基于GIS拆装智能平台的环境监测技术研究
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摘 要：GIS拆装平台与传统的配电装置相比，优势十分明显，具体表现为体积小、设备出现故障的概率和维护难度较低，故被广泛应用于电力系统之中。本文首先对影响GIS拆装智能平台拆装质量的因素进行分析，然后阐述GIS拆装智能平台的环境监测技术，具体包括设计环境监测系统、选择微处理器、检测温度和湿度等内容，最后确定GIS户外安装检修的环境要求，希望为相关行业提供借鉴。
关键词：GIS拆装智能平台 环境监测 电力系统
中图分类号：X83 文獻标识码：A 文章编号：1674-098X（2019）11（a）-0133-02
在电力系统中存在着许多无人值守的区域，变电站就是其中的代表。但是电力系统需要对突发情况进行及时有效的处理，以降低损失。为此将GIS智能拆装平台环境监测技术应用于电力系统，通过采集和分析变电站的运行指标，并将其统一传输到管理平台，有助于提高电力系统的智能水平。
1 影响GIS拆装智能平台现场拆装质量的环境因素
1.1 环境湿度和温度
SF6是一种气体，具有良好绝缘能力和灭弧性能，但如果掺入水分，气体能力就会受到影响，同时还会出现闪络击穿。如果SF6含水量较高，则会在电弧的作用下，生成一种酸性物质，这种酸性物质会对有机材料和金属造成侵蚀，设备或线路的使用寿命会因此而缩减。抛去空气中的水分不谈，GIS在施工过程中所进入的水分，是导致SF6气体水分增加的重要原因。故GIS安装对空气湿度有严格的要求，如果空气湿度大于80%，则不能安装GIS。气体含水量是环境温度对产品安装质量影响的具体表现，GIS产品施工对温度同样提出了要求。如果环境温度较低，那么GIS产品的壳体、导体等零部件就会吸收空气中的水分，在产品组装完成后，环境温度就会逐渐上升，此时，零部件所携带的水分就会与SF6气体相混合，这样一来，就使产品的绝缘性能受到了不利影响。
1.2 风力因素
众所周知，风力等级只有符合一定的条件，地面上的灰尘和杂质就会在风力的作用下而飘起，如果在这种风力条件下安装GIS产品，灰尘等颗粒物极易进入产品中，使气室内的净度受到影响。在风力较小的条件下安装产品，虽然能增强气室净度，但设备拆装过程中的有毒有害气体却无法及时排除，所以，风力也成为了威胁人身安全和产品安装检修质量的重要因素[1]。
此外，金属屑、灰尘等颗粒物对于GIS绝缘的影响也不容忽视，究其原因，主要是这些颗粒物容易在多种因素的影响下，在壳体底部汇聚，垂直壳体和管道水平盘式绝缘子是颗粒物的主要聚集地。如果产品所处环境存在较高的电压，那么就会对颗粒物产生一种吸引力，颗粒物会在电压的作用下，不断向低电压地区转移，GIS绝缘性能也会随之受到干扰。
2 基于GIS拆装智能平台的环境监测技术研究
环境监测在GIS拆装智能平台应用过程中具有十分重要的地位，通过上述分析得知，施工环境对GIS安装质量所造成的影响较为直接，然而利用环境监测功能，即可对施工现场环境进行把控，从而使GIS的安装质量得到保证[2]。
2.1 环境监测系统设计
本文选择的监控装置，其核心为单片机。这个监测装置属于一种智能设备，用户在设备上自动设置监测数和监测时间，设置完毕后，监测装置就会按照用户的设置，在设置时间段上进行环境数据的采集、分析和处理。环境监测装置由以下几个部分组成：（1）数据采集模块;（2）显示模块;（3）无线通信模块;（4）自动报警模块;（5）数据处理模块。这个监测装置的功能十分完善，在发现异常状况后即可通过声光报警功能，对工作人员进行提醒，并且工作人员可以根据工作需求，设定或更改报警参数，具有测量范围大、精度高和安装便捷的优势，将其安装于装载GIS拆装智能平台的运输车上，即可赋予该装置移动功能。
2.2 选择微处理器
本装置选择的微处理器型号为MSP430F167，并将其作为监测系统的控制芯片，之所以选择这个处理器，主要是该处理器具有以下方面的优势：（1）较低的功耗;（2）处理速度显著;（3）抗干扰能力强;（4）性价比高;（5）运行稳定性强。目前这种处理器已经被广泛应用于诸多领域，芯片工作温度不宜高于80℃。
2.3 温湿度检测
在温湿度检测方面，所选的温湿度检测器为DHT22数字温湿传感器，这种传感器具有多种功能，属于复合传感器的一种，由两个元件组成，一个元件为NTC测温元件，另一个元件为电容式感湿元件，在检测环境温度和湿度中应用这种传感器，可以取得良好的效果，其测温范围最低可达40℃，最高为80℃，精准度不超过0.1℃
2.4 粉尘检测
粉尘检测的原理如图1所示，使用抽气泵，将需要检测的空气吸入到暗室之中，然后使用LED光源对气体进行照射，这样就可以将空气中的粉尘显示在光电倍增管之中。光电倍增管属于一种的电子器件，其基础为外光电效应和二次电子发射效应，可以对气体中的粉尘浓度进行确定，因此，对这个电子器件进行使用，就可以准确计算被测气体的粉尘浓度。
2.5 风速监测
该监测装置具有一个直流电机装置，且带有扇叶，风在流经设备时，会带动扇叶进行旋转，继而带动电机，电机会发出直流电压。然后将电压传输至控制芯片，通过对电压的计算，并利用其中所包含的关系，即可准确计算环境中的风力。
3 GIS户外安装和检修环境要求
通过上述可知，GIS产品安装对于环境的要求十分严格，如果环境存在问题，则会对安装质量造成极为不利的影响。为了提高安装质量，满足GIS产品安装的环境要求，我国电力企业在研究后，逐渐制定了一套行之有效的标准。主要表现在以下方面：
（1）安装现场及其周围不得存在导致粉尘产生的工作，不得在风力等级高于4级的环境内施工，不得在降雨天气施工，不得在昆虫较多的环境下施工。
（2）将空气质量指数作为依据，将空气质量划分为6个级别，指数等级与污染程度成正比，简言之，污染等级越高，空气指数等级越高。这种划分标准较为清晰，一目了然，有助于施工人员进行合理选择。
（3）我国电网企业规定，在进行安装施工过程中，灭弧室的空气洁净等级应该超过8级，其它零部件安装时的空气洁净程度不得低于9级，为确保产品安装质量，需要在空气质量指数高于（0-50）时进行安装。
4 结语
综上所述，GIS产品安装质量容易受到空气湿度、温度、风力等环境因素的影响，为克服这些因素的影响，需要使用GIS拆装智能平台的环境监测技术，对这些环境因素加以监测，并在此基础上，合理选择安装时间和地点，只有这样，才能在最大限度上，避免环境因素威胁GIS产品安装质量。
参考文献
[1] 林磊，徐华，李国光，等.GIS智能拆装平台系统的设计[J].大众用电，2018，32（10）：20-21.
[2] 张弛，钱平，郑雷，等.基于GIS拆装智能平台的环境监测技术[J].计算技术与自动化，2018，37（3）：69-72.
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