CN112147429A - 一种电缆综合智能接地箱 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电缆综合智能接地箱，包括箱体，箱体分隔成第一放置腔和第二放置腔，所述竖直隔板上设有在线监测组件，第二放置腔内设有主机，本发明的优点：通过箱体内的在线监测组件对电力电缆进行实时的监测，并通过主机将在线监测组件的监测数据通过通信模块传输至监控PC机上，从而实现了管理人员能实时的获取电力电缆的运行状态，从而保证了电力电缆的正常稳定安全的运行，当在线监测组件监测的数据与处理器设定的数据不符时，处理器能通过定位模块和报警器向监控PC机发送位置定位信息以及报警信息，保证检修人员能及时的对电力电缆进行检修，从而能及时的避免电力电缆的故障。

Description

一种电缆综合智能接地箱

技术领域

本发明涉及一种电缆综合智能接地箱。

背景技术

110kV及以上单芯电缆的金属护层一般采用交叉互联双端接地或单端直接接地的运行方式，正常情况下金属护层对地只有几十伏的感应电压，几安到十几安的感应电流，电力电缆多采用固体绝缘的电缆，引起电缆发生劣化的原因较多，有电劣化、热劣化，化学劣化、机械劣化，失窃等，对于高压电缆(110kV及以上)，其屏蔽层只能单点接地，如果电缆护套因化学、机械甚至鼠虫害等发生损坏而多点接地，金属护套对地环流就会上升至很危险的数值。一旦电缆接地系统遭到破坏，金属护套的电压将由正常运行时的工频感应电压变为悬浮电压。当电缆金属护层上的悬浮电压将会上升到电缆外护套工频耐压容许值之上，在这种情况下将导致外护套击穿或护层保护器烧毁，更严重的会导致电缆主绝缘击穿等安全隐患。而电缆运行管理一般采取人工周期巡视的方式，难以预防上述事件的发生。

发明内容

本发明所要达到的目的就是提供一种电缆综合智能接地箱，能实时的监控电缆的运行情况，保证电缆的安全稳定的运行。

为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：一种电缆综合智能接地箱，包括箱体和设置在箱体上的柜门，所述箱体内设有竖直隔板，所述竖直隔板将所述箱体分隔成第一放置腔和第二放置腔，所述第一放置腔内安装有接地组件，所述第一放置腔内设有用于监测电缆运行状态的在线监测组件，所述第二放置腔内设有与在线监测组件相连的主机，所述主机上连接有监控PC机，所述主机包括壳体、处理器、数据接收器、通信模块、定位模块和报警器，所述处理器、数据接收器、通信模块、定位模块和报警器均设置在壳体内，所述在线监测组件通过数据接收器与处理器相连，所述处理器通过通信模块与监控PC机相连，所述定位模块、报警器分别与处理器相连，所述柜门和/或箱体上还设有防盗报警机构，所述防盗报警机构与主机相连，所述箱体的顶端设有与在线监测组件相连的光伏组件，所述第一放置腔内还设有自动灭火装置，所述自动灭火装置包括干粉喷射组件和防火阻挡组件，所述防火阻挡组件活动连接在竖直隔板上，所述干粉喷射组件设置在防火阻挡组件上，所述第一放置腔内还设有与主机相连烟雾传感器。

优选的，所述防火阻挡组件包括推杆电机和设置在推杆电机上的防火挡板，所述竖直隔板上设有固定推杆电机的固定套，所述防火挡板和竖直隔板之间还设有伸缩导向杆，所述干粉喷射组件包括横板和设置在横板上的干粉喷射器，所述横板与防火挡板为一体式结构。

优选的，所述在线监测组件包括万向金属软管和传感器，所述万向金属软管的一端设有固定传感器的固定套，所述万向金属软管的另一端设有与箱体相连的基座，所述传感器与数据接收器通过线束连接。

优选的，所述防盗报警机构包括第一振动传感器、倾斜传感器和摄像机，所述第一振动传感器、倾斜传感器和摄像机均与主机相连，所述第一振动传感器设置在柜门上，所述倾斜传感器设置在箱体上，所述摄像机设置在箱体的外侧壁上。

优选的，所述箱体内还设有与主机相连的备用电源。

优选的，所述箱体的底端还设有混凝土基座，所述主机上还连接有温湿度传感器和水位传感器，所述温湿度传感器设置在箱体内，所述水位传感器安装在混凝土基座上。

优选的，所述箱体上还设有支架，所述支架上设有记录巡更人员巡更信息的信息采集器，所述信息采集器通过无线网络或/和有线网络与后台监控电脑相连。

优选的，所述箱体内设有RD报警处理器，所述RD报警处理器与主机相连，所述箱体或柜门上设有用于记录电缆综合智能接地箱基础信息的识别码，所述箱体的后侧壁上还设有散热通风孔，所述箱体的左右两侧壁上设有警示标牌。

优选的，所述主机上还连接有安装在电缆回流缆上的采样组件，所述采样组件包括不锈钢套和第二振动传感器，所述不锈钢套包括下圆弧部和上圆弧部，所述上圆弧部设置在下圆弧部上且呈偏心结构，所述上圆弧部上设有螺杆，所述螺杆上设有固定第二振动传感器的压板，所述压板与不锈钢套之间形成与回流缆相配合的固定孔，所述第二振动传感器与回流缆之间设有间隙，所述下圆弧部上设有保护垫。

优选的，所述通信模块为4G通信模块或/和5G通信模块，所述定位模块为北斗定位模块和/或GPS定位模块。

综上所述，本发明的优点：通过箱体内的在线监测组件对电力电缆进行实时的监测，并通过主机将在线监测组件的监测数据通过通信模块传输至监控PC机上，从而实现了管理人员能实时的获取电力电缆的运行状态，从而保证了电力电缆的正常稳定安全的运行，当在线监测组件监测的数据与处理器设定的数据不符时，处理器能通过定位模块和报警器向监控PC机发送位置定位信息以及报警信息，保证检修人员能及时的对电力电缆进行检修，从而能及时的避免电力电缆的故障，保证了电力电缆线缆的安全稳定运行，其次，当烟雾传感器监测到电力电缆周围产生烟雾时，处理器一方面能控制自动灭火装置向电力电缆进行干粉喷射，从而能避免火灾的影响，另一方面，处理器能向PC主机发送告警信息，从而使运维人员能快速的防火阻挡组件的设置，能对第一放置腔的空间进行压缩，从而能使干粉喷射组件能快速的对电力电缆进行干粉喷射，干粉还能避免电力电缆的短路，从而保证电力电缆的可靠的运行；光伏组件的设置，能向在线监测组件提供连续可靠稳定的电源，保证在线监测组件工作的连续稳定；在箱体内设置接地组件，能保证整个监测装置的接地效果，保证监测装置运行的可靠性。

本发明的其他特点和优点将会在下面的具体实施方式、附图中详细的揭露。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明：

图1为本发明一种电缆综合智能接地箱的结构示意图；

图2为本发明中主机与在线监测组件连接的结构示意图；

图3为本发明中自动灭火装置的结构示意图；

图4为本发明中在线监测组件的结构示意图；

图5为本发明中箱体的结构示意图；

图6为本发明中采样组件的结构示意图；

图7为本发明中箱体的局部示意图。

附图标记：

1混凝土基座、11安装板、12螺栓、20箱体、201支架、202信息采集器、203RD报警处理器、204识别码、205散热通风孔、206警示标牌、21柜门、22竖直隔板、221安装套、23第一放置腔、24第二放置腔、25光伏组件、26不锈钢本体、27环氧树脂层、28保护层、29烟雾传感器、3在线监测组件、30监控PC机、31万向金属软管、311固定套、312基座、32传感器、33备用电源、34温湿度传感器、35水位传感器、36采样组件、37不锈钢套、371下圆弧部、372上圆弧部、373螺杆、374压板、375固定孔、376间隙、377保护垫、38第二振动传感器、4接地组件、5主机、51壳体、52处理器、53数据接收器、54通信模块、55定位模块、56报警器、6防盗报警机构、61第一振动传感器、62倾斜传感器、63摄像机、7自动灭火装置、8干粉喷射组件、81横板、82干粉喷射器、9防火阻挡组件、91推杆电机、92防火挡板、93伸缩导向杆、10电缆回流缆。

具体实施方式

如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7所示，一种电缆综合智能接地箱，包括箱体20和设置在箱体20上的柜门21，所述箱体20内设有竖直隔板22，所述竖直隔板22将所述箱体20分隔成第一放置腔23和第二放置腔24，所述第一放置腔23内安装有接地组件4，所述接地组件4包括接地电缆和护层保护器，所述接地电缆经护层保护器后接地，所述第一放置腔24内设有用于监测电缆运行状态的在线监测组件3，所述箱体20的顶端设有与在线监测组件3相连的光伏组件25，光伏组件25为现有技术，本实施例中不做详细的说明，所述第二放置腔内设有与在线监测组件相连的主机5，所述主机上连接有监控PC机30，所述主机5包括壳体51、处理器52、数据接收器53、通信模块54、定位模块55和报警器56，所述处理器52、数据接收器53、通信模块54、定位模块55和报警器56均设置在壳体51内，所述在线监测组件通过数据接收器53与处理器52相连，所述处理器52通过通信模块54与监控PC机30相连，所述定位模块55、报警器56分别与处理器52相连，所述柜门和/或箱体上还设有防盗报警机构6，所述防盗报警机构6与主机5相连，所述箱体的顶端设有与在线监测组件相连的光伏组件，所述第一放置腔内还设有自动灭火装置7，所述自动灭火装置7包括干粉喷射组件8和防火阻挡组件9，所述防火阻挡组件9活动连接在竖直隔板上，所述干粉喷射组件8设置在防火阻挡组件9上，所述第一放置腔内还设有与主机5相连烟雾传感器29。

通过箱体内的在线监测组件对电力电缆进行实时的监测，并通过主机5将在线监测组件的监测数据通过通信模块54传输至监控PC机30上，从而实现了管理人员能实时的获取电力电缆的运行状态，从而保证了电力电缆的正常稳定安全的运行，当在线监测组件监测的数据与处理器52设定的数据不符时，处理器52能通过定位模块55和报警器56向监控PC机30发送位置定位信息以及报警信息，保证检修人员能及时的对电力电缆进行检修，从而能及时的避免电力电缆的故障，其次，当烟雾传感器32监测到电力电缆周围产生烟雾时，处理器52一方面能控制自动灭火装置7向电力电缆进行干粉喷射，从而能避免火灾的影响，另一方面，处理器52能向PC主机5发送告警信息，从而使运维人员能快速的防火阻挡组件9的设置，能对第一放置腔的空间进行压缩，从而能使干粉喷射组件8能快速的对电力电缆进行干粉喷射，干粉还能避免电力电缆的短路，从而保证电力电缆的可靠的运行；光伏组件的设置，能向在线监测组件提供连续可靠稳定的电源，保证在线监测组件工作的连续稳定；在箱体内设置接地组件，能保证整个监测装置的接地效果，保证监测装置运行的可靠性。

所述防火阻挡组件9包括推杆电机91和设置在推杆电机91上的防火挡板92，所述竖直隔板22上设有固定推杆电机91的安装套221，所述防火挡板92和竖直隔板之间还设有伸缩导向杆93，所述干粉喷射组件8包括横板81和设置在横板81上的干粉喷射器82，所述横板81与防火挡板92为一体式结构，能实现防火挡板92在移动过程中同步对烟雾进行灭火处理，提高了处理效果。

所述在线监测组件3包括万向金属软管31和传感器32，所述万向金属软管31的一端设有固定传感器的固定套311，所述万向金属软管31的另一端设有与箱体相连的基座312，所述传感器32与数据接收器53通过线束连接，能根据电力电缆的实际运行需求来选择不同类型的传感器32，如电流传感器、电压传感器、温度传感器，能对电力电缆进行全方位的监控，万向金属软管31能实现传感器32的任意角度的安装，满足不同空间的使用需求，使用时，通过电流传感器实时的监测接地的环流信号，能实现接地环流精确测量及定时巡检测量，取代传统人工方式的定期接地环流巡测，大大减轻现场测量的劳动强度，提高系统维护效率，通过电压传感器实时监测高压电缆金属护层接地的电压数据。通过护层电压限制器保护单芯电缆外护层绝缘免受过电压损害，通过温度传感器实时监测高压电缆接头表面运行温度24小时不间断连续在线监测，可使运行人员全面掌握其工作状况，及时了解电缆护层的老化情况，并在电缆接头温度急剧升高达到极限温度时，发出报警信号提醒有关人员紧急处理，其次，本实施例中可将基座设置呈空心结构，能保证线束的穿入，避免线束的杂乱排布，能对线束起到一定的保护功能。

所述防盗报警机构6包括第一振动传感器61、倾斜传感器62和摄像机63，所述第一振动传感器61、倾斜传感器62和摄像机63均与主机5相连，所述第一振动传感器61设置在柜门上，所述倾斜传感器62设置在箱体上，所述摄像机63设置在箱体的外侧壁上，本实施例在使用时，当电缆综合智能接地箱发生被盗或箱体20发生倾斜或变形时，能及时的触发报警信息，监控PC机30能及时的向值班人员发送报警短信，保证值班人员能及时的赶至现场，不仅能电缆综合智能接地箱四周的环境信息进行实时的拍摄，方便后台监控组件观看，当箱门无故被打开发出报警时，摄像机63能快速的拍摄现场信息，从而方便管理人员查看并向运维人员发送检修指令，所述箱体内还设有与主机5相连的备用电源33，能保证主机5连续稳定可靠的运行。

所述箱体20的底端还设有混凝土基座1，所述主机5上还连接有温湿度传感器34和水位传感器35，所述温湿度传感器34设置在箱体20内，能将箱体20内的温湿度信息实时的上传至后台监控PC机30上，确保电缆综合智能接地箱运行在安全的环境下，进一步确保电缆安全稳定运行，当监测的数据超过预设的阀值，会发送报警信息，所述水位传感器35安装在混凝土基座1上，为了配合环境的监测，本实施例中通过水位传感器35实时的监测混凝土基座1四周的水位信息，可使运行人员全面掌握其工作状况，并在水位到达极限时，发生报警信号提醒相关人员，并可提供联动控制水泵的信号接口，可外接水泵装置进行排水。

所述混凝土基座1内设有安装板11，所述安装板11上设有与箱体20相连的螺栓12，所述箱体20包括不锈钢本体26以及设置在不锈钢本体26内的环氧树脂层27，所述不锈钢本体26的外侧壁上还设有保护层28，能使整个箱体20具有良好的绝缘度、耐腐蚀、强度高的特点，不锈钢本体26提高了整个箱体20的强度和腐蚀性能，外保护层28能提高整个箱体20的寿命，所述箱体20上还设有支架201，所述支架201上设有记录巡更人员巡更信息的信息采集器202，所述信息采集器202通过无线网络或/和有线网络与后台监控电脑相连，方便运维人员巡检，使用时，只要将巡更牌如感应式IC卡或者信息钮靠近信息采集器202，利用RFID无线射频技术，信息采集器202便自动记录巡更员编号、时间、地点等信息，后台监控PC机30随时可以查看运维人员的巡检情况，并由专门管理人员进行数据处理，对巡更数据进行存储备份、将有关查询和统计报表提交管理部门。

所述箱体20内设有RD报警处理器203，所述RD报警处理器203与主机5相连，所述柜门21上设有用于记录电缆综合智能接地箱基础信息的识别码204，所述箱体20的后侧壁上还设有散热通风孔205，所述箱体20的左右两侧壁上设有警示标牌206，RD报警处理器203在频率域内对数字信号进行处理，本实施例中可通过信号的频率来识别某一个具体的信号，如车辆经过引起的振动信号和大型施工引起的振动信号在频率域内进行报警提示，识别码204的设置，能方便运维人员对电缆综合智能接地箱的信息进行快速的获取，方便运维人员检修，散热通风孔205的设置，能及时的将箱体20进行散热处理，提高整个箱体20的使用寿命，警示标牌206能起到一定的警示功能，提高安全性能。

所述主机5上还连接有安装在电缆回流缆10上的采样组件36，所述采样组件36包括不锈钢套37和第二振动传感器38，所述不锈钢套37包括下圆弧部371和上圆弧部372，所述上圆弧部372设置在下圆弧部371上且呈偏心结构，所述上圆弧部372上设有螺杆373，所述螺杆373上设有固定第二振动传感器38的压板374，所述压板374与不锈钢套37之间形成与回流缆相配合的固定孔375，所述第二振动传感器38与回流缆之间设有间隙376，所述下圆弧部371上设有保护垫377，所述第二振动传感器38通过不锈钢套37安装在回流缆上，能实时的监测电缆回流缆的振动频率，通过振动频率来判断电缆回流缆是否出现被盗的事件，当振动频率大于设定的数值时，主机5发出告警指示，报警器56工作，以及后台监控PC机30产生报警提示，从而保证了运维人员或管理人员能快速的获取现场的情况，保证运维人员能及时的到达现场进行检修，所述通信模块54为4G通信模块或/和5G通信模块，所述定位模块55为北斗定位模块和/或GPS定位模块，能根据不同的应用场合来设置通信模块54，保证通信的通畅性，能实现对现场作业的实时定位。

除上述优选实施例外，本发明还有其他的实施方式，本领域技术人员可以根据本发明作出各种改变和变形，只要不脱离本发明的精神，均应属于本发明所附权利要求所定义的范围。

Claims (10)

1.一种电缆综合智能接地箱，其特征在于：包括箱体和设置在箱体上的柜门，所述箱体内设有竖直隔板，所述竖直隔板将所述箱体分隔成第一放置腔和第二放置腔，所述第一放置腔内安装有接地组件，所述第一放置腔内设有用于监测电缆运行状态的在线监测组件，所述第二放置腔内设有与在线监测组件相连的主机，所述主机上连接有监控PC机，所述主机包括壳体、处理器、数据接收器、通信模块、定位模块和报警器，所述处理器、数据接收器、通信模块、定位模块和报警器均设置在壳体内，所述在线监测组件通过数据接收器与处理器相连，所述处理器通过通信模块与监控PC机相连，所述定位模块、报警器分别与处理器相连，所述柜门和/或箱体上还设有防盗报警机构，所述防盗报警机构与主机相连，所述箱体的顶端设有与在线监测组件相连的光伏组件，所述第一放置腔内还设有自动灭火装置，所述自动灭火装置包括干粉喷射组件和防火阻挡组件，所述防火阻挡组件活动连接在竖直隔板上，所述干粉喷射组件设置在防火阻挡组件上，所述第一放置腔内还设有与主机相连烟雾传感器。

2.根据权利要求1所述的一种电缆综合智能接地箱，其特征在于：所述防火阻挡组件包括推杆电机和设置在推杆电机上的防火挡板，所述竖直隔板上设有固定推杆电机的固定套，所述防火挡板和竖直隔板之间还设有伸缩导向杆，所述干粉喷射组件包括横板和设置在横板上的干粉喷射器，所述横板与防火挡板为一体式结构。

3.根据权利要求2所述的一种电缆综合智能接地箱，其特征在于：所述在线监测组件包括万向金属软管和传感器，所述万向金属软管的一端设有固定传感器的固定套，所述万向金属软管的另一端设有与箱体相连的基座，所述传感器与数据接收器通过线束连接。

4.根据权利要求1所述的一种电缆综合智能接地箱，其特征在于：所述防盗报警机构包括第一振动传感器、倾斜传感器和摄像机，所述第一振动传感器、倾斜传感器和摄像机均与主机相连，所述第一振动传感器设置在柜门上，所述倾斜传感器设置在箱体上，所述摄像机设置在箱体的外侧壁上。

5.根据权利要求1所述的一种电缆综合智能接地箱，其特征在于：所述箱体内还设有在线监测组件相连的备用电源。

6.根据权利要求1至5任一项所述的一种电缆综合智能接地箱，其特征在于：所述箱体的底端还设有混凝土基座，所述主机上还连接有温湿度传感器和水位传感器，所述温湿度传感器设置在箱体内，所述水位传感器安装在混凝土基座上。

7.根据权利要求6所述的一种电缆综合智能接地箱，其特征在于：所述箱体上还设有支架，所述支架上设有记录巡更人员巡更信息的信息采集器，所述信息采集器通过无线网络或/和有线网络与后台监控电脑相连。

8.根据权利要求7所述的一种电缆综合智能接地箱，其特征在于：所述箱体内设有RD报警处理器，所述RD报警处理器与主机相连，所述箱体或柜门上设有用于记录电缆综合智能接地箱基础信息的识别码，所述箱体的后侧壁上还设有散热通风孔，所述箱体的左右两侧壁上设有警示标牌。

9.根据权利要求8所述的一种电缆综合智能接地箱，其特征在于：所述主机上还连接有安装在电缆回流缆上的采样组件，所述采样组件包括不锈钢套和第二振动传感器，所述不锈钢套包括下圆弧部和上圆弧部，所述上圆弧部设置在下圆弧部上且呈偏心结构，所述上圆弧部上设有螺杆，所述螺杆上设有固定第二振动传感器的压板，所述压板与不锈钢套之间形成与回流缆相配合的固定孔，所述第二振动传感器与回流缆之间设有间隙，所述下圆弧部上设有保护垫。

10.根据权利要求9所述的一种电缆综合智能接地箱，其特征在于：所述通信模块为4G通信模块或/和5G通信模块，所述定位模块为北斗定位模块和/或GPS定位模块。

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