CN113506414B - 一种电缆沟内防外物入侵监测警告装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电缆沟内防外物入侵监测警告装置，所述装置包括主控单片机、支撑机构，监测机构、警告组件、电脑控制台和通讯模块，所述主控单片机通过通讯模块与电脑控制台建立通讯连接，所述支撑机构包括第一支撑板、第二支撑板和弹簧，所述弹簧一端设置在第一支撑板上，另外一端设置在第二支撑板上，所述第一支撑板与第二支撑板铰链接并且形成L型支撑架，所述L型支撑架设置在电缆沟内用于支撑电缆，所述监测机构包括与主控单片机电连接的红外发射器和红外接收器，所述红外发射器和红外接收器分别设置在相邻L型支撑架上，所述警告组件包括与主控单片机电连接的声光提示器。该装置可以对入侵电缆沟的动物进行监测并且进行声光警示。

Description

一种电缆沟内防外物入侵监测警告装置

技术领域

本发明涉及电缆沟入侵监测警告技术领域，尤其涉及一种电缆沟内防外物入侵监测警告装置。

背景技术

电缆是电网的重要组成部分,需要保持最高的运行可靠性，电缆有时需要铺设在地下专门的电缆沟内,除了对电缆起到保护作用外,还方便后期的维护和管理,电缆沟内经常发生小动物入侵甚至做为窝点的现象,其中老鼠的破坏力很强，可以咬坏控制电缆,导致保护线路拒动或误动,还经常穿透防护能力不高的电缆防火泥,进入高压开关柜内,引起短路跳闸。而其它壁虎类、蛇类等长条形状的小动物,进入电气设备内部极易引发放电,导致弧光短路大面积停电事故的发生。

目前的入侵监测警告装置主要是依靠人力手持监测设备进行巡视来发现小动物,而且电缆沟检查需要揭开沉重的水泥盖板,,存在着人力消耗大,效率低,小动物入侵后发现不及时的问题，还存在这--些不法分子非法从井道进入偷窃各类线材的问题。

发明内容

鉴以此，本发明的目的在于提供一种电缆沟内防外物入侵监测警告装置，以至少解决以上问题。

本发明提供一种电缆沟内防外物入侵监测警告装置，所述装置包括主控单片机、支撑机构，监测机构、警告组件、电脑控制台和通讯模块，所述主控单片机通过通讯模块与电脑控制台建立通讯连接，所述支撑机构包括第一支撑板、第二支撑板和弹簧，所述弹簧一端设置在第一支撑板上，另外一端设置在第二支撑板上，所述第一支撑板与第二支撑板铰链接并且形成L型支撑架，所述L型支撑架设置在电缆沟内用于支撑电缆，所述监测机构包括与主控单片机电连接的红外发射器和红外接收器，所述红外发射器和红外接收器分别设置在相邻L型支撑架上，所述警告组件包括与主控单片机电连接的声光提示器，包括设置在第二支撑板下方的驱赶装置，所述驱赶装置包括固定板、U型支撑架、滑块、滑轨和气味瓶，所述U型支撑架设置在固定板上，所述滑轨设置在U型支撑架上，所述滑块滑动设置在滑轨上，所述气味瓶设置在固定板与U型支撑架形成的U型槽内，所述气味瓶上方设有按压开关，所述第二支撑板与滑块固定连接，所述第二支撑板用于按压气味瓶上的按压开关。

进一步的，所述监测机构还包括与主控单片机电连接的霍尔传感器，所述霍尔传感器设置在电缆沟内的电缆上并且用于检测电缆的电流。

进一步的，包括与主控单片机电连接的电动推杆，所述电动推杆的固定端设置在第二支撑板上，移动端对准按压开关。

进一步的，包括气体检测组件，所述气体检测组件包括分别与主控单片机电连接的甲烷传感器和二氧化碳传感器，所述甲烷传感器和二氧化碳传感器均设置在L型支撑架上。

进一步的，所述监测机构还包括钛合金网板和振荡器，所述钛合金网板间隔设置在电缆沟内，所述振荡器用于检测钛合金网板之间形成的电容场信号。

进一步的，所述电脑控制台包括建模模块和判断模块，所述建模模块用于对来自振荡器的检测的电容场信号进行建模，所述判断模块用于对检测的电容场信号是否为入侵信号进行判断，所述电脑控制台用于根据判断模块的判断结果进行发送警告指令。

进一步的，包括定位模块，所述定位模块包括与主控单片机电连接GPS定位器，所述GPS定位器设置在L型支撑架上。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明提供一种电缆沟内防外物入侵监测警告装置，通过第一支撑板与第二支撑板形成的L型支撑架可以用于置放电缆，该L型支撑架设置在电缆沟内，而且具有一定的高度，可以有效阻止部分动物攀爬上电缆和积水对电缆的破坏，该L型支撑架可以使电缆处于平直的状态，有利于红外接收器接收到红外发射器的信号，当有动物入侵进电缆沟上的电缆上时，红外发射器发射出的红外光被动物阻挡，进而红外接收器接收不到来自红外发射器的红外光，则主控单片机给声光提示器发送信号指令，声光提示器进行声光驱逐入侵的动物，并且主控单片机通过通讯模块给电脑控制台发送动物入侵警告信号，运维工作人员可以根据警告进行相应的维护。该装置可以降低降低运维工作人员的劳动强度，提高工作效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的优选实施例，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。

图1是本发明实施例提供的一种电缆沟内防外物入侵监测警告装置的整体结构示意图。

图2是本发明实施例提供的一种电缆沟内防外物入侵监测警告装置的电路原理示意图。

图中，1是主控单片机，2是通讯模块，3是电脑控制台，4是红外发射器，5是红外接收器，6是声光提示器，7是霍尔传感器，8是电动推杆，9是甲烷传感器，10是振荡器，11是GPS定位器，12是二氧化碳传感器，13是第二支撑板，14是钛合金网板，15是电缆沟，16是弹簧，17是固定板，18是按压开关，19是滑块，20是滑轨，21是电缆，22是第一支撑板，23是U型支撑架。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所列举实施例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

参照图1和图2，本发明提供一种电缆沟15内防外物入侵监测警告装置，所述装置包括主控单片机1、支撑机构，监测机构、警告组件、电脑控制台3和通讯模块2，所述主控单片机1通过通讯模块2与电脑控制台3建立通讯连接，所述支撑机构包括第一支撑板22、第二支撑板13和弹簧16，所述弹簧16一端设置在第一支撑板22上，另外一端设置在第二支撑板13上，所述第一支撑板22与第二支撑板13铰链接并且形成L型支撑架，所述L型支撑架设置在电缆沟15内用于支撑电缆21，所述监测机构包括与主控单片机1电连接的红外发射器4和红外接收器5，所述红外发射器4和红外接收器5分别设置在相邻L型支撑架上，所述警告组件包括与主控单片机1电连接的声光提示器6，包括设置在第二支撑板下方的驱赶装置，所述驱赶装置包括固定板17、U型支撑架23、滑块19、滑轨21和气味瓶，所述U型支撑架23设置在固定板17上，所述滑轨21设置在U型支撑架23上，所述滑块19滑动设置在滑轨21上，所述气味瓶设置在固定板17与U型支撑架23形成的U型槽内，所述气味瓶上方设有按压开关18，所述第二支撑板13与滑块19固定连接，所述第二支撑板13用于按压气味瓶上的按压开关18。

示例性地，通过第一支撑板22与第二支撑板13形成的L型支撑架可以用于置放电缆21，该L型支撑架设置在电缆沟15内，而且具有一定的高度，可以有效阻止部分动物攀爬上电缆21和积水对电缆21的破坏，该L型支撑架可以使电缆21处于平直的状态，有利于红外接收器5接收到红外发射器4的信号，当有动物入侵进电缆沟15上的电缆21上时，红外发射器4发射出的红外光被动物阻挡，进而红外接收器5接收不到来自红外发射器4的红外光，则主控单片机1给声光提示器6发送信号指令，声光提示器6进行声光驱逐入侵的动物，并且主控单片机1通过通讯模块2给电脑控制台3发送动物入侵警告信号，运维工作人员可以根据警告进行相应的维护，当入侵的动物站立在电缆21上时，动物自身的压力将第二支撑板13往固定板17方向下压，第二支撑板13在滑块19的滑动下沿着滑轨21运动往固定板方向运动，从而第二支撑板13对气味瓶的按压开关18进行按压，气味瓶可以喷洒出特殊气体对入侵动物进行驱赶，通过驱赶可以避免出现动物对电缆21进行破坏的问题，气味瓶内可以装有市面上常见的驱赶动物的气体。

所述监测机构还包括与主控单片机1电连接的霍尔传感器7，所述霍尔传感器7设置在电缆沟15内的电缆21上并且用于检测电缆21的电流，当霍尔传感器7检测到电缆21的电流变化时，即当电流变化达到阈值时，说明电缆21遭到破坏，运维工作人员可以依据定位模块的GPS定位器11进行故障定位，从而发现故障点，进而运维工作人员可以快速地对电缆21进行抢修，保障电缆21电力的平稳运行，阈值的设定由运维工作人员根据实际需求进行设定。

本实施例还包括与主控单片机1电连接的电动推杆8，所述电动推杆8的固定端设置在第二支撑板13上，移动端对准按压开关18，当动物的压力不足以将第二支撑板13往下压时，主控单片机1可以给电动推杆8发送信号指令，电动推杆8的移动端对准按压开关18进行按压，气味瓶释放气体驱赶入侵动物。

所述监测机构还包括钛合金网板14和振荡器10，所述钛合金网板14间隔设置在电缆沟15内，所述振荡器10用于检测钛合金网板14之间形成的电容场信号，钛合金网板之间利用蓄电池通上电进而形成电容场，所述电脑控制台3包括建模模块和判断模块，所述建模模块用于对来自振荡器10的检测的电容场信号进行建模，所述判断模块用于对检测的电容场信号是否为入侵信号进行判断，所述电脑控制台3用于根据判断模块的判断结果进行发送警告指令，示例性地，针对不同的入侵物其电动信号是不一样的，例如鼠、虫、蛇等是动态的，其触发的是动态性的触发信号，而水浸、积灰污染等是渐进的、长期性的稳态信号，振荡器10通过检测不同的电容信号并且将该信号输入建模模块中，再由判断模块进行入侵信号的分类，即是过性入侵信号，则采取声光或者是气味驱赶的方式进行电缆21维护，如果是渐进的长期性的稳定信号，则通过运维工作人员进行人工处理，例如是电缆沟15内堵塞造成的积水，则运维工作人员可以进行人工疏通来排水，保障电缆21的平稳运行。该装置通过确认不同的入侵信号方便了运维人员对电缆21的评估处理，并且运维工作人员可以快速的进行隐患的消除。

本实施例还包括气体检测组件，所述气体检测组件包括分别与主控单片机1电连接的甲烷传感器9和二氧化碳传感器12，所述甲烷传感器9和二氧化碳传感器12均设置在L型支撑架上，电缆沟15是建立在地底下的，如果长时间不通风，可能会发生沼气爆炸的危险，当甲烷传感器9和二氧化碳传感器12检测到电缆沟15内的甲烷浓度和二氧化碳浓度超过预设值时，则主控单片机1给电脑控制台3发送预警信号，运维工作人员可以依据预警信号进行打开盖板，降低甲烷和二氧化碳的浓度该阈值由运维工作人员根据实际需求进行自主设定。

本实施例包括定位模块，所述定位模块包括与主控单片机1电连接GPS定位器11，所述GPS定位器11设置在L型支撑架上，GPS定位器11可以帮助运维工作人员快速找到电缆21故障点，提高电缆21维护效率。

上述实施例中，所述红外发射器4、红外接收器5、声光提示器6、霍尔传感器7、电动推杆8、振荡器10、GPS定位器11均可以采用本领域技术人员公知的现有型号；所述主控单片机1可以采用STM32单片机；所述二氧化碳传感器12可以采用COZIR-W型号，所述甲烷传感器9可以采用S509型号；所述通讯模块27可以采用GPRS、WiFi或其他通讯模块2的现有型号，所述电脑控制台3为计算机、服务器一类的设备。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，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。

Claims (7)

1.一种电缆沟内防外物入侵监测警告装置，其特征在于，所述装置包括主控单片机、支撑机构，监测机构、警告组件、电脑控制台和通讯模块，所述主控单片机通过通讯模块与电脑控制台建立通讯连接，所述支撑机构包括第一支撑板、第二支撑板和弹簧，所述弹簧一端设置在第一支撑板上，另外一端设置在第二支撑板上，所述第一支撑板与第二支撑板铰链接并且形成L型支撑架，所述L型支撑架设置在电缆沟内用于支撑电缆，所述监测机构包括与主控单片机电连接的红外发射器和红外接收器，所述红外发射器和红外接收器分别设置在相邻L型支撑架上，所述警告组件包括与主控单片机电连接的声光提示器，包括设置在第二支撑板下方的驱赶装置，所述驱赶装置包括固定板、U型支撑架、滑块、滑轨和气味瓶，所述U型支撑架设置在固定板上，所述滑轨设置在U型支撑架上，所述滑块滑动设置在滑轨上，所述气味瓶设置在固定板与U型支撑架形成的U型槽内，所述气味瓶上方设有按压开关，所述第二支撑板与滑块固定连接，所述第二支撑板用于按压气味瓶上的按压开关。

2.根据权利要求1所述的一种电缆沟内防外物入侵监测警告装置，其特征在于，所述监测机构还包括与主控单片机电连接的霍尔传感器，所述霍尔传感器设置在电缆沟内的电缆上并且用于检测电缆的电流。

3.根据权利要求1所述的一种电缆沟内防外物入侵监测警告装置，其特征在于，包括与主控单片机电连接的电动推杆，所述电动推杆的固定端设置在第二支撑板上，移动端对准按压开关。

4.根据权利要求1所述的一种电缆沟内防外物入侵监测警告装置，其特征在于，包括气体检测组件，所述气体检测组件包括分别与主控单片机电连接的甲烷传感器和二氧化碳传感器，所述甲烷传感器和二氧化碳传感器均设置在L型支撑架上。

5.根据权利要求1所述的一种电缆沟内防外物入侵监测警告装置，其特征在于，所述监测机构还包括钛合金网板和振荡器，所述钛合金网板间隔设置在电缆沟内，所述振荡器用于检测钛合金网板之间形成的电容场信号。

6.根据权利要求5所述的一种电缆沟内防外物入侵监测警告装置，其特征在于，所述电脑控制台包括建模模块和判断模块，所述建模模块用于对来自振荡器的检测的电容场信号进行建模，所述判断模块用于对检测的电容场信号是否为入侵信号进行判断，所述电脑控制台用于根据判断模块的判断结果进行发送警告指令。

7.根据权利要求1所述的一种电缆沟内防外物入侵监测警告装置，其特征在于，包括定位模块，所述定位模块包括与主控单片机电连接GPS定位器，所述GPS定位器设置在L型支撑架上。

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