SF₆高压断路器是电力系统中比较重要的设备,在高压和超高压领域占有很重要的地位,其运行的可靠性不仅关系到断路器本身,而且影响其它设备甚至整个电网的安全。长期以来高压断路器维修的基本做法是计划性维修,这种方式具有盲目性、强制性,容易产生新的隐患,且很可能对断路器的绝缘性造成损伤。鉴于这种情况,SF₆高压断路器的气体状态监控受到普遍关注。随着单片机技术和通信技术的迅猛发展,使得监测技术领域面貌日新月异,相继出现了智能仪器、总线仪器和虚拟仪器等,这些仪器都是利用单片机的软/硬件优势,扩展了测量功能、提高了技术性能。本文探讨了SF₆高压断路器监测系统的发展现状以及总线技术在系统中的作用和影响,从原理上分析了断路器的概况和模型,给出了断路器监测系统的整体架构。同时,分析了SF₆气体的状态特性并介绍了确定其压力随温度变化的几种方法,详细讲解了采用Beattie-Bridgman经验公式对气体密度进行处理的设计过程。文中具体阐述了SF₆高压断路器现场气体状态监控子机的整体设计,并介绍了以智能传感器芯片NPX-I与微处理器Cygnal F330芯片为核心的监控子机的软硬件设计和调试过程,详细讨论了数据采集模块、显示控制电路、通信接口电路的原理及具体电路设计。同时,设计中通过RS-485总线把现场监控子机和中心计算机相连接,构成监控网络,并且结合系统的具体应用,制定了监控系统的RS-485总线应用层协议,设计了中心机的监控软件。中心监控机对数据进行数据库存储,并且通过数值算法对数据进行分析,预测气体状态趋势,实现预警功能。