CN107968338B - 配电室的监控报警系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种配电室的监控报警系统，在配电室内设有多个并排设置的配电柜，每两个相邻的配电柜形成一个配电柜组，每组的两个配电柜之间设有一个盘管室，在盘管室内设有冷却盘管；每组的两个配电柜之设有相通区域，所述相通区域内设有温度探头，在其中一个配电柜内设有温度控制器，该温度控制器控制该组中的两个风扇同时工作；在配电柜下部设有总的冷却水供管和冷却水回管，冷却水供管和冷却水回管分别与冷却水供给端相通；在配电室的天花板上设有火灾报警器。本发明的优点是可以对配电柜内的温度进行有效监控，使之处于安全合理的范围内；可控制配电柜内的升温速度，可以防火，确保配电柜内电器元件的正常工作及电力系统的安全。

Description

配电室的监控报警系统
本专利申请是(申请号为2016103155323、名称为“一种配电室的监控报警系统”、申请日为2016-5-13)的发明专利申请的分案申请
技术领域
本发明涉及一种监控系统，具体地说是一种配电室的监控报警系统。
背景技术
配电室是电力系统的重要一环,在配电室内设有配电柜,配电柜用于放置各种电力分配所需的电器元件,电器元件在使用过程中易发热,一旦温度过高容易影响电器元件的工作,从而给电力系统带来损失，因此对于配电柜温度的监控非常重要。本专利申请最接近的现有技术为：专利号为201320095798.3的专利“一种具有循环冷却水的配电箱”，以及专利号为201320599913.0的专利一种地温恒温循环器；但上述两个专利方案较为简单，降温效果差。另一方面，位于野外的配电室对于火灾也没有什么有效措施。由于现有技术中存在上述技术问题，影响使用，因此必须进行改进。
发明内容
本发明的目的是：提供一种对配电柜的温度可进行有效监控的配电室的监控报警系统，同时它可以在火灾时报警。
本发明的方案是：一种配电室的监控报警系统，在配电室内设有多个并排设置的配电柜，所述配电柜的数量为偶数个；每两个相邻的配电柜形成一个配电柜组，每组的两个配电柜之间设有一个盘管室，在盘管室内设有冷却盘管；所述盘管室的两个侧壁上布满溢出口；所述配电柜下部通过横隔板分隔出进风室，每组的两个进风室相互贯通，所述盘管室底部的进风口位于所述进风室内，在盘管室下方设有一根穿过配电柜底面的进风管；每组的两个配电柜之设有相通区域，所述相通区域内设有温度探头，在其中一个配电柜内设有温度控制器，所述温度探头的信号输入至该温度控制器，该温度控制器控制该组中的两个风扇同时工作；在配电柜下部设有总的冷却水供管和冷却水回管，在冷却水供管上设有供水泵，供水泵由水泵控制器控制工作；每组内的冷却盘管其进口都通过连接管连接冷却水供管，其出口都通过连接管连接冷却水回管，所述连接管穿过进风管；所述冷却水供管和冷却水回管分别与冷却水供给端相通；在所述配电室的天花板上设有火灾报警器。
进一步改进的方案如下：
所述配电室的天花板上还设有监控摄像机；该监控摄像机的信号发送至位于中心监控室内的远程监控主机；
所述的冷却水供给端是一个地下水井，所述供水泵是位于地下水井内的潜水泵；
所述配电室的地面下部设有槽沟；所述槽沟顶部设有盖板，盖板上设有供进风管穿过的开口；所述冷却水供管和冷却水回管位于该槽沟内；
所述冷却盘管具有多个平行的水平段；在所述冷却盘管的水平段与盘管室的侧壁之间设有盘管固定块；左右两个盘管室的侧壁上每一个冷却盘管水平段对应的区域都设有向侧面凸出的梯形部；所述冷却盘管位于所述梯形部内，在所述梯形部倾斜的上顶面上设有所述溢出口；
进一步的方案是，每个配电柜组的温度控制器控制过程包括：
当T≥TH时，启动风扇，直到T＜TL时停止风扇；
当T＜TH时，启动升温监控模式；
所述升温监控模式包括：
测量V,当V＜VS时；SA清零同时返回上一级程序；
当V≥VS时，启动风扇，风扇持续TA时间后停止，然后再测量V,当V＜VS时，返回上一级程序，否则将SA标记为1；
其中：T是每个配电柜组相通区域内的实时温度；
TH为预设值，代表每个配电柜组相通区域内的报警高温；
TL为预设值，代表每个配电柜组相通区域内的安全温度；
V是每个配电柜组相通区域内的的升温速度；
VS为预设值，代表每个配电柜组相通区域内的升温速度；
进一步地，所述水泵控制器控制供水泵呈周期性地工作；或者，所述水泵控制器对供水泵的控制过程包括：当SA为1的配电柜组数量占到总组数的一定比例时，启动供水泵工作并持续时间TB，SA为1的配电柜组数量占总组数的比例越高，TB时间越长
本发明与现有技术相比的有益效果是：可以对配电柜内的温度进行有效监控，使之处于安全合理的范围内；每个配电柜组设有盘管室，在盘管室内设置有冷却盘管，冷却盘管可以对盘管室内空气进行降温，这些空气溢出后可以降低两侧配电柜内的温度，同时可以减缓配电柜的升温速度；另一方面，风扇工作可以将配电柜内热空气抽出，而进入配电柜内的空气经过冷却盘管的冷却，因此更易于降低配电柜内的温度；再者，通过总的冷却水供管和冷却水回管可以对配电室所有的配电柜进行降温，结构更简单紧凑，成本低，这样的方案降温效果好，可确保配电柜内电器元件的正常工作，确保电力系统的工作安全；再者，在配电室内天花板上设有火灾报警器，在火灾报警器探测到有火灾隐患时，可以进行报警，以提示人们进行消防，更可贵的是冷却水供管的冷却水可以成为灭火的水源，进一步提高安全性。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是实施例1的结构示意图；
图2是实施例1配电柜组的示意图；
图3是图2中A处的放大图；
图4是实施例2的结构示意图；
图5是实施例3盘管室的结构示意图；
图6是实施例4所述方法的流程图；
图7是实施例4升温监控模式的流程图；
图8是实施例6所述方法的流程图；
图9是实施例7的结构示意图；
图10是实施例8的结构示意图；
图中标注部件：配电室1、配电柜2、盘管室3、冷却盘管4、横隔板5、进风室6、进风管7、相通区域8、温度探头9、温度控制器10、风扇11、冷却水供管12、冷却水回管13、供水泵14、水泵控制器15、连接管16、冷却水供给端17、火灾报警器18、监控摄像机19、远程监控主机20、槽沟21、盖板22、开口23、盘管固定块24、梯形部25、水平段26、溢出口27、天花板28、空隙层29、灭火喷头30、水管31、阀门32、通风窗33、风管34、进风口35。
具体实施方式
下面通过实施例结合附图对本发明作进一步的描述。
实施例1：
如图1、2、3所示，本实施例所描述的配电室的监控报警系统，在配电室1内设有多个并排设置的配电柜2，所述配电柜2的数量为偶数个；每两个相邻的配电柜2形成一个配电柜组，每组的两个配电柜2之间设有一个盘管室3，在盘管室3内设有冷却盘管4；所述盘管室3的两个侧壁上布满溢出口27，溢出口27为通孔状；所述配电柜2下部通过横隔板5分隔出进风室6，每组的两个进风室6相互贯通，所述盘管室3底部的进风口35位于所述进风室6内，盘管室3和进风室6的正面可以设置面板密封，也可以不设置而依靠配电柜2的柜门来密封；在盘管室3下方设有一根穿过配电柜2底面的进风管7；每组的两个配电柜2之设有相通区域8，所述相通区域8内设有温度探头9，在其中一个配电柜2内设有温度控制器10，所述温度探头9的信号输入至该温度控制器10，该温度控制器10控制该组中的两个风扇11同时工作；在配电柜2下部设有总的冷却水供管12和冷却水回管13，在冷却水供管12上设有供水泵14，供水泵14由水泵控制器15控制工作；每组内的冷却盘管4其进口都通过连接管16连接冷却水供管12，其出口都通过连接管16连接冷却水回管13，所述连接管16穿过进风管7；所述冷却水供管12和冷却水回管13分别与冷却水供给端17相通；其中，冷却水供给端17可以是通过冷媒对水进行冷却的循环水冷却器，但是循环水冷却器结构相对较为复杂，由于电力配电室很多情况下位于野外，不具备配置循环水冷却器的条件，因此最佳方案是所述的冷却水供给端17是一个地下水井，所述供水泵14是位于地下水井内的潜水泵；采用温度较低井水作为冷却水，一方面可确保降温效果，另一方面在野外也易于挖井取水，便于实施；在所述配电室1的天花板上设有火灾报警器18。所述火灾报警器18是设置于配电室1内天花板上的一个(位于中心处)，所述火灾报警器18也可以是均匀分布的多个；所述火灾报警器18优先采用宁波高新区天视光电有限公司生产的HZBJ101型火灾报警器，也可从市场上采购，如上海北方红能源科技有限公司的GSM01型电气火灾监控器，现有的专利技术也能用，如火灾报警器(200910163698.8)、火灾报警器(200910168090.4)。
其中，配电柜2底部可以设支脚，冷却水供管12和冷却水回管13走地面，但最好是所述配电室1的地面下部设有槽沟21；所述槽沟21顶部设有盖板22，盖板22上与每一个配电柜2相对的部位设有供进风管7穿过的开口23；所述冷却水供管和冷却水回管位于该槽沟21内；这样的结构，在冷却水循环后，槽沟21的温度较低，槽沟21的空气是进入每一个配电柜2的源头，风源温度低，对配电柜2的降温效果更好；
本实施例所描述的配电室的监控报警系统的优点是：可以对配电柜内的温度进行有效监控，使之处于安全合理的范围内；每个配电柜组设有盘管室，在盘管室内设置有冷却盘管，冷却盘管可以对盘管室内空气进行降温，这些空气溢出后可以降低两侧配电柜内的温度，同时可以减缓配电柜的升温速度；另一方面，风扇工作可以将配电柜内热空气抽出，而进入配电柜内的空气经过冷却盘管的冷却，因此更易于降低配电柜内的温度；再者，通过总的冷却水供管和冷却水回管可以对配电室所有的配电柜进行降温，结构更简单紧凑，成本低，这样的方案降温效果好，可确保配电柜内电器元件的正常工作，确保电力系统的工作安全；再者，在配电室内天花板上设有火灾报警器，在火灾报警器探测到有火灾隐患时，可以进行报警，以提示人们进行消防，更可贵的是冷却水供管的冷却水可以成为灭火的水源，进一步提高安全性。
实施例2：
如图4所示，本实施例所描述的配电室的监控报警系统，它与实施例1大体相同，其不同之处于：所述配电室1的天花板上还设有监控摄像机19；该监控摄像机19的信号发送至位于中心监控室内的远程监控主机20；
在中心监控室的工作人员可以观察配电室1的情况，万一有情况可以派人进行处理；其中监控技术为现有，不详述。
实施例3：
如图5所示，本实施例所描述的配电室的监控报警系统，它与实施例1大体相同，其不同之处于：所述冷却盘管4具有多个平行的水平段26；在所述冷却盘管4的水平段26与盘管室3的侧壁之间设有盘管固定块24；左右两个盘管室3的侧壁上每一个冷却盘管4水平段26对应的区域都设有向侧面凸出的梯形部25；所述冷却盘管4位于所述梯形部25内，在所述梯形部25倾斜的上顶面28上设有所述溢出口27，溢出口27呈长槽状；
这样的结构，当风扇11工作，盘管室3内的冷风通过溢出口27被向外抽出时，补入的风源与水平段26有充分的接触，从而确保换热效果。本实施例中，最好是越到上部溢出口27宽度越大，越到下部溢出口27宽度越小，这样在风扇11工作时，能确保所有溢出口27都能均匀抽出冷风，避免只有下部的溢出口27在出风，而使上部的冷却盘管失效。
这样的改进也适合于实施例2。
实施例4：
本实施例所描述的配电室的监控报警系统，它与实施例1大体相同，其不同之处于：每个配电柜组的温度控制器10控制过程包括：
当T≥TH时，启动风扇11，直到T＜TL时停止风扇11；
当T＜TH时，启动升温监控模式；
所述升温监控模式包括：
测量V,当V＜VS时；SA清零同时返回上一级程序；
当V≥VS时，启动风扇11，风扇11持续TA时间后停止，然后再测量V,当V＜VS时，返回上一级程序，否则将SA标记为1；
其中：T是每个配电柜组相通区域8内的实时温度；
TH为预设值，代表每个配电柜组相通区域8内的报警高温；
TL为预设值，代表每个配电柜组相通区域8内的安全温度；
V是每个配电柜组相通区域8内的的升温速度；
VS为预设值，代表每个配电柜组相通区域8内的升温速度；测量V是指测量单位时间的升温速度，升温总量除以时间，可以是等待1-2分钟然后进行测量计算；
另外，所述水泵控制器控制供水泵14呈周期性地工作；
这种温度监控方法的原理是：供水泵14呈周期性地工作，冷却盘管4周期性地降温(可以是每小时工作一次，每次持续五分钟)，盘管室3温度相对较低，依靠冷空气的溢出对配电柜内的温度和升温速度进行控制；
温度探头测量的是一个配电柜组内相通区域的温度，V是每个配电柜组相通区域8内的的升温速度；因为相通区域的温度是随着左右两个配电柜的变化而变化的，取的是左右两个配电柜的综合值，如左右两个配电柜温度高了，相通区域的温度也上升；其中一个配电柜升温特别快或温度特别高，相通区域也会体现，这样将左右两个配电柜的情况都考虑进去了；由于热空气上升原理，相通区域最好设置在高处，如柜内顶部的区域。
当意外情况T较高时即当T≥TH时，风扇11工作直至将配电柜组内温度降下来，降到安全值TL；而在T＜TH时，启动升温监控模式，当配电柜组内的升温速度大于我们认为的较为合适的安全升温速度VS时，也启动风扇11工作一会儿进行降温，因为按理说有盘管室3的冷空气的溢出，配电柜组内的升温速度不应该超出安全范围，超出了说明盘管室3的降温效率低了，或者某元件发热较大了，为防止过快升温，启动风扇11以降温，这样使整个配电柜都不至于温度过高。供水泵14呈周期性地工作越频繁，盘管室3的降温效率就能得到保证，但能耗会加大。
温度控制器10控制方法可参照图6、图7执行，但并不限于图6、图7的模式。
本方法中，SA的值可以关联配电柜外的警示灯，当升温快通过风扇控制不下来时可以亮灯示警。
实施例5：
本实施例所描述的配电室的监控报警系统，它与实施例4大体相同，其不同之处于：水泵控制器更为智能，其不是单纯地控制供水泵14呈周期性地工作，而是所述水泵控制器对供水泵14的控制过程包括：当SA为1的配电柜组数量占到总组数的一定比例时，启动供水泵14工作并持续时间TB，SA为1的配电柜组数量占总组数的比例越高，TB时间越长
当SA为1的配电柜组数量占比较高时，说明这些配电柜组内的冷却盘管面临失效，因此需要启动供水泵14，当SA为1的配电柜组数量占总组数的比例越高，说明越多的配电柜内的冷却盘管面临失效，因此要加长供水泵14的工作时间，以确保所有配电柜组内的冷却盘管的降温效果；
可以是：当占比达到三分之一时，TB为5分钟；当占比达到二分之一时，TB为7分钟；当占比达到四分之三时，TB为10分钟；当占比达到一时，TB为15分钟。
实施例6
本实施例所描述的配电室的监控报警系统，它与实施例4大体相同，其不同之处于：在供水泵14工作时，所述风扇11也工作；
实施例4中,供水泵14时,风扇11按照原来的控制方法来实现工作或停止；本实施例与其不同的是在供水泵14工作时，所述风扇11也跟着工作，因为供水泵14工作时，冷却盘管4的降温效果好，风源更冷，风扇11不管自己配电柜内的温度和升温速度也跟着工作，可以使配电柜内温度状态更安全。
本实施例方法的改进也适于实施例5，控制流程可参照图7。
实施例4-5所述的方法同样适用于实施例2-3的结构。
实施例7
如图9，本实施例所描述的配电室的监控报警系统，它在实施例1的基础上还具有如下特征：在所述配电室1内还设有灭火喷头30，所述灭火喷头30通过所述水管31与所述冷却水供管12相通，在所述水管31上设有阀门32。
本实施例所描述的配电室的监控报警系统，供水泵14打开后，一旦阀门32打开，供水泵14中的冷却水会通过水管31从灭火喷头30喷出，从而进行灭火，在野外，有了地下水井作为水源，使用水灭火成为了可能。
本实施例所描述的配电室的监控报警系统，供水泵14和阀门32可以通过人工方式打开，在人工灭火时用；更为智能的是采用如下自动控制方法：
火灾报警器18与配电室1的总电闸相关联，总电闸是一个由总闸控制器控制工作的接触器，当火灾报警器18探测到火情时，可通过有线或无线的方式发送给总闸控制器，总闸控制器控制接触器断电；同时供水泵14和阀门32自动打开进行灭火。
另外，实施例4-6所述的方法，也同样适用于本实施例。
实施例8
如图10，本实施例所描述的配电室的监控报警系统，它在实施例1的基础上还具有如下特征：所述天花板28与配电室1顶面之间设有空隙层29，所述空隙层29上设有通风窗33，每一个配电柜2的上部都设有一根风管34，所述风管34位于风扇11的正上方，风管34顶部的出口位于所述空隙层29上方，从风扇11吹出的热风可以通过风管34直接排入天花板28上方的空隙层29内，并通过通风窗向外散出，这样的方式可以使从配电柜吹出的热风不影响周围空气的温度，使配电室1内天花板下方的区间温度更低，使配电柜2散热性能更好。
另外，实施例4-6所述的方法，也同样适用于本实施例。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种配电室的监控报警系统，在配电室(1)内设有多个并排设置的配电柜(2)，所述配电柜(2)的数量为偶数个；每两个相邻的配电柜(2)形成一个配电柜组，每组的两个配电柜(2)之间设有一个盘管室(3)，在盘管室(3)内设有冷却盘管(4)；所述盘管室(3)的两个侧壁上布满溢出口(27)；所述配电柜(2)下部通过横隔板(5)分隔出进风室(6)，每组的两个进风室(6)相互贯通，所述盘管室(3)底部的进风口(35)位于所述进风室(6)内，在盘管室(3)下方设有一根穿过配电柜(2)底面的进风管(7)；每组的两个配电柜(2)之设有相通区域(8)，所述相通区域(8)内设有温度探头(9)，在其中一个配电柜(2)内设有温度控制器(10)，所述温度探头(9)的信号输入至该温度控制器(10)，该温度控制器(10)控制该组中的两个风扇(11)同时工作；在配电柜(2)下部设有总的冷却水供管(12)和冷却水回管(13)，在冷却水供管(12)上设有供水泵(14)，供水泵(14)由水泵控制器(15)控制工作；每组内的冷却盘管(4)其进口都通过连接管(16)连接冷却水供管(12)，其出口都通过连接管(16)连接冷却水回管(13)，所述连接管(16)穿过进风管(7)；所述冷却水供管(12)和冷却水回管(13)分别与冷却水供给端(17)相通；在所述配电室(1)的天花板上设有火灾报警器(18)；其特征在于：在所述配电室(1)内还设有灭火喷头(30)，所述灭火喷头(30)通过水管(31)与所述冷却水供管(12)相通，在所述水管(31)上设有阀门(32)。
2.根据权利要求1所述的配电室的监控报警系统，其特征是供水泵(14)和阀门(32)采用如下自动控制方法：火灾报警器(18)与配电室(1)的总电闸相关联，总电闸是一个由总闸控制器控制工作的接触器，当火灾报警器(18)探测到火情时，可通过有线或无线的方式发送给总闸控制器，总闸控制器控制接触器断电；同时供水泵(14)和阀门(32)自动打开进行灭火。
3.一种配电室的监控报警系统，在配电室(1)内设有多个并排设置的配电柜(2)，所述配电柜(2)的数量为偶数个；每两个相邻的配电柜(2)形成一个配电柜组，每组的两个配电柜(2)之间设有一个盘管室(3)，在盘管室(3)内设有冷却盘管(4)；所述盘管室(3)的两个侧壁上布满溢出口(27)；所述配电柜(2)下部通过横隔板(5)分隔出进风室(6)，每组的两个进风室(6)相互贯通，所述盘管室(3)底部的进风口(35)位于所述进风室(6)内，在盘管室(3)下方设有一根穿过配电柜(2)底面的进风管(7)；每组的两个配电柜(2)之设有相通区域(8)，所述相通区域(8)内设有温度探头(9)，在其中一个配电柜(2)内设有温度控制器(10)，所述温度探头(9)的信号输入至该温度控制器(10)，该温度控制器(10)控制该组中的两个风扇(11)同时工作；在配电柜(2)下部设有总的冷却水供管(12)和冷却水回管(13)，在冷却水供管(12)上设有供水泵(14)，供水泵(14)由水泵控制器(15)控制工作；每组内的冷却盘管(4)其进口都通过连接管(16)连接冷却水供管(12)，其出口都通过连接管(16)连接冷却水回管(13)，所述连接管(16)穿过进风管(7)；所述冷却水供管(12)和冷却水回管(13)分别与冷却水供给端(17)相通；在所述配电室(1)的天花板上设有火灾报警器(18)；其特征在于：所述天花板(28)与配电室(1)顶面之间设有空隙层(29)，所述空隙层(29)上设有通风窗(33)，每一个配电柜(2)的上部都设有一根风管(34)，所述风管(34)位于风扇(11)的正上方，风管(34)顶部的出口位于所述空隙层(29)上方。
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