CN112484881A - 智能互联柔性防火防爆监测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种智能互联柔性防火防爆监测系统，包括防火防爆毯、采集终端、低压配电智能融合终端，防火防爆毯包括矩形状的硅胶涂层玻纤布以及铺设于硅胶涂层玻纤布上的若干防火陶瓷化硅胶片，防火防爆毯包裹于电缆接头外，且内部固定若干个温度采集传感器；采集终端设有与若干个温度采集传感器无线通讯连接的微功率无线模块，若干个温度采集传感器多点采集温度后，汇总到采集终端，且温度采集传感器监测温度超过85℃上报告警信息；汇总到采集终端的信息通过微功率无线模块上传到配电房的低压配电智能融合终端。本发明实现多点温度检测，最大范围监测电缆接头温度，监测温度超过85℃立即通过无线通信上报告警信息，实现早期预警。
Description
技术领域
本发明属于电力工程技术领域，具体涉及电缆接头防火防爆及监测技术。
背景技术
目前，中高压电缆的安全对于供电来说，是非常重要的。在长期运行过程中，中高压电缆的外部热故障主要指各节点由于接头接触不良等原因，在大电流作用下，接头温度升高，接触电阻增大，恶性循环造成安全隐患。近年来，发生过多起电缆过热，造成火灾和大面积的停电事故。而解决电缆过热问题是预防此类事故发生的关键。目前国内各行业对电缆防火工作都给予了高度重视，《国家电网公司十八项电网重大反事故措施》也做了重要指示。但总结起来则多是在火情初期或已成为后期的情况下才查知和发挥作用的。若能在火灾潜伏期的温度缓慢或异常升高时期就及时发现，并采取补救措施，当是最佳的防范时机。
由于接触电阻的存在、绝缘材料的性能不佳或制作工艺不完善等原因，电力电缆中间接头处极易出现单相接地、相间短路等故障，为克服此缺点，提高供电可靠性，减少或杜绝故障发生，通过智能互联柔性防火防爆毯测量电缆接头表面温度来监视其运行状态，及时发现其绝缘老化情况；此外电力电缆或附件介质局部缺陷、绝缘击穿前兆和意外火灾等均会不同程度地导致电力电缆表面温度出现异常热效应，温度检测可以有效的预防事故的发生。
过去我国采取的预防措施是定期停电进行直流耐压和遥测绝缘，这只能对绝缘有明显缺陷的情况有所反应，不能有效防止和减少突发性的电缆事故。因而对运行电缆的温度检测及早期预警尤为重要。
发明内容
针对现有技术的缺陷，本发明所要解决的技术问题就是提供一种智能互联柔性防火防爆监测系统，方便实现对运行电缆接头的温度检测及早期预警。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：智能互联柔性防火防爆监测系统，包括：
防火防爆毯：所述防火防爆毯包括矩形状的硅胶涂层玻纤布以及铺设于硅胶涂层玻纤布上的若干防火陶瓷化硅胶片，所述防火防爆毯包裹于电缆接头外，且内部固定若干个温度采集传感器；
采集终端：所述采集终端设有与若干个温度采集传感器无线通讯连接的微功率无线模块，若干个温度采集传感器多点采集温度后，汇总到采集终端，且温度采集传感器监测温度超过85℃上报告警信息；
低压配电智能融合终端：汇总到采集终端的信息通过微功率无线模块上传到配电房的低压配电智能融合终端；
智慧物联网云平台：采集终端通过配电网网关与智慧物联网云平台连接，或者，低压配电智能融合终端通过电力专网或4G/5G网络接入智慧物联网云平台。
优选的，若干防火陶瓷化硅胶片呈矩形阵列状排布。
优选的，所述防火防爆毯采用不锈钢扎带扎紧。
优选的，所述采集终端包括壳体，所述微功率无线模块安装于壳体内且天线位于壳体外侧。
优选的，所述采集终端采用蓄电池供电，所述蓄电池安装于壳体内。
优选的，所述壳体采用膨胀螺丝安装固定在电缆接头上方的电缆井壁上。
优选的，所述智慧物联网云平台与手持终端通讯连接，将温度告警信息发送到设定手持终端。
本发明采用的技术方案，具有如下有益效果：
本发明中防火防爆毯采用多层防护结构，由耐高温的硅胶涂层玻纤布加防火陶瓷化硅胶片结合组成，采用绕包式包覆于电缆中间接头外起防护作用，当电缆中间接头发生击穿爆炸时能保护相邻的电缆不受损伤，避免引起火灾，造成二次损害。
本发明中防火防爆毯内置若干个温度采集传感器，实现多点温度检测，最大范围监测电缆接头温度，监测温度超过85℃立即通过无线通信上报告警信息，实现早期预警。
低压配电智能融合终端直接上报智慧物联网平台，智慧物联网平台进行实时监测，告警信息可转发到值班人员手机上，以便于及时进行处理。
本发明的具体技术方案及其有益效果将会在下面的具体实施方式中结合附图进行详细的说明。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步描述：
图1为本发明无线通信智能测温防火防爆毯的结构示意图。
图2为温度采集传感器采集的信息上传路径示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参考图1和图2所示，智能互联柔性防火防爆监测系统，包括防火防爆毯、采集终端、低压配电智能融合终端以及智慧物联网云平台。
其中，所述防火防爆毯包括矩形状的硅胶涂层玻纤布1以及铺设于硅胶涂层玻纤布上的若干防火陶瓷化硅胶片2，所述防火防爆毯包裹于电缆接头外，且内部固定若干个温度采集传感器3。防爆毯包覆于电缆中间接头外起防护作用，当电缆中间接头发生击穿爆炸时能保护相邻的电缆不受损伤，避免引起火灾，造成二次损害。并通过若干个温度采集传感器，实现多点温度检测，最大范围监测电缆接头温度。
具体的，在电缆接头的ABC三相接头的每相接头的前端和后端各安置一个温度采集点；根据包裹半径尺寸，ABC三相接头分别安置采集点，共计六个温度采集点，整体前端和后端各形成一个包围圈，实现多点温度监测。
进一步的，所述采集终端设有与若干个温度采集传感器无线通讯连接的微功率无线模块。
其中，若干防火陶瓷化硅胶片呈矩形阵列状排布。以方便采用绕包式包覆于电缆中间接头外。
为了保证包覆的牢固性，所述防火防爆毯采用不锈钢扎带扎紧。
具体的，所述采集终端包括壳体，所述微功率无线模块安装于壳体内且天线位于壳体外侧。所述采集终端采用蓄电池供电，所述蓄电池安装于壳体内。壳体防护等级为IP65。
进一步的，所述壳体采用膨胀螺丝安装固定在电缆接头上方的电缆井壁上。
参考图2所示，若干个温度采集传感器多点采集温度后，汇总到采集终端，且温度采集传感器监测温度超过85℃上报告警信息；汇总到采集终端的信息通过微功率无线模块上传到配电房的低压配电智能融合终端。因此，在监测温度超过设定温度，例如85℃立即通过无线通信上报告警信息，实现早期预警
进一步的，低压配电智能融合终端通过电力专网或4G/5G网络接入智慧物联网云平台。当然，采集终端也可以采用网线接入配电网网关，直接上报智慧物联网平台，与手持终端通讯连接，例如手机和平板电脑等。因此，智慧物联网云平台可以进行实时监测，告警信息可转发到值班人员手机上，以便于及时进行处理。
智慧物联网云平台还连接其他功能监测系统，台区骨干通信网络中各种采集信息及安防信息，进行实时监测。低压配电台区通信网络组网完成后，无线通信网络路由表已经完成。实时监测系统的信息包含如下：
(1)中心节点状态监测功能，主要监测：通信接入设备清单、通信速率(最大最小平均)、通道带宽、数据流量、阻塞状态、通信故障发生历史记录、无线信号场强、路由表查询等。
(2)无线安防低功耗传感器端设备，上报状态监测：传感器接入断开时间、通信参数(地址、协议、校准系数、门限定值等)、实时数据(最大最小平均)、设备类型(温感、烟感、水位、位移、有害气体)、设备ID等。
(3)通信节点的状态监测功能，主要监测通信速率(最大最小平均)、通道带宽、数据流量、阻塞状态、通信故障发生时刻(形成历史记录)、无线信号场强、信噪比、最佳路径、度量值等。
(4)扩展通信节点状态监测功能，需要监测汇聚无线低功耗传感器接入状态，监测内容：传感器接入断开时间、通信参数(地址、协议、校准系数、门限定值等)、实时数据(最大最小平均)、设备类型(烟感、水位、防火防爆)、设备ID等。
(5)安防告警功能，安防端设备通信阻塞、通信中断等故障告警信息快速向上推送，告警信息及时上报智慧物联网云平台功能；实时查询告警事件记录。
因此，可以实现如下功能：
(1)告警推送及故障检修
安防实时监测最终目的是通信告警监测，过温告警、通信阻塞中断等故障告警信息快速向上推送，告警信息及时上报智慧物联网云平台功能。
通过对低压配电台区通信信息的实时监测，依据通信及时性和可靠性实现设备故障和通信故障的快速定位，实现低压故障主动抢修。为故障抢修提供指导，提高故障研判工作效率，支持低压配电网故障高效运维。
给配电变压器加装台区智能终端，并对该变压器下属的低压分支箱、电表进行智能化改造，实现台区智能终端与所属设备的高速可靠通信，根据实时通信信息监测和故障信息推送，分析定位故障，并通知抢修人员快速抢修，减少抢修停电时间，提升用户满意度。
(2)故障预知和提前排故
对于低压配电无线通信网络，设备实时监测等方法提前发现故障类型并定位，及时安排现场检修，减少故障隐患，提升工作效率及客户满意度。
在低压配电变压器安装台区智能融合终端，智能化改造该变压器下属各个节点，利用多模通信网络实时性和可靠性高的特点，确保各类故障信息高效顺畅的获取及上报，通过台区智能终端的实时监测APP，提前预测故障可能发生的位置和类型，之后通知检修人员去现场进一步检修，如已发生隐患即刻排除，降低配电台区故障抢修工作量。
本发明实现在智慧物联网平台上实时监测显示和更新通信状态，及时发现通信故障或设备故障，实现低压配电台区智慧物联感知。再通过现场环境、运行数据、试点报告体现效果；满足试点应用需求，体现社会效果和经济效益。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，熟悉该本领域的技术人员应该明白本发明包括但不限于上面具体实施方式中描述的内容。任何不偏离本发明的功能和结构原理的修改都将包括在权利要求书的范围中。
Claims (7)
1.智能互联柔性防火防爆监测系统，其特征在于，包括：
防火防爆毯：所述防火防爆毯包括矩形状的硅胶涂层玻纤布以及铺设于硅胶涂层玻纤布上的若干防火陶瓷化硅胶片，所述防火防爆毯包裹于电缆接头外，且内部固定若干个温度采集传感器；
采集终端：所述采集终端设有与若干个温度采集传感器无线通讯连接的微功率无线模块，若干个温度采集传感器多点采集温度后，汇总到采集终端，且温度采集传感器监测温度超过85℃上报告警信息；
低压配电智能融合终端：汇总到采集终端的信息通过微功率无线模块上传到配电房的低压配电智能融合终端；
智慧物联网云平台：采集终端通过配电网网关与智慧物联网云平台连接，或者，低压配电智能融合终端通过电力专网或4G/5G网络接入智慧物联网云平台。
2.根据权利要求1所述的智能互联柔性防火防爆监测系统，其特征在于：若干防火陶瓷化硅胶片呈矩形阵列状排布。
3.根据权利要求1所述的智能互联柔性防火防爆监测系统，其特征在于：所述防火防爆毯采用不锈钢扎带扎紧。
4.根据权利要求1所述的智能互联柔性防火防爆监测系统，其特征在于：所述采集终端包括壳体，所述微功率无线模块安装于壳体内且天线位于壳体外侧。
5.根据权利要求4所述的智能互联柔性防火防爆监测系统，其特征在于：所述采集终端采用蓄电池供电，所述蓄电池安装于壳体内。
6.根据权利要求4所述的智能互联柔性防火防爆监测系统，其特征在于：所述壳体采用膨胀螺丝安装固定在电缆接头上方的电缆井壁上。
7.根据权利要求1所述的智能互联柔性防火防爆监测系统，其特征在于：所述智慧物联网云平台与手持终端通讯连接，将温度告警信息发送到设定手持终端。
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