技术摘要：
本发明公开了一种用于配电房的多气体传感检测装置及方法，所述装置包括：气体检测模块、控制模块、数据输出模块、存储模块、电源模块，所述气体检测模块的输出端通过AD转换单元与控制模块电连接，所述控制模块通过数据传输模块与外部上位机通信连接，所述存储模块与控  全部
背景技术：
六氟化硫气体具有良好的化学稳定性、热稳定性、绝缘和灭弧性能，被广泛应用在 电力行业的高压设备中，成为断路器、高压开关、高压变压器、高压传输线和高功率互感器 等设备的首选绝缘介质。在六氟化硫环网柜运行过程中一旦发生泄漏，六氟化硫及其分解 物会在相对密闭的配电房内沉积造成局部缺氧，从而对巡视检修人员产生极大的危害。绝 缘体的劣化引起的放电现象会消耗氧气，生成臭氧，故可以通过检测臭氧和氧气的浓度变 化来间接监测开关柜内是否存在放电现象，以达到对开关柜内绝缘状态的评估。电力设备 运行区域的六氟化硫、氧气、臭氧浓度的准确监控和及时预警具有重要意义。然而，目前市 面上未出现一款能同时在线监测六氟化硫、氧气以及臭氧的多气体传感器。 此外当前的气体传感检测装置普遍存在以下问题：集成度低，已有的电房传感器 普遍都是单用途设计；设备体积大，功耗高；使用寿命低，导致使用成本高；维修过程需要对 整个传感器进行检查，增加了更换和维护成本；EMC性能偏低，难以达到电网要求的EMC防护 等级；缺乏统一的通讯接口和通讯协议，导致传感器之间存在信息隔阂；无法进行配电房状 态异常智能预测分析。 在现有技术中，公开号为：CN110658241A的发明专利，公开了一种多种气体检测装 置，包括核心处理单元及与之连接的传感器数据采集单元、能源管理单元、人机交互单元、 报警单元及通信接口单元，传感器数据采集单元包括电化学气体传感器、双气体传感器模 组及温湿度传感器模组，电化学气体传感器主要由气体传感器、信号调理电路及AD芯片组 成；能源管理单元主要由微控制器、DC-DC芯片及MOS管构成，负责装置整体的电源控制、能 源管理及实时计时；人机交互单元包括液晶显示屏及自恢复按键；报警单元主要由高亮LED 灯、蜂鸣器及震动马达构成；通信单元由IrDA模组构成。该发明专利虽然集成了多种气体检 测传感器，但该专利是独立检测装置，没有数据存储和数据传输也无法进行状态预测或预 警。
技术实现要素：
本发明为克服上述现有技术中适用于配电房的气体检测装置功能单一、无法进行 智能检测的缺陷，提供一种用于配电房的多气体传感检测装置及方法。 本发明的首要目的是为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下： 本发明第一方面提供了一种用于配电房的多气体传感检测装置，包括：气体检测 模块、控制模块、数据输出模块、存储模块、电源模块，所述气体检测模块的输出端通过AD转 换单元与控制模块电连接，所述控制模块通过数据传输模块与外部上位机通信连接，所述 存储模块与控制模块电连接，所述电源模块用于给装置供电。 4 CN 111579727 A 说　明　书 2/5 页 本方案中，所述气体检测模块包括有：六氟化硫检测模块、氧气检测模块、臭氧检 测模块。 本方案中，所述气体检测模块还包括有：气体检测探头、功能性线路板、外壳，所述 气体检测探头插接在外壳的插座上，包括有：六氟化硫探头、氧气探头、臭氧探头；所述气体 检测探头与功能性线路板中的调理电路电连接，所述调理电路的输出端与控制模块的AD转 换单元的输入端电连接。 本方案中，数据传输模块包括：无线传输单元、485有线通信单元，所述无线传输单 元与控制模块通过UART接口连接，与外部上位机无线通信连接，所述485有线通信单元与控 制模块、外部上位机均为有线通信连接。 本方案中，所述无线传输单元为ZigBee无线传输单元。 本方案中，所述电源模块包括有：EMC抑制模块、DC5V转换模块、DC3.3V转换模块、 DC5V隔离模块，具体连接关系为：外部直流输入电压连接至EMC隔离模块的输入端，所述EMC 隔离模块的输出端连接至DC5V转换模块，DC5V转换模块的输出端分别连接至气体检测模块 的电源输入端、DC3.3V转换模块的输入端、DC5V隔离模块的输入端，所述DC3.3V转换模块的 输出端于控制模块的电源输入端连接，所述DC5V隔离模块的输出端与数据传输模块电源输 入端连接。 本方案中，所述外部直流输入电压为24V直流输入电压。 本发明第二方面提供了一种用于配电房的多气体传感检测方法，包括以下步骤： S1：检测装置初始化，气体检测模块获取气体的浓度信号并将气体的浓度信号通 过AD转换单元进行模数转换后发送至控制模块； S2：所述控制模块将获取的气体浓度信号数据通过数据传输模块发送至外部的上 位机，同时将气体浓度信号数据存储至存储模块； S3：所述外部上位机对每种气体浓度信号数据进行量化显示，并将每种气体浓度 信号数据与对应预设的气体浓度阈值进行比较，若任一或多个被测量的气体浓度信号数据 大于其预设的气体浓度阈值则上位机显示状态异常； S4：外部上位机将每种气体浓度信号数据输入至预设的状态异常智能预测模型并 结合配电房的正常运行状态标准得出预测结果并给出预警信息。 本方案中，状态异常智能预测模型构建流程包括： 获取配电房中待测气体的气体种类信息和气体浓度数据； 利用多数据融合技术提取数据特征进行数据融合得到训练样本数据； 将训练样本数据输入至状态异常智能预测模型进行训练，并将训练结果与人工巡 检确定结果比对验证，利用比对验证结果对状态异常智能预测模型优化及训练直至所述状 态异常智能预测模型符合预设的准确率。 本方案中，状态异常智能预测模型的训练样本及检测对象为气体浓度或/和气体 种类中的一个或多个。 与现有技术相比，本发明技术方案的有益效果是： 本发明通过设计能够检测多种气体的气体检测模块，同时配合数据传输模块与外 部的上位机通信连接，丰富了检测装置的功能，同时可在线监测和状态预警，实现了配电房 智能化监控与管理。 5 CN 111579727 A 说　明　书 3/5 页 附图说明 图1为本发明的一种用于配电房的多气体传感检测装置第一原理图。 图2为本发明的一种用于配电房的多气体传感检测装置第二原理图。 图3为本发明气体检测模块的模块化结构原理图。 图4为本发明一种用于配电房的多气体传感检测方法流程图。 图5为本发明状态异常智能预测模型构建流程图。