CN112535820A - 基于泛在电力互联网的端子箱监控装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及基于泛在电力互联网的端子箱监控装置，包括监控装置、灭火装置以及冷却装置；所述监控装置包括温度传感器、感烟探测器以及控制器；灭火装置包括灭火剂瓶、电磁阀、灭火剂管道、支架以及喷头，灭火剂瓶上设有电磁容器瓶头阀，在电磁容器瓶头阀和电磁阀之间设有低泄高封阀。温度传感器为线型温度传感器。感烟探测器为高灵敏度的吸气式感烟探测器。控制器内部设有通信模块；通信模块与电力互联网信号连接。冷却装置包括带电机的引风机；控制器与温度传感器、感烟探测器、引风机、通信模块信号连接；本发明可以将灭端子箱内的火灾进行检测，进行扑救，并将信号传给巡查人员，减轻了财产损失，减少了不必要的巡查，降低了劳动强度。

Description

基于泛在电力互联网的端子箱监控装置

技术领域

本发明涉及电力监控领域，尤其涉及基于泛在电力互联网的端子箱监控装置。

背景技术

接线端子箱是一种转接施工线路，对分支线路进行标注，为布线和查线提供方便的一种接口装置。在某些情况下，为便于施工及调试，可将一些较为特殊且安装设置较为有规律的产品如短路隔离器等安装在接线端子箱内。

接线端子就是用于实现电气连接的一种配件产品，工业上划分为连接器的范畴。随着工业自动化程度越来越高和工业控制要求越来越严格、精确，接线端子的用量逐渐上涨。随着电子行业的发展，接线端子的使用范围越来越多，而且种类也越来越多。

接线端子是为了方便导线的连接而应用的，它其实就是一段封在绝缘塑料里面的金属片，两端都有孔可以插入导线，由螺丝用于紧固或者松开，比如两根导线，有时需要连接，有时又需要断开，这时就可以用端子把它们连接起来，并且可以随时断开，而不必把它们焊接起来或者缠绕在一起，很方便快捷。而且适合大量的导线互联，在电力行业就有专门的端子排，端子箱，上面全是接线端子，单层的、双层的，电流的，电压的，普通的，可断的等等。一定的压接面积是为了保证可靠接触，以及保证能通过足够的电流。

端子箱内装有温、度控制器，用于阻止凝露和预调温度。温、湿度控制器由一个温度传感器和一个凝露传感器组成，随时监测端子箱内的温度和湿度变化情况，当箱体内部环境温度低于预调温度或有凝露要产生时，控制器自动启动加热器运行并加热，以提高箱体内部环境温度，破坏产生凝露的小环境。当箱体内产生凝露的条件消失或环境温度达到预调温度时，加热器自动断开停止加热，控制器又恢复监测状态。

由于端子箱内的接线端子由于接线不紧造成发热，温度高，就会报警，目前都是通过人工巡查的方式进行，由于存在查看不及时，所以偶有火灾事故发生，造成重大损失。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种能够自动灭火、结构简单的基于泛在电力互联网的端子箱监控装置。

为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：

基于泛在电力互联网的端子箱监控装置，用于对端子箱内的端子进行监控；包括监控装置、灭火装置以及冷却装置；所述监控装置包括与所述端子固定连接的温度传感器、与所述端子箱固定连接的感烟探测器以及控制器；所述控制器安装在所述端子箱外侧。

作为本发明的进一步改进方案，所述灭火装置包括设置在端子箱外部的灭火剂瓶、与所述灭火剂瓶相通的电磁阀、一端与所述电磁阀连通的灭火剂管道、用于固定所述灭火剂管道的支架以及与所述灭火剂管道另一端连通的喷头；所述支架与所述端子箱的顶部固定连接；所述灭火剂管道贯穿所述端子箱的顶部。

作为本发明的进一步改进方案，所述电磁阀与所述控制器信号连接；在所述电磁阀与灭火剂瓶之间的管道上设有低泄高封阀，所述低泄高封阀分别与所述电磁阀以及所述灭火剂瓶连通；所述低泄高封阀包括阀体、密封盖、弹簧、密封球；所述阀体两端设有螺纹，所述阀体设有锥孔；所述阀体上设有与所述锥孔相通的气孔；所述弹簧为压缩弹簧。

作为本发明的进一步改进方案，所述灭火剂瓶内部储存有灭火剂，所述灭火剂为七氟丙烷灭火剂；所述七氟丙烷灭火剂的压力为2.5.MPa；在没有火灾时，所述密封球在所述弹簧的作用下远离所述锥孔；灭火剂瓶内的七氟丙烷灭火剂因压力过大或密封不严造成泄漏时，可以通过低泄高封阀的气孔进行泄压，防止泄露的灭火剂存在灭火剂管道中，对灭火剂管道造成不必要的压力；当发生火灾需要喷放灭火剂时，所述低泄高封阀的密封球在高压气体的作用下，克服所述弹簧的阻力压紧在所述阀体的锥孔内，防止灭火剂泄漏。

作为本发明的进一步改进方案，所述喷头 的底部与所述端子箱的顶部内表面距离为a，所述a不大于0.5米。

作为本发明的进一步改进方案，所述温度传感器为线型温度传感器。

作为本发明的进一步改进方案，所述感烟探测器为高灵敏度的吸气式感烟探测器。

所述控制器为PLC控制器，所述控制器内部设有通信模块；所述通信模块与电力互联网信号连接。

作为本发明的进一步改进方案，所述控制器分别与所述温度传感器以及感烟探测器信号连接。

作为本发明的进一步改进方案，所述冷却装置包括与所述端子箱内部相通的引风机；所述引风机上安装有电机，所述电机与所述控制器信号连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.通过设置在灭火剂瓶后边的低泄高封阀，在平时没有火灾时，灭火剂瓶内的七氟丙烷灭火剂因压力过大或密封不严造成泄漏时，低泄高封阀内的密封球在弹簧的作用下，密封球与阀体的锥孔形成缝隙，小部分泄露的七氟丙烷灭火剂，从缝隙散出；当有火灾需要喷放灭火剂时，所述低泄高封阀的密封球在高压气体的作用下，压紧在所述阀体的锥孔内，防止灭火剂泄漏；

2.通过设置的喷头，在有火灾时，将七氟丙烷灭火剂喷洒在端子箱内，将火灭掉，由于七氟丙烷灭火剂灭火需要的浓度很小，大约是4-5%，比目前我国普遍采用的二氧化碳灭火剂灭火效果好，需要的灭火剂也很小，同时七氟丙烷对人体没有伤害，误喷放也没有很大的损失，二氧化碳灭火剂10%的浓度就会使人窒息，而且其灭火浓度最少要34%才能灭火，万一人员不小心进入误喷放的空间，就会造成重大伤亡；所以采用七氟丙烷灭火剂是很有必要；并且有很好的灭火作用，还具有环保不破坏臭氧层的功效；

3.通过设置的plc控制器，将温度传感器，感烟探测器的探测的信号和设置的阈值进行比较，当超过规定的数值时，按预设好的逻辑，进行冷却和灭火操作。

4.通过设置的通信模块，可以将plc控制器接收到的信号，通过电力互联网传到检修人员的手机终端，时刻监护本装置的运行情况；

6.本发明结构简单，运行稳定，便于维护，值得推广。

附图说明

图1为本发明的结构示意主视图；

图2为本发明非火灾情况下的低泄高封阀结构示意视图；

图3为本发明火灾情况下的低泄高封阀结构示意视图；

图4为本发明的控制原理图。

图中：1-端子箱、2-接线端子、3-温度传感器、4-控制器、5-感烟探测器、6-喷头、7-支架、8-灭火剂管道、9-电磁阀、10-低泄高封阀、11-灭火剂瓶、12-引风机。

具体实施方式

首先需要说明的是，本发明任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本公开的范围（包括权利要求）被限于这些例子；存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化，为了简明，它们没有在细节中提供。因此，其它实施例也在相应权利要求项的保护范围之内。

另外，下面描述中的附图仅为本发明的较佳实施例而已，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。此外这些实施例并不用以限制本发明，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。

此外，在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请，但是本申请还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似推广，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本申请的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于装置本身或相应子部件的主视图所示的坐标体系而形成的方位或位置关系，且在论述到其他方向视图时，该套坐标体系不会随之转动。此外对于杆状或长条状部件而言，“前端”与“头部”是相同意思的名词，而“后端”与“尾端”、“末端”等名词是相同的意思。而上述方位名词仅是为了便于描述本申请和简化描述，在未作相反或特定说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制；另外关于方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

此外，为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述做出相应解释。

另外需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，尤其不存在“主要、次要”或排列顺序上的特定含义，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。

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、完整的描述。

请参阅图1-图4所示

本实施例提供了基于泛在电力互联网的端子箱监控装置，用于对端子箱1内的端子2进行监控；包括监控装置、灭火装置以及冷却装置；所述监控装置包括与所述端子2固定连接的温度传感器3、与所述端子箱1固定连接的感烟探测器5以及控制器4；所述控制器4安装在所述端子箱1外侧。

所述灭火装置包括设置在端子箱1外部的灭火剂瓶11、与所述灭火剂瓶11相通的电磁阀9、一端与所述电磁阀9连通的灭火剂管道8、用于固定所述灭火剂管道8的支架7以及与所述灭火剂管道8另一端连通的喷头6；所述支架7与所述端子箱1的顶部固定连接；所述灭火剂管道8贯穿所述端子箱1的顶部。所述灭火剂瓶11出口设有电磁容器瓶头阀，所述电磁容器瓶头阀与控制器4控制连接，火灾时由控制器4打开，将灭火剂瓶11内的灭火剂送入灭火剂管道8，在经过喷头6进行灭火。

所述电磁阀9与所述控制器4信号连接；在所述电磁阀9与灭火剂瓶11之间的管道上设有低泄高封阀10，所述低泄高封阀10分别与所述电磁阀9以及所述灭火剂瓶11连通；所述低泄高封阀10包括阀体100、密封盖101、弹簧102、密封球103；所述阀体100两端设有螺纹，螺纹是为了方便与管道连接；所述阀体100设有锥孔104；所述阀体100上设有与所述锥孔104相通的气孔105；所述弹簧102为压缩弹簧。

所述灭火剂瓶11内部储存有灭火剂，所述灭火剂为七氟丙烷灭火剂；所述七氟丙烷灭火剂的压力为2.5MPa。

如图2所示，在平时没有火灾时，所述密封球103在所述弹簧102的作用下远离所述锥孔104；灭火剂瓶11内的七氟丙烷灭火剂因压力过大或所述电磁容器瓶头阀密封不严造成小部分泄漏时，低泄高封阀10内的密封球103在弹簧102的作用下，密封球103与阀体100的锥孔104形成缝隙，小部分泄露的七氟丙烷灭火剂，从缝隙经过气孔105散出；

如图3所示，当有火灾需要喷放灭火剂时，所述低泄高封阀10的密封球103在高压灭火剂的作用下，克服所述弹簧102的阻力压紧在所述阀体100的锥孔104内，防止灭火剂泄漏。

七氟丙烷（HFC-227ea）灭火剂具有清洁、低毒、良好电绝缘性、灭火效率高、不破坏大气臭氧层的特点。七氟丙烷对臭氧层的耗损潜能值ODP=0，温室效应潜能值GWP=0.6，大气中存留寿命ALT=31年，以化学灭火方式为主。作为卤代烷的较理想的替代物，七氟丙烷按照毒性指标可作为全淹没灭火系统适用于有人区域，可用于保护经常有人工作或停留的场所。在国际上七氟丙烷灭火系统用以替代卤代烷系统的应用越来越多，从应用经验中表明七氟丙烷灭火系统能有效达到预期的保护目的。

七氟丙烷灭火剂具有良好的清洁性—-在大气中完全汽化不留残渣、良好的气相电绝缘性，适用于以全淹没灭火方式扑救电气火灾、液体火灾或可熔固体火灾、固体表 面火灾、灭火前能切断气源的气体火灾，保护计算机房、通讯机房、变配电室、精密仪器室、发电机房、油库、化学易燃品库房及图书库、资料库、档案库、金库等场所。本公司生产的七氟丙烷灭火系统结构合理、动作可靠，已广泛应用于电子计算机房、档案馆、程控交换机房、电视广播中心及金融机构、政府机关等重要场 所。所以本发明采用七氟丙烷灭火系统经济合理。

所述喷头6 的底部与所述端子箱1的顶部内表面距离为a，所述a不大于0.5米。喷头6安装的距离顶面的高度过大则由于七氟丙烷比较重，喷放的灭火剂会先向下散落，如果上部空间着火，则影响灭火效率。

所述温度传感器3为线型温度传感器。

所述感烟探测器5为高灵敏度的吸气式感烟探测器。

吸气式感烟探测器5包括探测器和采样网管。探测器由吸气泵、过滤器、激光探测腔、控制电路、显示电路等组成。吸气泵通过PVC管或钢管所组成的采样管网，从被保护区内连续采集空气样品放入探测器。空气样品经过过滤器组件滤去灰尘颗粒后进入探测腔，探测腔有一个稳定的激光光源。烟雾粒子使激光发生散射，散射光使高灵敏的光接收器产生信号。经过系统分析，完成光电转换。烟雾浓度值及其报警等级由显示器显示出来。主机通过继电器或通讯接口将电信号传送给控制器4。

所述控制器4为PLC控制器，所述控制器4内部设有通信模块；所述通信模块与电力互联网信号连接；通信模块可以将plc控制器4接收到的信号，通过电力互联网传到检修人员的手机终端，时刻监护本装置的运行情况。

所述控制器4分别与所述温度传感器3以及感烟探测器5信号连接。

所述冷却装置包括与所述端子箱1内部相通的引风机12；所述引风机12上安装有电机，所述电机与所述控制器4信号连接。

所述控制器4采用东芝单片机TX19A/H1系列32位的RISC微控制器MCU。该控制器具有高速处理图像的功能，低功耗32位RISC微控制器具有110MHz的高速运算和增强浮点运算；所述TX19A/H1系列的32位的RISC微控制器实现大致TX19A系列的处理速度的两倍，并且提供了增强的浮点运算能力。这些高速，低功耗微控制器非常适合那些正在开发越来越多的高性能，高功能产品的数字消费应用。

东芝新开发的TLCS-870/C1系列8位微控制器提供高速相当于16位微控制器的处理能力。在TLCS-870/C1系列由在单个时钟周期操作的一个指令周期达到在低内部时钟频率的高速处理能力。东芝专有的内存段的方法允许处理高达128KB的内存地址空间。

本发明的工作过程如下，

当温度传感器3探测到端子箱1内的接线端子2，温度升高，比如到达80度，则控制器4给引风机12的电机发出信号，引风机12启动给接线端子2进行降温；

当温度传感器3探测到端子箱1内的接线端子2温度继续升高到120度，则控制器4给灭火剂瓶的电磁瓶头阀和灭火剂管道上的电磁阀9同时发出打开的命令，灭火剂瓶11内的七氟丙烷灭火剂在内储压的作用下，经过喷头6喷放，实施灭火；控制器4给通信模块发出信号，通信模块通过电力互联网给巡查人员的手机终端发出信号；巡查人员到现场进行观察，防止更大事故发生。

如果感烟探测器5探测到烟气的信号，则马上给控制器4发出信号，控制器4同时给巡查人员和灭火装置发出信号；控制器4给灭火剂瓶的电磁瓶头阀和灭火剂管道上的电磁阀9同时发出打开的命令，灭火剂瓶11内的七氟丙烷灭火剂在内储压的作用下，经过喷头6喷放，实施灭火；控制器4给通信模块发出信号，通信模块通过电力互联网给巡查人员的手机终端发出信号；巡查人员到现场进行观察，防止更大事故发生。

上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下做出各种变化。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.基于泛在电力互联网的端子箱监控装置，用于对端子箱（1）内的端子（2）进行监控；其特征在于：包括监控装置、灭火装置以及冷却装置；所述监控装置包括与所述端子（2）固定连接的温度传感器（3）、与所述端子箱（1）固定连接的感烟探测器（5）以及控制器（4）；所述控制器（4）安装在所述端子箱（1）外侧。

2.根据权利要求1所述的基于泛在电力互联网的端子箱监控装置，其特征在于，所述灭火装置包括设置在端子箱（1）外部的灭火剂瓶（11）、与所述灭火剂瓶（11）相通的电磁阀（9）、一端与所述电磁阀（9）连通的灭火剂管道（8）、用于固定所述灭火剂管道（8）的支架（7）以及与所述灭火剂管道（8）另一端连通的喷头（6）；所述支架（7）与所述端子箱（1）的顶部固定连接；所述灭火剂管道（8）贯穿所述端子箱（1）的顶部。

3.根据权利要求2所述的基于泛在电力互联网的端子箱监控装置，其特征在于，所述电磁阀（9）与所述控制器（4）信号连接；在所述电磁阀（9）与灭火剂瓶（11）之间的所述灭火剂管道（8）上设有低泄高封阀（10），所述低泄高封阀（10）分别与所述电磁阀（9）以及所述灭火剂瓶（11）连通；所述低泄高封阀（10）包括阀体（100）、密封盖（101）、弹簧（102）以及密封球（103）；所述阀体（100）与所述灭火剂管道（8）连接的两端设有螺纹，所述阀体（100）设有锥孔（104）；所述阀体（100）上设有与所述锥孔（104）相通的气孔（105）；所述弹簧（102）为压缩弹簧；所述弹簧（102）的一端通过所述锥孔（104）与所述阀体（100）上的密封盖（101）固定连接；所述弹簧（102）的另一端与在所述锥孔（104）内的密封球（103）固定连接。

4.根据权利要求3所述的基于泛在电力互联网的端子箱监控装置，其特征在于，所述灭火剂瓶（11）内部储存有灭火剂，所述灭火剂为七氟丙烷灭火剂；所述七氟丙烷灭火剂的压力为2.5MPa；在没有火灾时，所述密封球（103）在所述弹簧（102）的作用下远离所述锥孔（104）；；当发生火灾需要喷放灭火剂时，所述低泄高封阀（10）的密封球（103）在高压灭火剂的作用下，克服所述弹簧（102）的阻力压紧在所述阀体（100）的锥孔（104）内。

5.根据权利要求2所述的基于泛在电力互联网的端子箱监控装置，其特征在于，所述喷头（6） 的底部与所述端子箱（1）的顶部内表面距离为a，所述a不大于0.5米。

6.根据权利要求1所述的基于泛在电力互联网的端子箱监控装置，其特征在于，所述温度传感器（3）为线型温度传感器。

7.根据权利要求1所述的基于泛在电力互联网的端子箱监控装置，其特征在于，所述感烟探测器（5）为高灵敏度的吸气式感烟探测器。

8.根据权利要求1所述的基于泛在电力互联网的端子箱监控装置，其特征在于，所述控制器（4）为PLC控制器，所述控制器（4）内部设有通信模块；所述通信模块与电力互联网信号连接。

9.根据权利要求1所述的基于泛在电力互联网的端子箱监控装置，其特征在于，所述控制器（4）分别与所述温度传感器（3）以及感烟探测器（5）信号连接。

10.根据权利要求1所述的基于泛在电力互联网的端子箱监控装置，其特征在于，所述冷却装置包括与所述端子箱（1）内部相通的引风机（12）；所述引风机（12）上安装有电机，所述电机与所述控制器（4）信号连接。

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