CN111007755A - 一种电力通信机柜的环境监控系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电力通信机柜的环境监控系统。当温度高于定值时启动风机加快散热，定时将温度及图像信息传输到远程终端。通过调整烟雾浓度检测周期，通过计算第一发射信号与第二发射信号所引起的电信号增量的比值来判断烟雾种类，使得烟雾传感器在报警之前可以根据不同的烟雾种类选择不同的调节方式调节烟雾报警阀值，若是非火灾产生的烟雾时，提高烟雾报警阀值，进而降低烟雾传感器的灵敏度，避免烟雾传感器误报警。通过各个传感器与采集器能够实时采集电力柜内部的工作环境指标，便于监控人员及时了解到电力柜内部的环境情况；通过监控中心与监控终端连接，能够实现远程监控；监控中心报警模块能够及时告知监控人员电力柜内部的环境问题。

Description

一种电力通信机柜的环境监控系统

技术领域

本发明属于电力控制系统的技术领域，具体涉及一种电力通信机柜的环境监控系统。

背景技术

目前，一般的电力通信机柜没有监测系统，需要实地查看才能了解电线接头的状况，容易导致接线头及接线组件生锈损毁，损坏接线开关，甚至造成接线不稳，影响输电。

电力通信机柜普遍存在温度过高的问题，温度持续过高容易影响机柜内电子元器件运行的可靠性。常用的控温方式有风冷散热、空调降温等，一般风扇吹风散热效率低，降温效果不理想；而空调制冷降温方式能耗高，不利于节能环保。因此，寻求可靠、高效、低成本的柜体散热方案是目前电力通信行业最为关注的问题。由于电力柜工作时，内部将产生大量的热量，若不及时的散热对电力柜内部装置的运行会造成一定的影响；由于电力柜需要散热通常设有散热孔，而电力柜在长期放置的过程中，电力柜内部一定会进入灰尘，若不及时的清理，灰尘越积越多，会对电力柜内部装置造成损坏；现在的电力柜如果派人去时刻监测会大大增加工人的负担。

由于柜体防护效果有限，所处环境恶劣，风吹雨打暴晒、积水积雪等，环境变化剧烈，容易导致电气设备的损坏，柜体内部装有大量的电力部件，由于电力柜工作时，内部将产生大量热量，因此，电力柜的侧壁上必须要开设散热窗，但仅通过散热窗进行散热，效果不佳，无法对电力柜内部的温湿度进行可靠调控，容易引发电力部件故障，由于电力柜数量多，无法实时对柜体内部环境进行监控，因此，电力柜在使用过程中不仅寿命短还容易引发不可挽回的损失，尤其是高压、大电流环境中。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种通过传感器检测柜体内的温度情况，当温度超过预设值时，控制冷却风扇工作，同时可实现与远程终端通信连接，实时监控电力通信机柜的工作情况，有利于保证设备运行的稳定，避免因热量管理不稳定带来的各种故障和隐患的电力通信机柜的环境监控系统。

为达到以上目的，本发明采用的技术方案为：一种电力通信机柜的环境监控系统,包括通信机柜本体，所述通信机柜本体包括顶盖体、侧板体和底板体，在所述顶盖体的四周安装有散热槽A，在所述底板体的四周安装有散热槽B，在所述顶盖体上加工有多个散热窗,所述通信机柜本体包括降温模块1、监控中心和远程终端3：

所述监控中心，包括主控模块21和无线通信模块22，用于对通信机柜的环境信息进行监控，获取监控数据并发送到主控模块21；

所述主控模块21，用于接收所述监控中心发送的监控数据，如果监控数据出现异常，所述主控模块21发送异常信息到用户；

所述无线通信模块22，与所述主控模块21连接，并且通过互联网与所述远程终端3连接，用于实现所述主控模块21与所述远程终端3的通信；

所述降温模块1包括吸热器、散热器、设于所述吸热器上的第一冷却风扇以及设于散热器上的第二冷却风扇，所述吸热器与散热器分别置于所述通信机柜本体的内侧与外侧，且所述吸热器与散热器之间形成封闭传热回路，所述第一冷却风扇与第二冷却风扇信号连接所述主控模块21。

上述的电力通信机柜的环境监控系统，所述监控中心的数目至少一个，所述监控中心包括烟雾监控模块23、温度监控模块、与所述烟雾监控模块23电连接的烟雾传感器、与所述温度监控模块电连接的温度传感器和信号连接模块。

上述的电力通信机柜的环境监控系统，所述烟雾监控模块23包括：

检测周期调节单元24，用于在检测到当前烟雾浓度满足设定的浓度阀值时，将烟雾传感器当前的检测周期调整为快速检测周期，加快烟雾浓度的检测频率；

比值计算单元25，用于计算第一发射信号所引起的电信号增量与第二发射信号所引起的电信号增量的比值；

阀值调节单元26，用于根据所述比值判断烟雾为非火灾产生时，提高烟雾传感器的烟雾报警阀值；所述第一发射信号与第二发射信号的波长不同。

上述的电力通信机柜的环境监控系统，所述第一发射信号和所述第二发射信号为可见光或者红外光。

上述的电力通信机柜的环境监控系统，所述远程终端3包括服务器、短信收发模块和报警模块，所述短信收发模块、报警模块均与所述服务器信号连接。

上述的电力通信机柜的环境监控系统，所述主控模块21包括控制单元以及分别与所述控制单元连接的数据转换模块、GSM模块和WIFI通信模块，所述主控模块21通过所述WIFI通信模块与所述无线通信模块22无线连接。

一种电力通信机柜的环境监控系统的监控方法，根据上述的电力通信机柜的环境监控系统，包括以下步骤：

步骤A，监控中心对通信机柜的环境信息进行监控，获取监控数据并发送到主控模块；

步骤B，主控模块接收所述监控中心发送的监控数据，提取有效数据并将数据与对应的标准值进行比对，判断电力柜内部的环境出现异常情况，如果监控数据出现异常，主控模块发送异常信息到用户；

步骤C，用户通过远程终端通过互联网和无线通信模块发送操控指令到主控模块，主控模块再转发操控指令到报警模块，监控中心向外发出报警信号并向电力柜现场监控人员发出救急通知。

上述的电力通信机柜的环境监控系统的监控方法，所述步骤A包括步骤A1，所述监控中心对所述通信机柜内部是否产生烟雾进行监控。

上述的电力通信机柜的环境监控系统的监控方法，所述步骤A还包括步骤A2，若产生烟雾，则检测到当前烟雾浓度是否满足设定的浓度阀值。

上述的电力通信机柜的环境监控系统的监控方法，所述步骤A还包括：

步骤A3，如果当前烟雾浓度满足设定的浓度阀值，将烟雾传感器当前的检测周期调整为快速检测周期，加快烟雾浓度的检测频率；

步骤A4，计算第一发射信号所引起的电信号增量与第二发射信号所引起的电信号增量的比值；

步骤A5，根据所述比值判断烟雾为非火灾产生时，提高烟雾传感器的烟雾报警阀值。

本发明的优点在于：本发明这种电力通信机柜的环境监控系统当温度高于定值时启动风机加快散热，定时将温度及图像信息传输到远程终端，远程终端通过对比分析温度和烟雾达到远程监测电力通信机柜的目的。通过调整烟雾浓度检测周期，加快烟雾的检测频率，通过计算第一发射信号与第二发射信号所引起的电信号增量的比值来判断烟雾种类，使得烟雾传感器在报警之前可以根据不同的烟雾种类选择不同的调节方式调节烟雾传感器的烟雾报警阀值，若是非火灾产生的烟雾时，提高烟雾报警阀值，进而降低烟雾传感器的灵敏度，避免烟雾传感器误报警。通过各个传感器与采集器能够实时采集电力柜内部的工作环境指标，便于监控人员及时了解到电力柜内部的环境情况；通过监控中心与监控终端连接，能够实现远程监控；监控中心报警模块能够及时告知监控人员电力柜内部的环境问题。

附图说明

图1为本发明一种电力通信机柜的环境监控系统的结构示意图。

具体实施方式

以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。

参阅图1，本发明提供一种电力通信机柜的环境监控系统,包括通信机柜本体，所述通信机柜本体包括顶盖体、侧板体和底板体，在所述顶盖体的四周安装有散热槽A，在所述底板体的四周安装有散热槽B，在所述顶盖体上加工有多个散热窗,所述通信机柜本体包括降温模块1、监控中心和远程终端3：

所述监控中心，包括主控模块21和无线通信模块22，用于对通信机柜的环境信息进行监控，获取监控数据并发送到主控模块21；

所述主控模块21，用于接收所述监控中心发送的监控数据，如果监控数据出现异常，所述主控模块21发送异常信息到用户；

所述无线通信模块22，与所述主控模块21连接，并且通过互联网与所述远程终端3连接，用于实现所述主控模块21与所述远程终端3的通信；

所述降温模块1包括吸热器、散热器、设于所述吸热器上的第一冷却风扇以及设于散热器上的第二冷却风扇，所述吸热器与散热器分别置于所述通信机柜本体的内侧与外侧，且所述吸热器与散热器之间形成封闭传热回路，所述第一冷却风扇与第二冷却风扇信号连接所述主控模块21。

进一步地，本发明一种电力通信机柜的环境监控系统的较佳实施例中，所述监控中心的数目至少一个，所述监控中心包括烟雾监控模块23、温度监控模块、与所述烟雾监控模块23电连接的烟雾传感器、与所述温度监控模块电连接的温度传感器和信号连接模块。

进一步地，本发明一种电力通信机柜的环境监控系统的较佳实施例中，所述烟雾监控模块23包括：

检测周期调节单元24，用于在检测到当前烟雾浓度满足设定的浓度阀值时，将烟雾传感器当前的检测周期调整为快速检测周期，加快烟雾浓度的检测频率；

比值计算单元25，用于计算第一发射信号所引起的电信号增量与第二发射信号所引起的电信号增量的比值，在洁净空气下，两个发射器发射信号后信号接收器所产生的接收信号值相对是固定的，当有烟雾进入传感器后，发射器发射信号后接收器所产生的接收电信号增加，烟雾浓度越高，电信号越大，直至电信号饱和。由于两种发射器所发射信号的波长不同，导致对同一种烟雾所产生的电信号增量不同，且两者的电信号增量会形成某一固定的比值；同时由于不同烟雾的颗粒大小不同，导致对同一种发射信号所产生的信号增量值不同，这样就会导致对于不同种类的烟雾两种信号发射器发射信号后信号接收器所产生的接收电信号增量产生不同的比值，我们就可以根据这个比值来区分不同种类的烟雾；

阀值调节单元26，用于根据所述比值判断烟雾为非火灾产生时，提高烟雾传感器的烟雾报警阀值；所述第一发射信号与第二发射信号的波长不同。

进一步地，本发明一种电力通信机柜的环境监控系统的较佳实施例中，所述第一发射信号和所述第二发射信号为可见光或者红外光。烟雾传感器包括：第一信号发射器；第二信号发射器，以及接收第一信号发射器和第二信号发射器所发射的信号的信号接收器；第一信号发射器发射的信号与第二信号发射器所发射的信号的波长不同。

其中，第一信号发射器及第二信号发射器分别可以称为第一信号发射管及第二信号发射管，信号接收器可以称为信号接收管。第一信号发射器可以是红外发射管或者可见光发射管，第二信号发射器可以是红外发射管或者可见光发射管。可见光可以是红色LED发射管、蓝色LED发射管等。

通过调整烟雾浓度检测周期，加快烟雾的检测频率，通过计算第一发射信号与第二发射信号所引起的电信号增量的比值来判断烟雾种类，使得烟雾传感器在报警之前可以根据不同的烟雾种类选择不同的调节方式调节烟雾传感器的烟雾报警阀值，若是非火灾产生的烟雾时，提高烟雾报警阀值，进而降低烟雾传感器的灵敏度，避免烟雾传感器误报警；能够识别不同的烟雾种类并选择不同的报警方式，解决烟雾传感器误报警的问题。

进一步地，本发明一种电力通信机柜的环境监控系统的较佳实施例中，所述远程终端3包括服务器、短信收发模块和报警模块，所述短信收发模块、报警模块均与所述服务器信号连接。

进一步地，本发明一种电力通信机柜的环境监控系统的较佳实施例中，所述主控模块21包括控制单元以及分别与所述控制单元连接的数据转换模块、GSM模块和WIFI通信模块，所述主控模块21通过所述WIFI通信模块与所述无线通信模块22无线连接。

一种电力通信机柜的环境监控系统的监控方法，根据以上任一所述的电力通信机柜的环境监控系统，包括以下步骤：

步骤A，监控中心对通信机柜的环境信息进行监控，获取监控数据并发送到主控模块；

步骤B，主控模块接收所述监控中心发送的监控数据，提取有效数据并将数据与对应的标准值进行比对，判断电力柜内部的环境出现异常情况，如果监控数据出现异常，主控模块发送异常信息到用户；

步骤C，用户通过远程终端通过互联网和无线通信模块发送操控指令到主控模块，主控模块再转发操控指令到报警模块，监控中心向外发出报警信号并向电力柜现场监控人员发出救急通知。

进一步地，本发明一种电力通信机柜的环境监控系统的监控方法的较佳实施例中，所述步骤A包括步骤A1，所述监控中心对所述通信机柜内部是否产生烟雾进行监控。

进一步地，本发明一种电力通信机柜的环境监控系统的监控方法的较佳实施例中，所述步骤A还包括步骤A2，若产生烟雾，则检测到当前烟雾浓度是否满足设定的浓度阀值。

进一步地，本发明一种电力通信机柜的环境监控系统的监控方法的较佳实施例中，所述步骤A还包括：

步骤A3，如果当前烟雾浓度满足设定的浓度阀值，将烟雾传感器当前的检测周期调整为快速检测周期，加快烟雾浓度的检测频率；

步骤A4，计算第一发射信号所引起的电信号增量与第二发射信号所引起的电信号增量的比值；

步骤A5，根据所述比值判断烟雾为非火灾产生时，提高烟雾传感器的烟雾报警阀值。

本发明利用温度传感器和烟雾传感器分别采集电力柜内部的温度和烟雾，单片机接收到各个传感器、采集器采集到的信息后对进行处理并将信息传送至监控中心，若任意一个传感器或是采集器采集到的信息不符合预设值，那么会控制报警模块发出警报，与此同时，监控中心的服务器接收到不符合预设值的信息后，通过报警模块进行报警的同时，通过短信模块向电力柜的监控人员发送短信，通知其快速处理。本发明通过各个传感器与采集器能够实时采集电力柜内不的工作环境指标，便于监控人员及时了解到电力柜内部的环境情况；本发明通过监控中心与监控终端连接，能够实现远程监控。

本发明这种电力通信机柜的环境监控系统当温度高于定值时启动风机加快散热，定时将温湿度及图像信息传输到远程终端，远程终端通过对比分析温湿度及图像信息监测接线头及接线组件，及时发现生锈的接线头及接线组件，达到远程监测电力通信机柜的目的。该系统实现远程监测电力通信机柜，利于发现及维护生锈的接线头和接线组件，避免接线开关损毁及输电不稳。通过各个传感器与采集器能够实时采集电力柜内部的工作环境指标，便于监控人员及时了解到电力柜内部的环境情况；通过监控中心与监控终端连接，能够实现远程监控；监控中心报警模块能够及时告知监控人员电力柜内部的环境问题。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (10)

1.一种电力通信机柜的环境监控系统,包括通信机柜本体，所述通信机柜本体包括顶盖体、侧板体和底板体，在所述顶盖体的四周安装有散热槽A，在所述底板体的四周安装有散热槽B，在所述顶盖体上加工有多个散热窗,其特征在于,所述通信机柜本体包括降温模块、监控中心和远程终端：

所述监控中心，包括主控模块和无线通信模块，用于对通信机柜的环境信息进行监控，获取监控数据并发送到主控模块；

所述主控模块，用于接收所述监控中心发送的监控数据，如果监控数据出现异常，所述主控模块发送异常信息到用户；

所述无线通信模块，与所述主控模块连接，并且通过互联网与所述远程终端连接，用于实现所述主控模块与所述远程终端的通信；

所述降温模块包括吸热器、散热器、设于所述吸热器上的第一冷却风扇以及设于散热器上的第二冷却风扇，所述吸热器与散热器分别置于所述通信机柜本体的内侧与外侧，且所述吸热器与散热器之间形成封闭传热回路，所述第一冷却风扇与第二冷却风扇信号连接所述主控模块。

2.如权利要求1所述的一种电力通信机柜的环境监控系统，其特征在于,所述监控中心的数目至少一个，所述监控中心包括烟雾监控模块、温度监控模块、与所述烟雾监控模块电连接的烟雾传感器、与所述温度监控模块电连接的温度传感器和信号连接模块。

3.如权利要求2所述的一种电力通信机柜的环境监控系统，其特征在于,所述烟雾监控模块包括：

检测周期调节单元，用于在检测到当前烟雾浓度满足设定的浓度阀值时，将烟雾传感器当前的检测周期调整为快速检测周期，加快烟雾浓度的检测频率；

比值计算单元，用于计算第一发射信号所引起的电信号增量与第二发射信号所引起的电信号增量的比值；

阀值调节单元，用于根据所述比值判断烟雾为非火灾产生时，提高烟雾传感器的烟雾报警阀值；所述第一发射信号与第二发射信号的波长不同。

4.如权利要求3所述的一种电力通信机柜的环境监控系统，其特征在于,所述第一发射信号和所述第二发射信号为可见光或者红外光。

5.如权利要求1所述的一种电力通信机柜的环境监控系统，其特征在于,所述远程终端包括服务器、短信收发模块和报警模块，所述短信收发模块、报警模块均与所述服务器信号连接。

6.如权利要求1所述的一种电力通信机柜的环境监控系统，其特征在于,所述主控模块包括控制单元以及分别与所述控制单元连接的数据转换模块、GSM模块和WIFI通信模块，所述主控模块通过所述WIFI通信模块与所述无线通信模块无线连接。

7.一种电力通信机柜的环境监控系统的监控方法，根据以上任一权利要求所述的电力通信机柜的环境监控系统，其特征在于,包括以下步骤：

步骤A，监控中心对通信机柜的环境信息进行监控，获取监控数据并发送到主控模块；

步骤B，主控模块接收所述监控中心发送的监控数据，提取有效数据并将数据与对应的标准值进行比对，判断电力柜内部的环境出现异常情况，如果监控数据出现异常，主控模块发送异常信息到用户；

步骤C，用户通过远程终端通过互联网和无线通信模块发送操控指令到主控模块，主控模块再转发操控指令到报警模块，监控中心向外发出报警信号并向电力柜现场监控人员发出救急通知。

8.如权利要求7所述的一种电力通信机柜的环境监控系统的监控方法，其特征在于,所述步骤A包括步骤A1，所述监控中心对所述通信机柜内部是否产生烟雾进行监控。

9.如权利要求8所述的一种电力通信机柜的环境监控系统的监控方法，其特征在于,所述步骤A还包括步骤A2，若产生烟雾，则检测到当前烟雾浓度是否满足设定的浓度阀值。

10.如权利要求9所述的一种电力通信机柜的环境监控系统的监控方法，其特征在于,所述步骤A还包括：

步骤A3，如果当前烟雾浓度满足设定的浓度阀值，将烟雾传感器当前的检测周期调整为快速检测周期，加快烟雾浓度的检测频率；

步骤A4，计算第一发射信号所引起的电信号增量与第二发射信号所引起的电信号增量的比值；

步骤A5，根据所述比值判断烟雾为非火灾产生时，提高烟雾传感器的烟雾报警阀值。

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