CN102974063A - 智能型电缆沟实时防火监测及自动灭火系统 - Google Patents

智能型电缆沟实时防火监测及自动灭火系统 Download PDF

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沈晨
潘培毓
刘同旭
陈立新
崔广巍
张先杰
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Bengbu Power Supply Co Of State Grid Anhui Electric Power Supply Co
State Grid Corp of China SGCC
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Abstract

本发明涉及一种智能型电缆沟实时防火监测及自动灭火系统，包括安装在感温电缆上的多个温度传感器，其输出端与测温单元的输入端相连，测温单元的输出端与数据集中处理器的输入端相连，数据集中处理器的输出端与自动灭火装置相连，数据集中处理器与监控中心通讯。本发明将温度传感器安装在感温电缆上，能够实时监测变电站、开闭所等电缆的温度，并通过数据集中处理器对温度进行判断，能够及时记录、查询和自动快速报警；可以在计算机屏幕上看到监控点的温度值，了解监控点的信息，提高电力系统的可靠运行能力，提高维护效率，减少事故隐患，降低维护成本和劳动强度，使得从“事后分析”逐渐过渡到“状态判断，自动灭火”。

Description

智能型电缆沟实时防火监测及自动灭火系统
技术领域
本发明涉及一种智能型电缆沟实时防火监测及自动灭火系统。
背景技术
目前，还没有行之有效的办法及时发现并扑灭电缆火灾，致使电缆火灾事故时有发生，造成重大经济损失和非常严重的社会影响。通过事故分析，探讨电缆发热原理，试验论证，发现引起电缆发热的原因主要有：电缆局部破损、长期或严重过载、短路事故未及时切除、电缆敷设不规范、电缆未按规定接地等，电缆一旦异常发热，往往很快因上述多种原因相叠加进入恶性循环，结果造成电缆过热烧穿绝缘，最后导致电缆沟内火灾的发生，且电缆沟是隐蔽建筑，无法通过运行巡视发现这些不正常现象，其发展速度比较缓慢、时间较长，非常隐蔽。
对于外露的电缆可采用人工定时巡检的方式，使用红外测温仪对各监测点进行监测。但这种方式存在以下不足之处：1、只能做到定时监测，无法达到全天候监测；2、人工现场测量，存在安全隐患；3、某些监测点无法测量，存在监测盲点。但这些方式均不适合电缆沟的防火和灭火，目前在用的电缆沟火警检测也只能起到起火后告警的作用，无法实现事前预警，也无法做到快速抑制火情及灭火。
发明内容
本发明的目的在于提供一种成本低、能够实时监测电缆的温度，及时记录、查询和自动快速报警的智能型电缆沟实时防火监测及自动灭火系统。
为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：一种智能型电缆沟实时防火监测及自动灭火系统，包括安装在感温电缆上的多个温度传感器，其输出端与测温单元的输入端相连，测温单元的输出端与数据集中处理器的输入端相连，数据集中处理器的输出端与自动灭火装置相连，数据集中处理器与监控中心通讯。
所述的测温单元的个数为至少2个，其输入端接至少两个温度传感器。
所述的测温单元通过RS485通讯总线与数据集中处理器通讯，所述的数据集中处理器向测温单元供电。
所述的自动灭火装置采用干粉自动灭火装置，自动灭火装置的输出端通过反馈模块与数据集中处理器的输入端相连。
所述的监控中心为后台服务器和/或当地监控终端，数据集中处理器通过交换机分别与后台服务器、当地监控终端通讯。
由上述技术方案可知，本发明将温度传感器安装在电缆上，能够实时监测变电站、开闭所等电缆的温度，并通过数据集中处理器对温度进行判断，能够及时记录、查询和自动快速报警；可以在计算机屏幕上看到监控点的温度值，了解监控点的信息，提高电力系统的可靠运行能力，提高维护效率，减少事故隐患，降低维护成本和劳动强度，使得从“事后分析” 逐渐过渡到“状态判断，自动灭火”。
附图说明
图1是本发明的电路框图。
具体实施方式
一种智能型电缆沟实时防火监测及自动灭火系统，包括安装在感温电缆上的多个温度传感器1，其输出端与测温单元2的输入端相连，测温单元2的输出端与数据集中处理器3的输入端相连，数据集中处理器3的输出端与自动灭火装置4相连，数据集中处理器3与监控中心通讯。如图1所示。
如图1所示，所述的测温单元2的个数为至少2个，其输入端接至少两个温度传感器1。所述的测温单元2通过RS485通讯总线与数据集中处理器3通讯，所述的数据集中处理器3向测温单元2供电。所述的自动灭火装置4采用干粉自动灭火装置4，自动灭火装置4的输出端通过反馈模块与数据集中处理器3的输入端相连。数据集中处理器3发出控制信号，控制自动灭火装置4启动，灭火；反馈模块输出反馈信号至数据集中处理器3，数据集中处理器3判断灭火是否执行成功。所述的监控中心为后台服务器5和/或当地监控终端6，数据集中处理器3通过交换机分别与后台服务器5、当地监控终端6通讯。测温单元2采用最新微电子技术，利用微控制器进行温度的测量，施工简单，运行可靠，元件优点：无温漂、免维护；基于总线结构，相互影响小；同时进行多点测量，灵敏度高。当地监控终端可以为网络客户端或者短信告警平台。
以下结合图1对本发明作进一步的说明。
在电缆温度监测的方式上，采用温度传感器1与感温电缆相结合的方式。温度传感器可对电缆接头、拐弯等重点部位的温度进行精确测量，而感温电缆可以对电缆的全线温度进行监测。两者的结合既能避免单纯采用局部测点的方式带来的测温盲点，又能有效降低项目费用。
本系统中的数据集中处理器3采用多种算法作为报警和启动灭火装置的判据。算法包括：相对温度、绝对温度、温度随时间的变化量、横向温差、感温电缆判断。
1）绝对温度告警，用于判断电缆温度是否超过了电缆本身运行所能承受的最高温度。当电缆任一监测点温度超过60℃，系统发出一般告警；当电缆任一监测点温度超过83℃，系统发出严重告警；对于绝对告警限值的设定，应该根据具体电缆类型，由电缆正常运行所能承受的最大温度值来设置；
2）相对温度告警，是将测得的电缆温度与环境温度相对比，如果运行电缆的温度超过环境温度达到一定的限值，就会进行报警。相对温度告警方式可以避免因季节性气候变化对电缆温度造成的影响。当电缆监测温度超过环境温度达到10℃，系统发出相对温度二级告警；当电缆监测温度超过环境温度达到20℃，系统发出相对温度一级告警。报警温度阀值可以根据需要进行整定。
3）Δt温升率判断，是指在某一固定的时间段内，某一指定的监测点，温度随时间的变化量。如果某一固定的时间段内，温度增量达到某一个设定的阈值，则判断为此监测点出现温度异常升高。Δt目前整定为5℃/5Min，根据试验结果，可躲过电缆从轻载到额定电流下的发热，且在其钢铠中电流较大时动作比较可靠。
4）横向温差判断，是指同时对同一条电缆的多个不同监测点进行横向温差的比较，当温差的最大值达到某一阀值时发出告警。
当电缆发生故障造成电缆或电缆头温度升高并超过设定的报警限时，本系统会以不同的方式发出报警，包括网络报警客户端、短信等，并显示发生报警点的位置及记录发生报警的时间，及时准确指导检修和故障查找工作。网络客户端的报警模块在接收到数据集中处理器3发送的告警信息后，立即在客户端屏幕上弹出告警窗口，包括告警的各种信息，提示用户立即处理告警信息；短信告警平台接收数据处理中心的告警信息，按照用户事先设定的告警计划，根据不同的告警类型、告警设备向不同的相关人员发送告警短信。
电缆隧道一般没有人员在场，当发生火灾时没人监管，火灾发展迅速，绝缘材料的燃烧又会产生大量的有毒气体，后期灭火困难。本系统具备自动灭火功能，当系统内检测到有火警发生时，系统立即启动自动灭火装置4，第一时间进行灭火一次，防止火势扩大。
系统可以查询每个监控点的报警参数、报警记录、排序、打印等；查询每个监控点的监控参数、历史数据、排序、打印等；按时间查询、按时间段查询、按监测站查询、按告警查询等，提供多种条件查询。
总之，本发明将温度传感器1安装在电缆上，能够实时监测变电站、开闭所等电缆的温度，并通过数据集中处理器3对温度进行判断，能够及时记录、查询和自动快速报警；可以在计算机屏幕上看到监控点的温度值，了解监控点的信息，提高电力系统的可靠运行能力，提高维护效率，减少事故隐患，降低维护成本和劳动强度，使得从“事后分析” 逐渐过渡到“状态判断，自动灭火”。

Claims (5)

1.一种智能型电缆沟实时防火监测及自动灭火系统，其特征在于：包括安装在感温电缆上的多个温度传感器（1），其输出端与测温单元（2）的输入端相连，测温单元（2）的输出端与数据集中处理器（3）的输入端相连，数据集中处理器（3）的输出端与自动灭火装置（4）相连，数据集中处理器（3）与监控中心通讯。
2.根据权利要求1所述的智能型电缆沟实时防火监测及自动灭火系统，其特征在于：所述的测温单元（2）的个数为至少2个，其输入端接至少两个温度传感器（1）。
3.根据权利要求1所述的智能型电缆沟实时防火监测及自动灭火系统，其特征在于：所述的测温单元（2）通过RS485通讯总线与数据集中处理器（3）通讯，所述的数据集中处理器（3）向测温单元（2）供电。
4.根据权利要求1所述的智能型电缆沟实时防火监测及自动灭火系统，其特征在于：所述的自动灭火装置（4）采用干粉自动灭火装置（4），自动灭火装置（4）的输出端通过反馈模块与数据集中处理器（3）的输入端相连。
5.根据权利要求1所述的智能型电缆沟实时防火监测及自动灭火系统，其特征在于：所述的监控中心为后台服务器（5）和/或当地监控终端（6），数据集中处理器（3）通过交换机分别与后台服务器（5）、当地监控终端（6）通讯。
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