CN114069536A - 用于变电站室外电缆沟的智能驱潮通风系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于变电站室外电缆沟的智能驱潮通风系统及方法，通过实时监测电缆沟内、外温湿度及室外天气情况，并根据采集到的信息，智能决策电缆沟盖板的开合策略，实现电缆沟盖板由人工定检开合到自动判断开合的转变，降低电缆沟环境恶化风险，提升运维工作应急处置能力。本发明公开的通风系统包含设置在电缆沟内的温度传感器、湿度传感器和风机；还包含撑起或闭合电缆沟的盖板的液压杆；所述盖板的表面铺设光伏阵列模块；还包含用于为系统供电的蓄电池；所述盖板的表面还设置有雨雪传感器；还包含控制器，所述控制器包含单片机和光耦继电器；所述单片机将各个传感器采集的信息进行逻辑判断，并输出控制所述风机及液压杆。
Description
技术领域
本发明涉及一种电缆沟维护系统，具体用于变电站室外电缆沟的通风驱潮维护。
背景技术
电缆沟是变电站中不可或缺的基础设施，主要用来放置电缆和保护电缆，电缆沟内环境与电缆的安全运行及故障的损害程度紧密相关。随着时代的发展，新技术、新工艺的不断应用，电缆质量不断得到提高，但加强对电缆沟的管理，改善电缆沟环境，保护电缆沟内的电缆不受损伤，对变电站的安全运行有着非常重要的意义。
进入电缆沟内的潮气的不能及时散去，长期高温高湿等运行环境会造成电缆绝缘下降等一些列问题，甚至引发事故。
目前，运维人员普遍采用人工开合电缆沟盖板、自然通风的方法，在融雪、雨后时期及高温时段，定期检查电缆沟内温、湿度及积水情况。
由于当前人工开合模式无法根据电缆沟内的温湿度情况及时准确的打开电缆沟盖板进行通风除湿，存在电缆沟内环境持续恶化的风险，影响电缆的安全稳定运行，导致电网供电可靠性降低。
近年来新建投运的变电站与日俱增，操作队管辖变电站点多面广，电缆沟众多，变电运维人员承载力问题日益凸显，电缆沟人工定检模式已无法满足新形势下变电站设备运维管理要求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种用于变电站室外电缆沟的智能驱潮通风系统及方法，通过实时监测电缆沟内、外温湿度及室外天气情况，并根据采集到的信息，智能决策电缆沟盖板的开合策略，实现电缆沟盖板由人工定检开合到自动判断开合的转变，降低电缆沟环境恶化风险，提升运维工作应急处置能力。
为了达到上述目的，本发明公开的通风系统采用以下技术方案予以实现：
用于变电站室外电缆沟的智能驱潮通风系统，包含设置在电缆沟内的温度传感器、湿度传感器和风机；
还包含撑起或闭合电缆沟的盖板的液压杆；所述盖板的表面铺设光伏阵列模块；还包含用于为系统供电的蓄电池；所述盖板的表面还设置有雨雪传感器；
还包含控制器，所述控制器包含单片机和光耦继电器；
所述单片机将各个传感器采集的信息进行逻辑判断，并输出控制所述风机及液压杆；所述光耦继电器用于对电缆沟通风系统、电动液压杆进行启停控制。
作为本发明公开的通风系统的一种优选实施方式：所述蓄电池与光伏阵列模块电连接；所述蓄电池设置在电缆沟内；所述风机靠近所述电缆沟的盖板且风机包含风叶组件和电机组件。
作为本发明公开的通风系统的一种优选实施方式：所述雨雪传感器安装在电缆沟的盖板的外侧且裸露于地面上方。
作为本发明公开的通风系统的一种优选实施方式：所述温度传感器、湿度传感器、光伏阵列模块、控制器均通过工程塑料封装。
作为本发明公开的通风系统的一种优选实施方式：所述电缆沟外部还设置有户外温度传感器和户外湿度传感器；所述户外温度传感器和户外湿度传感器和控制器连接。
本发明还公开了用于变电站室外电缆沟的智能驱潮通风方法，其采用任一上述的通风系统执行人工通风的流程或自动通风的流程：
所述人工通风的流程采取人工实时检测方式，在电缆沟外天气正常时，将电缆沟内温湿度控制在限值以下，人工控制风机启停，实现电缆沟内驱潮通风；
所述自动通风的流程在电缆沟内、外装设的温湿度传感器及雨雪传感器进行实时监测，当自动检测到电缆沟内温湿度超过设定值时，通过控制器智能判断盖板是否需要开合，盖板开启后自动打开风机加强空气流通，实现电缆沟内驱潮通风。
作为本发明公开的智能驱潮通风方法的一种优选实施方式：所述自动通风的流程包含如下步骤：
(1)开始运行后，确认设置好智能驱潮通风系统的各个传感器的动作阈值以及风机和液压杆的参数；
(2)判断雨雪传感器是否没有达到阈值启动，如果是则执行温度监测流程和湿度监测流程；如果否则等待；
所述温度监测流程包含：
S1：电缆沟内温度传感器是否正常工作，如果是，则执行步骤S2，如果否则返回步骤(2)；
S2：室外温度是否小于电缆沟内的温度，如果是则执行步骤S3，如果否则关闭盖板和风机且返回至步骤(1)；
S3：室外湿度是否小于电缆沟内的湿度，如果是则控制液压杆打开盖板和风机后返回步骤(1)；如果否则返回至步骤(2)；
所述湿度监测流程包含：
S100：电缆沟内湿度传感器是否正常工作，如果是，则执行步骤S200，如果否则返回步骤(2)；
S200：室外湿度是否小于电缆沟内的湿度，如果是则执行步骤S300，如果否则关闭盖板和风机且返回至步骤(1)；
S300：室外温度是否没有达到电缆沟允许的最高温度，如果是则控制液压杆打开盖板和风机后返回步骤(1)；如果否则返回至步骤(2)。
本发明有益效果是：
本发明采取人工实时检测方式，在沟外天气正常时，可以将电缆沟内温湿度控制在限值以下。在电缆沟内、外装设温湿度传感器及雨雪传感器进行实时监测，当自动检测到电缆沟内温湿度超过设定值时，通过控制器智能判断盖板是否需要开合，盖板开启后自动打开风机加强空气流通，以此实现电缆沟内驱潮通风的效果。
附图说明
图1为本发明公开的智能驱潮通风系统的一种具体实施方式的结构示意图；
图2为本发明公开的智能驱潮通风系统的一种具体实施方式的结构原理图；
图3为本发明公开的智能驱潮通风方法的一种具体实施方式的流程图。
附图标记说明：
1-光伏阵列模块，2-盖板，3-液压杆，4-雨雪传感器，5-风机，6-湿度传感器，7-温度传感器，8-控制器，9-电缆沟，10-蓄电池，11-电缆沟传感器；81-单片机，82-光耦继电器。
具体实施方式
下面结合附图及实施例描述本发明具体实施方式：
如图1～3所示，其示出了本发明的具体实施方式，如图1-2所示，本发明公开的用于变电站室外电缆沟的智能驱潮通风系统，包含设置在电缆沟内的温度传感器7、湿度传感器6和风机5；
还包含撑起或闭合电缆沟的盖板的液压杆3；所述盖板2的表面铺设光伏阵列模块1；还包含用于为系统供电的蓄电池10；所述盖板2的表面还设置有雨雪传感器4；
还包含控制器8，所述控制器包含单片机81和光耦继电器82；
所述单片机将各个传感器采集的信息进行逻辑判断，并输出控制所述风机及液压杆；所述光耦继电器用于对电缆沟通风系统、电动液压杆进行启停控制。
优选的，如图所示：所述蓄电池10与光伏阵列模块1电连接；所述蓄电池设置在电缆沟内；所述风机5靠近所述电缆沟的盖板且风机5包含风叶组件和电机组件。
优选的，如图所示：所述雨雪传感器安装在电缆沟的盖板的外侧且裸露于地面上方。
优选的，如图所示：所述温度传感器、湿度传感器、光伏阵列模块、控制器均通过工程塑料封装。
优选的，如图所示：所述电缆沟外部还设置有户外温度传感器和户外湿度传感器；所述户外温度传感器和户外湿度传感器和控制器连接。
本发明还公开了用于变电站室外电缆沟的智能驱潮通风方法，其采用任一上述的通风系统执行人工通风的流程或自动通风的流程：
所述人工通风的流程采取人工实时检测方式，在电缆沟外天气正常时，将电缆沟内温湿度控制在限值以下，人工控制风机启停，实现电缆沟内驱潮通风；
所述自动通风的流程在电缆沟内、外装设的温湿度传感器及雨雪传感器进行实时监测，当自动检测到电缆沟内温湿度超过设定值时，通过控制器智能判断盖板是否需要开合，盖板开启后自动打开风机加强空气流通，实现电缆沟内驱潮通风。
作为本发明公开的智能驱潮通风方法的优选实施例，如图3所示：所述自动通风的流程包含如下步骤：
(1)开始运行后，确认设置好智能驱潮通风系统的各个传感器的动作阈值以及风机和液压杆的参数；
(2)判断雨雪传感器是否没有达到阈值启动，如果是则执行温度监测流程和湿度监测流程；如果否则等待；
所述温度监测流程包含：
S1：电缆沟内温度传感器是否正常工作，如果是，则执行步骤S2，如果否则返回步骤(2)；
S2：室外温度是否小于电缆沟内的温度，如果是则执行步骤S3，如果否则关闭盖板和风机且返回至步骤(1)；
S3：室外湿度是否小于电缆沟内的湿度，如果是则控制液压杆打开盖板和风机后返回步骤(1)；如果否则返回至步骤(2)；
所述湿度监测流程包含：
S100：电缆沟内湿度传感器是否正常工作，如果是，则执行步骤S200，如果否则返回步骤(2)；
S200：室外湿度是否小于电缆沟内的湿度，如果是则执行步骤S300，如果否则关闭盖板和风机且返回至步骤(1)；
S300：室外温度是否没有达到电缆沟允许的最高温度，如果是则控制液压杆打开盖板和风机后返回步骤(1)；如果否则返回至步骤(2)。
综上，本发明研制一套智能装置，通过实时监测电缆沟内、外温湿度及室外天气情况，并根据采集到的信息，智能决策电缆沟盖板的开合策略，实现电缆沟盖板由人工定检开合到自动判断开合的转变，降低电缆沟环境恶化风险，提升运维工作应急处置能力。
为实现上述目的，如图所示:提出了本发明的具体技术方案：在变电站电缆沟中，包含智能电缆沟盖板，所述智能电缆沟盖板包含有传感器模块、动力模块、总控制模块、电源模块和装置封装。
所述传感器模块包含有雨雪传感器、温度传感器和湿度传感器，所述雨雪传感器安装在电缆沟盖板外侧裸露于地面上方，用以实现对雨雪天气的监测、感应并将模拟信号转换为数字信号传递给总控制模块；所述温度传感器和湿度传感器安装在电缆沟内，用于监测电缆沟内温度及湿度。
所述动力模块包含有风机模块和盖板开合模块，所述风机模块包含有直流风机和电机用于电缆沟内驱潮通风；所述盖板开合模块包含有电动液压推杆，用于开合电缆沟盖板。
所述总控制模块包含有单片机和光耦继电器；所述单片机用于将各个传感器采集的信息进行逻辑判断，并输出控制风机及液压推杆；所述光耦继电器用于对电缆沟通风装置、电动液压杆进行启停控制。
所述电源模块采用星火太阳能集成电源板，用于为多种类型的传感器、电缆盖板电动液压推杆、风机及控制模块提供电源。
所述装置封装采用工程塑料封装，用于对所述模块进行分装。
本发明采取人工实时检测方式，在沟外天气正常时，可以将电缆沟内温湿度控制在限值以下。在电缆沟内、外装设温湿度传感器及雨雪传感器进行实时监测，设计原理如图3所示，当自动检测到电缆沟内温湿度超过设定值时，通过控制器智能判断盖板是否需要开合，盖板开启后自动打开风机加强空气流通，以此实现电缆沟内驱潮通风的效果。
本发明的技术关键点在于：1、根据电缆沟内外环境，自动判断是否需要打开/关闭通风，且打开/关闭过程均可自动实现。2、由于变电站内环境约束，本装置供电电源采用光伏发电，充分利用本地光伏资源优势，实现了能量的自给自足。
上面结合附图对本发明优选实施方式作了详细说明，但是本发明不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化，这些变化涉及本领域技术人员所熟知的相关技术，这些都落入本发明专利的保护范围。
不脱离本发明的构思和范围可以做出许多其他改变和改型。应当理解，本发明不限于特定的实施方式，本发明的范围由所附权利要求限定。
Claims (7)
1.用于变电站室外电缆沟的智能驱潮通风系统，其特征在于：包含设置在电缆沟内的温度传感器、湿度传感器和风机；
还包含撑起或闭合电缆沟的盖板的液压杆；所述盖板的表面铺设光伏阵列模块；还包含用于为系统供电的蓄电池；所述盖板的表面还设置有雨雪传感器；
还包含控制器，所述控制器包含单片机和光耦继电器；
所述单片机将各个传感器采集的信息进行逻辑判断，并输出控制所述风机及液压杆；所述光耦继电器用于对电缆沟通风系统、电动液压杆进行启停控制。
2.如权利要求1所述的用于变电站室外电缆沟的智能驱潮通风系统，其特征在于：所述蓄电池与光伏阵列模块电连接；所述蓄电池设置在电缆沟内；所述风机靠近所述电缆沟的盖板且风机包含风叶组件和电机组件。
3.如权利要求1所述的用于变电站室外电缆沟的智能驱潮通风系统，其特征在于：所述雨雪传感器安装在电缆沟的盖板的外侧且裸露于地面上方。
4.如权利要求1所述的用于变电站室外电缆沟的智能驱潮通风系统，其特征在于：所述温度传感器、湿度传感器、光伏阵列模块、控制器均通过工程塑料封装。
5.如权利要求1所述的用于变电站室外电缆沟的智能驱潮通风系统，其特征在于：所述电缆沟外部还设置有户外温度传感器和户外湿度传感器；所述户外温度传感器和户外湿度传感器和控制器连接。
6.用于变电站室外电缆沟的智能驱潮通风方法，其采用权利要求1-5任一所述的通风系统执行人工通风的流程或自动通风的流程：
所述人工通风的流程采取人工实时检测方式，在电缆沟外天气正常时，将电缆沟内温湿度控制在限值以下，人工控制风机启停，实现电缆沟内驱潮通风；
所述自动通风的流程在电缆沟内、外装设的温湿度传感器及雨雪传感器进行实时监测，当自动检测到电缆沟内温湿度超过设定值时，通过控制器智能判断盖板是否需要开合，盖板开启后自动打开风机加强空气流通，实现电缆沟内驱潮通风。
7.如权利要求6所述的智能驱潮通风方法，其特征在于：所述自动通风的流程包含如下步骤：
(1)开始运行后，确认设置好智能驱潮通风系统的各个传感器的动作阈值以及风机和液压杆的参数；
(2)判断雨雪传感器是否没有达到阈值启动，如果是则执行温度监测流程和湿度监测流程；如果否则等待；
所述温度监测流程包含：
S1：电缆沟内温度传感器是否正常工作，如果是，则执行步骤S2，如果否则返回步骤(2)；
S2：室外温度是否小于电缆沟内的温度，如果是则执行步骤S3，如果否则关闭盖板和风机且返回至步骤(1)；
S3：室外湿度是否小于电缆沟内的湿度，如果是则控制液压杆打开盖板和风机后返回步骤(1)；如果否则返回至步骤(2)；
所述湿度监测流程包含：
S100：电缆沟内湿度传感器是否正常工作，如果是，则执行步骤S200，如果否则返回步骤(2)；
S200：室外湿度是否小于电缆沟内的湿度，如果是则执行步骤S300，如果否则关闭盖板和风机且返回至步骤(1)；
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20220218 |