公司科技攻关计划项目可行性报告
项目名称：SF6泄漏成像检测装置
领 域：光电一体化
起止时间：XX年1月至XX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
1XX.1.10－XX.1.31研究确定SF6指纹光谱
2XX.2.1-XX.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
3XX.9.1-XX.10.31系统装配调试
4XX.11.1-XX.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。
