公司科技攻关计划项目可行性报告
时间：2021-02-08 08:09:33 来源：柠檬阅读网 本文已影响 人 
项目名称：SF6泄漏成像检测装置
领 域：光电一体化
起止时间：2007年1月至2008年1月
注：可行性研究报告中单位名称和研究人员的姓名不得出现，
单位名称均以“本单位”代替，否则视为无效）
一、立项的背景和意义
电力系统高压设备普遍采用SF6气体绝缘。随着高压电气设备的广泛应用，SF6泄漏问题逐渐开始明显起来。传统的SF6点测方法，只能检测某一个点的SF6的含量，在不知道泄漏点的情况下，很难测试出SF6密度比较高的地方。在泄漏点以外的地方，SF6浓度达不到仪器灵敏度，因此不能有效测试SF6气体的泄漏。本项目检测研究高压电气设备（GIS等）SF6的泄漏情况以及泄漏点。利用不可见的红外光，探测不可见的SF6气体，能够将设备周围SF6的分布情况形成图像，显示在计算机的屏幕上。因此，SF6的泄漏点可以一目了然。大大提高检漏效率。
1、技术来源，自有技术。
2、研发形式，独立开发。
二、国内外现状和发展趋势〔包括知识产权现状〕
目前，中远红外光源以及CCD传感器，属于尖端技术领域，国外已经有少量生产。在SF6泄漏成像的研究领域，国外已有相关的研究，并且有相似产品生产。但售价极其昂贵。
国内的SF6泄漏检测研究，仅仅局限于传统的点测方法，即手持式检漏仪，或者皂水检漏。该检测方法只能检测某一个点的SF6的含量，在不知道泄漏点的情况下，无法测试出SF6泄漏的具体位置。在离开泄漏点的地方，SF6浓度达不到仪器灵敏度，因此不能有效测试SF6气体的泄漏。皂水检漏操作复杂，很多不易触及的位置也无法检测，同时也需要停电操作。而使用本项目研制的红外成像监测方法，可以远距离的观察设备，看出具体的泄漏点。方便快速直观，监测过程不影响设备的正常运行。
目前国内也有部分科研单位对SF6泄漏成像装置进行研究，但是尚无生产。
本公司在此项目的研究方面，已经持续1年，项目也得到省电力集团公司的大力支持，关键技术问题已经解决，试验已经成功。
三、现有研究基础、特色和优势
[技术经济指标]
系统采用中远红外光源和感应器，探测SF6的空间分布，在计算机上生成SF6空间分布图像，方便精确的定位SF6的泄漏点。
该系统可广泛应用于大中型变电站高压设备的SF6泄漏检测。定位准确、方便，可以产生巨大的直接和间接经济效益。
仪器测试距离可达30米，探测灵敏度0.002毫升/秒，镜头视角20X15度，电源220V
[项目创新点及人才优势]
项目的主要创新点：
1、研究SF6的指纹光谱量值，分析其对应的光谱波长。
2、红外光源及红外成像装置的制作。
3、研究SF6泄漏空间分布成像情况及泄漏密度。
4、SF6空间分布图象的计算机采集及分析处理。
[本单位人才优势]
本项目研究技术人员教授、高级工程师、工程师及博士研究生，专业领域涉及电力、计算机、精密仪表等多方面，人员组成合理，研究条件优越。
项目组成员具有丰富的实际开发经验，从事过多年仪器仪表、大型电源的设计及研究开发工作，已完成智能化电压无功控制器、超大功率电解电源、SF6高压电气设备健康状态评估系统以及电表测量等研究开发工作，为完成该项目提供了坚实的工作基础。
项目面向电力系统，具有明显的行业优势以及广阔的市场前景。
四、应用或产业化前景、市场需求。
该项目完成后，可以取代现有的手持式检漏仪和皂水查漏等劳动强度大的检漏方法，广泛应用于大中型变电站高压设备的检查。具有很高的实用价值和应用前景。
目前，很多变电站SF6高压电气设备已经运行20余年，进入故障高发期。因此需要大量的监测仪器。传统的监测方法缺效率低，劳动强度大，监测灵敏度低，新方法在这些方面具有革命性的改进。大量的检修工作使得每个供电局都需要这方面的监测仪器，目前市场上国外的仪器售价高达130万元，因此市场份额十分巨大。
该仪器的生产和发展，也同时会带动相关产业的发展。例如，红外透镜的发展，激光技术的发展，以及激光测量技术在一些新技术领域中的应用。也相应解决了大量的就业问题。
五、研究内容与预期目标(此栏目各项指标是项目立项后，签定合同的主要内容，也是项目验收的主要依据)
[项目内容]
本项目研究SF6的物理性质及其指纹光谱，同时研究配套的红外光源,使之与SF6指纹光谱对应，最后研制成像装置,用来检测SF6的空间分布情况。
装置由以下几个部分组成：电源、CO2红外激光器、同步扫描系统、
CCD红外感应器、取景器、计算机显示处理器。组成框图如下：
系统采用中远红外光源和感应器，探测SF6的空间分布，在计算机上生成SF6空间分布图像，方便精确的定位SF6的泄漏点。
该系统可广泛应用于大中型变电站高压设备的SF6泄漏检测。定位准确、方便，可以产生巨大的直接和间接经济效益。
项目总投资180.0 万元、申请区科技三项经费 60.0 万元、上级部门拨款0.0 万元、银行贷款0.0 万元、自筹资金120.0 万元、其它0.0 万元、已完成投资90.0 万元。
本单位职工总数 12人、其中：大专以上11 人、从事科技活动人员 10 人。研发（R＆D）人员 8 人。
项目完成后，当年就可以实现年生产能力30台，预计可实现的年销售收入3000万元、年交税总额180万元、年净利润600 万元，同时，还可以进一步出口创汇。
六、研究方案、技术路线、组织方式与课题分解
[研究方法]
通过试验和查阅相关资料，首先确定SF6的指纹光谱。然后确定红外光源的形式和实现方法。研制开发CCD成像传感系统，计算机采集处理系统。最终形成SF6泄漏检测成像系统。
[技术路线]
调查研究确定系统整体方案。
分头逐步解决关键技术问题。生成系统整体架构。
系统配合连接，形成有机整体。
安装调试完成。
[技术关键]
确定SF6的指纹光谱，是实现正确探测SF6的前提和关键
光源：中远红外光源是世界性的难题，也是高精尖的技术，因此，研制良好的光源是本项目关键技术之一
CCD感应器。中远红外CCD感应器国内尚无生产，国外仅有少量生产
计算机处理系统正确采集分析和处理CCD产生的图像资料也是本项目的关键技术
七、年度计划内容
分年度说明项目执行过程中的年度目标；
年度工作内容及经费投入。
工作总体安排和年度进度
序号 时间段 内 容
1 2007.1.10－2007.1.31 研究确定SF6指纹光谱
2 2007.2.1-2007.8.31 研究制作相应红外光源
研究制作红外感应成像系统
研究制作电脑数据采集系统
3 2007.9.1-2007.10.31 系统装配调试
4 2007.11.1-2008.1.10 系统试验、测试完成
八、主要研究人员和单位简况及具备的条件
序号 姓名 年
龄 职称 职称级别 专业 本项目
中分工 投入项目工作总月数 工作
单位
1. 杜宗展 41 高级工程师 副高 电气及自动化 总体设计 12 ****科技有限公司
2. 高琦 36 教授 正高 计算机技术 软件设计 12 山东大学
3. 王广柱 43 教授 正高 电气技术 硬件设计 12 山东大学
4. 王雷 49 高级工程师 副高 电气技术 电路设计 12 山东大学
5. 朱常青 38 讲师 中级 工业自动化 电路设计 12 山东大学
6. 董洁 41 副教授 副高 电力技术 电气设计 12 山东大学
7. 随惠斌 30 讲师 中级 电力技术 软件编程 12 山东大学
九、经费预算
主要说明：项目新增资金来源，包括企业自有、银行贷款、申请各级科技三项费及其他资金。
项目总投资180.0 万元、申请区科技三项经费 60.0 万元、上级部门拨款0.0 万元、银行贷款0.0 万元、自筹资金120.0 万元、其它0.0 万元、已完成投资90.0 万元。
科技三项经费的主要用途：仪器设备购置费35.0 万元、能源材料费5.0 万元、试验外协费5.0 万元、资料印刷费1.0 万元、会议差旅费6.0 万元、人员劳务费5.0 万元、其它费用3.0 万元。
注：封面“领域”一栏，按立项申报指南确定的领域或专项计划名称填写。
