CN110174142A - 一种电缆排管的嵌入式智能监测装置 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种电缆排管的嵌入式智能监测装置，包括：排管监测模块内置有结构位移传感器和若干温度传感器，结构传感器、若干温度传感器均与控制单元连接；控制单元设置在电缆排管的密封箱中。本申请提供的一种电缆排管的嵌入式智能监测装置，通过在排管监测模块中安装位移传感器和温度传感器，使得安装有该排管监测模块的电缆排管设备具有长期稳定的自感知能力，实现对电缆排管的结构应变及电缆温度情况的检测。
Description
技术领域
本申请属于电力电缆敷设技术领域，尤其涉及一种电缆排管的嵌入式智能监测装置。
背景技术
随着国民经济的飞速发展、科学技术的不断进步，电力电缆现已广泛应用于农网和城网的建设之中。特别是在市中心、商业区和工业区等地方，电力网络错综复杂，为了减少电缆敷设施工对城市道路交通的影响，改善市容和市貌，各城市都在积极改善其施工技术以减少电缆故障发生，延长电缆使用寿命，提高电力系统供电可靠性，这样将电缆敷设于电缆排管或隧道中尤为重要。
电力线路低下走线一般使用绝缘电力电缆。敷设方式有直埋、电缆排管、电缆沟、地下综合(或电缆专用)管廊等几种方式，其中直埋、电缆排管往往辅以工井进行敷设。地下综合(或电缆专用)管廊投资巨大，使用率较低。直埋电缆容易受到外力损伤和热源的影响，同时还要预防酸、碱溶液的腐蚀，不利于电力线路的安全运行。电缆排管以其造价低、占地面积小，且电缆保护措施完善等优点，被广泛应用于电缆线路建设中。
目前关于电缆排管结构的监测还是通过传统的人工巡视方式来实现，此方式效率低。可靠性差，且没有具体的监测数据及一套完整的监测体系。而如果设法在施工过程中来布设各类测量设备，将大大影响工程施工进度以及测量系统的质量，且无法实现长期稳定的监测及数据采集。
发明内容
有鉴于此，本申请提供了一种电缆排管的嵌入式智能监测装置，通过在排管监测模块中安装位移传感器和温度传感器，使得安装有该排管监测模块的电缆排管设备具有长期稳定的自感知能力，实现对电缆排管的结构应变及电缆温度情况的检测。
本申请提供了一种电缆排管的嵌入式智能监测装置，包括：可嵌入电缆排管线路中的排管监测模块；
所述排管监测模块内置有结构位移传感器和若干温度传感器，所述若干结构位移传感器、所述若干温度传感器均与控制单元连接；
所述控制单元设置在电缆排管的密封箱中。
优选地，还包括排管辅助模块，所述排管监测模块的一端设有凸榫，所述排管辅助模块的一端设有凹槽，所述排管监测模块通过所述凸榫与所述凹槽的配合与所述排管辅助模块相匹配。
优选地，所述排管监测模块另一端和所述排管辅助模块的另一端均预留有钢筋接头。
优选地，所述若干温度传感器具体设置于所述凸榫内的电缆管道上方。
优选地，所述若干结构位移传感器设置在所述凸榫内的钢筋上。
优选地，所述控制单元具体包括中央处理器、无线发射器和存储器。
优选地，所述凸榫的端面设有两圈密封防水胶条。
优选地，所述凹槽的端面设有橡胶垫。
综上所述，本申请提供了一种电缆排管的嵌入式智能监测装置，包括：所述排管监测模块内置有结构位移传感器和若干温度传感器，所述结构传感器、若干温度传感器均与所述控制单元连接；所述控制单元设置在电缆排管的密封箱中。
本申请提供的一种电缆排管的嵌入式智能监测装置，通过在排管监测模块中安装位移传感器和温度传感器，使得安装有该排管监测模块的电缆排管设备具有长期稳定的自感知能力，实现对电缆排管的结构应变及电缆温度情况的检测。
附图说明
图1为本申请实施例提供的一种电缆排管的嵌入式智能监测装置的嵌入排管结构的结构示意图；
图2为本申请实施例提供的一种电缆排管的嵌入式智能监测装置的排管监测模块和排管辅助模块的结构示意图；
图3为本申请实施例提供的一种电缆排管的嵌入式智能监测装置的排管监测模块的侧视图；
图4为本申请实施例提供的一种电缆排管的嵌入式智能监测装置的排管监测模块的俯视图；
图5为本申请实施例提供的一种电缆排管的嵌入式智能监测装置的排管辅助模块的结构示意图；
图6为本申请实施例提供的一种电缆排管的嵌入式智能监测装置的排管监测模块的结构示意图；
图7为本申请实施例提供的一种电缆排管的嵌入式智能监测装置的排管监测模块的内部结构图一；
图8为本申请实施例提供的一种电缆排管的嵌入式智能监测装置的排管监测模块的内部结构图二；
图9为本申请实施例提供的一种电缆排管的嵌入式智能监测装置的排管监测模块的内部结构图三；
图10为本申请实施例提供的一种电缆排管的嵌入式智能监测装置的排管监测模块的内部结构图四；
图11为本申请实施例提供的一种电缆排管的嵌入式智能监测装置的信号传输信号图；
图12为本申请实施例提供的一种电缆排管的嵌入式智能监测装置的嵌入电缆排管线路的示意图；
图13为本申请实施例提供的一种电缆排管的嵌入式智能监测装置的预警系统的示意图。
其中，附图标记如下：
1、排管监测模块；2、凸榫；3、排管辅助模块；4、凹槽；5、电力电缆管道；6、密封防水胶条；7、橡胶垫；8、密封箱；81、箱体把手；82、箱体线路走线孔；9、控制单元；91、计算机主机；92、存储模块；93、无线发射模块；94、电源；95、传输总线；10、温度传感器；11、结构位移传感器；12：系统线路导线；13、数据信号；14、控制信号；15、嵌入式排管监测模块；16、排管结构；17、排管信号接收基站；18、排管信号接收处理中心。
具体实施方式
本申请实施例提供的一种电缆排管的嵌入式智能监测装置，通过在排管监测模块中安装位移传感器和温度传感器，使得安装有该排管监测模块的电缆排管设备具有长期稳定的自感知能力，实现对电缆排管的结构应变及电缆温度情况的检测。
下面将结合附图对本申请实施例的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请实施例一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请实施例中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请实施例保护的范围。
在本申请实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本申请实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请实施例中的具体含义。
参见图1-图13，图1为本申请实施例提供的一种电缆排管的嵌入式智能监测装置的嵌入排管结构的结构示意图；图2为本申请实施例提供的一种电缆排管的嵌入式智能监测装置的排管监测模块和排管辅助模块的结构示意图；图3为本申请实施例提供的一种电缆排管的嵌入式智能监测装置的排管监测模块的侧视图；图4为本申请实施例提供的一种电缆排管的嵌入式智能监测装置的排管监测模块的俯视图；图5为本申请实施例提供的一种电缆排管的嵌入式智能监测装置的排管辅助模块的结构示意图；图6为本申请实施例提供的一种电缆排管的嵌入式智能监测装置的排管监测模块的结构示意图；图7为本申请实施例提供的一种电缆排管的嵌入式智能监测装置的排管监测模块的内部结构图一；图8为本申请实施例提供的一种电缆排管的嵌入式智能监测装置的排管监测模块的内部结构图二；图9为本申请实施例提供的一种电缆排管的嵌入式智能监测装置的排管监测模块的内部结构图三；图10为本申请实施例提供的一种电缆排管的嵌入式智能监测装置的排管监测模块的内部结构图四；图11为本申请实施例提供的一种电缆排管的嵌入式智能监测装置的信号传输信号图；图12为本申请实施例提供的一种电缆排管的嵌入式智能监测装置的嵌入电缆排管线路的示意图；图13为本申请实施例提供的一种电缆排管的嵌入式智能监测装置的预警系统的示意图。
本申请提供了一种电缆排管的嵌入式智能监测装置，包括：可嵌入电缆排管线路中的排管监测模块1；
排管监测模块1内置有若干结构位移传感器11和若干温度传感器10，若干结构位移传感器11、若干温度传感器10均与控制单元9连接；
控制单元9设置在电缆排管的密封箱8中。
需要说明的是，本申请实施例提供的电缆排管的嵌入式智能监测装置，嵌入式表现在；在施工过程中可以直接将排管监测模块1直接连接在目前现浇或装配式电缆排管中即可投入使用，无需施工现场进行监测设备的安装及调试，该排管监测模块1中设有结构应变传感器和电缆温度传感器10，均与控制单元9的计算机系统连接，该计算机系统包含了硬件及嵌入式系统软件，可通过连接的结构应变传感器和电缆温度传感器10，定时测量电缆排管的结构应力应变及电缆的温度数据，并存储在外部存储器中，用户通过直接更换外部存储器或无线模块发射的无线信号获取电缆排管的监测数据。本申请施工简便，使用灵活，按需嵌入排管监测模块1即可实现电缆排管线路上的监测点的自由布置，可通过本申请实现对排管结构16的结构应变及电缆温度情况的监测，而不需要人力进行监测。
进一步地，还包括排管辅助模块3，排管监测模块1的一端设有凸榫2，排管辅助模块3的一端设有凹槽4，排管监测模块1通过凸榫2与凹槽4的配合与排管辅助模块3相匹配。
如图1-4所示，为本申请实施例提供的排管监测模块1的示意图，排管监测模块1与排管辅助模块3固定，其中，排管监测模块1与排管辅助模块3的内部均设有电力电缆管道5，排管监测模块1的一端设有的插口凸榫2与排管辅助模块3的一端设有的承口凹槽4相匹配，两者通过插口凸榫2和承口凹槽4的结构来实现限位固定。
进一步地，排管监测模块1另一端和排管辅助模块3的另一端均预留有钢筋接头。
需要说明的是，排管监测模块1与排管辅助模块3的另外一端都预留有钢筋接头，能够与现浇或装配式电缆排管的结构耦合，使得智能监测装置与排管结构16共同受力、协调变形，从而实现智能监测装置的嵌入。
进一步地，若干温度传感器10具体设置于凸榫2内的电缆管道上方。
温度传感器10的设置参照附图7-10，从附图可知，电力电缆管道5贯穿插口凸榫2，在撰写电缆管道的上方，均设置有温度传感器10，通过这些温度传感器10，能够直接测量获得管道的温度数据。此外，所有的温度传感器10均由系统线路导线12穿过箱体线路走线孔82与计算机系统相连。
进一步地，若干结构位移传感器11设置在凸榫2内的钢筋上。
结构位移传感器11的设置参照附图7-10，本申请实施例中的结构位移传感器11布置在插口凸榫2内位于上下左右四个方向的钢筋上，通过插口凸榫2与承口凹槽4拼接在一起时两个结构之间的相对位移来使得插口凸榫2内部结构位移传感器11发生相应的数值变化，进而测量获得排管结构16的水平及竖向变形的数据。此外，所有的结构位移传感器11均由系统线路导线12穿过箱体线路走线孔82与计算机系统相连。
进一步地，控制单元9具体包括中央处理器、无线发射器和存储器。
控制单元9的设置参照附图7-10，本申请实施例中的控制单元9，也就是计算机系统具体包括中央处理器，即由传输总线95和供电线连接起来的计算机主机91，无线发射器，即无线发射模块93，存储器，即存储模块92，该存储模块92为可更换式外部存储器，以及电源94，电源94为可更换式电源94。
排管监测模块1的电能由电源94提供，该电源94的电池可进行更换以保证智能监测装置长期稳定的运行，并降低系统故障率。
该智能监测装置工作时的信号传输示意图参照附图11，该装置工作时，计算机主机91通过系统线路导线12定期向温度传感器10和结构位移传感器11发出测量读数指令，即控制信号14，并且再通过系统线路导线12将测量结果的数据存储在存储模块92中，监测数据可以通过取出外部存储模块92来读取，也可以通过连接无线发射模块93发射的数据信号13来获取。
特别地，本申请中的嵌入电缆排管线路以及电缆排管监测系统的组建方式如附图12-13所示。根据工程周边的实际情况来按需把本申请的智能监测装置的排管监测模块1嵌入到电缆排管线路上的排管结构16中，形成嵌入式排管监测模块15排管监测模块1，且对于周边环境复杂的情况可以多布设该排管监测模块1。嵌入式排管监测模块15排管监测模块1发射的无线信号由排管信号接收基站17接收，后统一发射至排管信号接收处理中心18进行数据统一的分析处理，并对危险数据作出相应警报，一边提前预警并及时抢修。
进一步地，凸榫2的端面设有两圈密封防水胶条6。
需要说明的是，如附图6所示，该排管监测模块1的插口凸榫2的端面上设有两圈密封防水胶条6，能够保证接头处的防水抗渗性能；在排管监测模块1上方固定有密封箱8，该密封箱8中装有控制单元9，并且在密封箱8的箱体上方的可活动盖板上设有箱体把手81，能够更加方便的更换零部件或者是进行检修，在该排管监测模块1的下方设有箱体线路走线孔82，能够连接控制单元9。
进一步地，凹槽4的端面设有橡胶垫7。
需要说明的是，如图5所示，排管辅助模块3一端的承口凹槽4上设有防撞橡胶垫7，能够防止在该凹槽4搭接施工时接头处的碰撞对内部排管的结构造成损坏。
以上所述，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：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；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (8)
1.一种电缆排管的嵌入式智能监测装置，其特征在于，包括：可嵌入电缆排管线路中的排管监测模块；
所述排管监测模块内置有若干结构位移传感器和若干温度传感器，所述若干结构位移传感器、所述若干温度传感器均与控制单元连接；
所述控制单元设置在电缆排管的密封箱中。
2.根据权利要求1所述的电缆排管的嵌入式智能监测装置，其特征在于，还包括排管辅助模块，所述排管监测模块的一端设有凸榫，所述排管辅助模块的一端设有凹槽，所述排管监测模块通过所述凸榫与所述凹槽的配合与所述排管辅助模块相匹配。
3.根据权利要求2所述的电缆排管的嵌入式智能监测装置，其特征在于，所述排管监测模块另一端和所述排管辅助模块的另一端均预留有钢筋接头。
4.根据权利要求2所述的电缆排管的嵌入式智能监测装置，其特征在于，所述若干温度传感器具体设置于所述凸榫内的电缆管道上方。
5.根据权利要求2所述的电缆排管的嵌入式智能监测装置，其特征在于，所述若干结构位移传感器设置在所述凸榫内的钢筋上。
6.根据权利要求1所述的电缆排管的嵌入式智能监测装置，其特征在于，所述控制单元具体包括中央处理器、无线发射器和存储器。
7.根据权利要求2所述的电缆排管的嵌入式智能监测装置，其特征在于，所述凸榫的端面设有两圈密封防水胶条。
8.根据权利要求2所述的电缆排管的嵌入式智能监测装置，其特征在于，所述凹槽的端面设有橡胶垫。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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