;（4）性價比高;（5）運行穩定性強。目前這種處理器已經被廣泛應用于諸多領域，芯片工作溫度不宜高于80℃。

2.3 溫濕度檢測

在溫濕度檢測方面，所選的溫濕度檢測器為DHT22數字溫濕傳感器，這種傳感器具有多種功能，屬于復合傳感器的一種，由兩個元件組成，一個元件為NTC測溫元件，另一個元件為電容式感濕元件，在檢測環境溫度和濕度中應用這種傳感器，可以取得良好的效果，其測溫范圍最低可達40℃，最高為80℃，精準度不超過0.1℃

2.4 粉塵檢測

粉塵檢測的原理如圖1所示，使用抽氣泵，將需要檢測的空氣吸入到暗室之中，然后使用LED光源對氣體進行照射，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，其基礎為外光電效應和二次電子發射效應，可以對氣體中的粉塵濃度進行確定，因此，對這個電子器件進行使用，就可以準確計算被測氣體的粉塵濃度。

2.5 風速監測

該監測裝置具有一個直流電機裝置，且帶有扇葉，風在流經設備時，會帶動扇葉進行旋轉，繼而帶動電機，電機會發出直流電壓。然后將電壓傳輸至控制芯片，通過對電壓的計算，并利用其中所包含的關系，即可準確計算環境中的風力。

3? GIS戶外安裝和檢修環境要求

通過上述可知，GIS產品安裝對于環境的要求十分嚴格，如果環境存在問題，則會對安裝質量造成極為不利的影響。為了提高安裝質量，滿足GIS產品安裝的環境要求，我國電力企業在研究后，逐漸制定了一套行之有效的標準。主要表現在以下方面：

（1）安裝現場及其周圍不得存在導致粉塵產生的工作，不得在風力等級高于4級的環境內施工，不得在降雨天氣施工，不得在昆蟲較多的環境下施工。

（2）將空氣質量指數作為依據，將空氣質量劃分為6個級別，指數等級與污染程度成正比，簡言之，污染等級越高，空氣指數等級越高。這種劃分標準較為清晰，一目了然，有助于施工人員進行合理選擇。

（3）我國電網企業規定，在進行安裝施工過程中，滅弧室的空氣潔凈等級應該超過8級，其它零部件安裝時的空氣潔凈程度不得低于9級，為確保產品安裝質量，需要在空氣質量指數高于（0-50）時進行安裝。

4? 結語

綜上所述，GIS產品安裝質量容易受到空氣濕度、溫度、風力等環境因素的影響，為克服這些因素的影響，需要使用GIS拆裝智能平臺的環境監測技術，對這些環境因素加以監測，并在此基礎上，合理選擇安裝時間和地點，只有這樣，才能在最大限度上，避免環境因素威脅GIS產品安裝質量。

參考文獻

[1] 林磊，徐華，李國光，等.GIS智能拆裝平臺系統的設計[J].大眾用電，2018，32（10）：20-21.

[2] 張弛，錢平，鄭雷，等.基于GIS拆裝智能平臺的環境監測技術[J].計算技術與自動化，2018，37（3）：69-72.