基于LoRa的气体绝缘组合电器SF 6 泄漏 警监测技术
原 发表在《高压电器》2020年第9期。
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DOI：10.13296/j.1001-1609.hva.2020.09.011
基于LoRa的气体绝缘组合电器SF 6 泄漏 警监测技术
张 英， 牧 灏
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摘要
有效监测气体绝缘组合电器变电站的SF6 气体泄漏，对于保证变电站工作人员和环境安全至关重要。目前的SF6 泄漏 警装置传感器模块均需要接电源线和通讯线，通过有线方式将传感器模块监测的数据传输至大门外主机，分布的监测模块采用有线方式，存在不美观、装好后移动困难及维修不易等问题。因此，提出基于LoRa的SF6 泄漏 警监测技术，研制出基于LoRa技术的SF6 泄漏 警监测装置，并进行了相关测试，测试结果表明，研制的装置参数符合该领域检测要求。
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主要内容
SF 6 具有强温室效应，泄漏到大气中对环境不利，也不利于人体健康。因此，SF 6 泄漏 警装置在室内气体绝缘组合电器(GIS)变电站广泛应用，监测SF 6 气体泄漏，且监测方法多样。然而，不管何种监测方法的SF 6 泄漏 警监测装置，分布在各个点的传感器监测模块均需进行电源布线和通讯布线，布线一般需埋在水泥地面下，安装好的监测模块，移动不易，且当电源线或通讯线故障后维修困难。因此，有必要研制无线传感器监测模块监测SF 6 气体泄漏。
LoRa最初是由法国开发的一种扩频调制技术，后被应用在物联 通讯领域，并成立了LoRa联盟。经过几年不断发展，LoRa技术现在已经发展成为从新品到解决方案的完整物联 生态系统。目前LoRa技术已经在60多个国家建设， 380多个城市进行试点，拥有80多个 络运营商。LoRa技术主要有通讯范围大、低功耗、抗干扰性强、 络容量大、成本低、安全性高等特点，目前已经在多个商业领域有广泛的应用，如智慧农业、智慧工厂、物品追踪、智慧建筑、停车管理，燃气无线抄表等，LoRa技术同样适用于无线传感器监测领域的应用。
中研制基于窄带物联 的SF 6 泄漏 警装置，低功耗、电池供电时间长，任意布点，实现监测模块无线传输和供电，美观实用，将数据上传至主机，实现数据查询、数据显示和异常 警。
1基于LoRa的泄漏 警装置拓扑结构
2泄漏 警装置主机硬件研制
3泄漏 警装置传感器监测模块研制
4 LoRa通讯协议
5 试验测试
5.1 传感器监测模块测试
5.2 数据穿透性实验测试
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结论
中提出了一种基于LoRa技术的SF 6 泄漏 警监测技术，研制了基于LoRa技术的SF 6 泄漏 警监测装置，包含主机和传感器监测模块。研制的装置在模拟室内GIS环境下以及无障碍1 000 m测试LoRa 传输的丢包率，结果表明，LoRa 传输有效性100%。测试传感器监测模块氧气传感器测量误差在±1%以内，六氟化硫传感器测量误差在±2%以内，保证了监测氧气含量和SF6体积分数数据的准确性，符合该领域SF 6 泄漏 警监测的要求。
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张 英(1977—)，女，博士，正高级工程师，主要从事电气设备绝缘检测、故障诊断和状态评估技术研究(E-mail:zhangyingmails@126.com)。
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张 英，牧 灏. 基于LoRa的气体绝缘组合电器SF6 泄漏 警监测技术[J]. 高压电器，2020，56(9)：74-79.
ZHANG Ying，MU Hao. SF 6 leakage alarm monitoring technology for LoRa-based gas insulated switchgear[J]. High Voltage Apparatus，2020，56(9)：74-79.
《高压电器》简介
《高压电器》期刊由中国高压电器行业的归口单位——西安高压电器研究院有限责任公司主管、主办，1958年创刊，刊名由当时的人大常委会副委员长、中国科学院院长郭沫若同志亲笔题写。迄今已有六十余年的历史。
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