CN115578829A - 一种感温电缆火警监控系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种感温电缆火警监控系统，其属于感温控制或调节技术领域，其中感温电缆和传输节段交替间隔设置，感温电缆内设高温探测模块和高温检测模块，传输节段包括信号传输模块，高温探测模块用于通过自动传动缆式线型感温火灾探测器中感温电缆的局部探测高温区或高温点；高温检测模块用于通过感温电缆探测报警电路对探测到的高温区或高温点进行火灾检测；信号传输模块用于上传高温检测模块检测的结果；中央处理模块用于处理信号传输模块上传的检测结果。本发明采用易于安装的缆式线型感温火灾探测器能够高精度监测高温区，通过感温电缆探测报警电路进行高效处理；感温电路采用优化的电路设计，整体电路简单、集成度高、电路检测灵敏可靠。
Description
技术领域
本发明属于感温控制或调节技术领域，尤其是一种感温电缆火警监控系统。
背景技术
据不完全统计，我国火灾有80%由于电气火灾引起。故合理的对电气设备及电气线路进行火灾早期探测及预警成为了重中之重。火灾危险性大的发电站、变电站、电缆沟道、隧道、夹层、传送带等场所，使用环境恶劣，发生火灾也不容易提早发现，故需要用专门线型感温用电缆进行早期探测及预警报警功能。感温电缆，又名线型感温火灾探测器，感温电缆具有沿全线长连续监测保护对象温度的能力。它可用于隧道、夹层、传送带等场所，感温电缆探测器稳定可靠，适用于恶劣环境的火灾检测。目前被广泛应用于发电站、变电站、油库、电缆沟道、电缆夹层、皮带传送装置等场所。
进一步地，现有技术中的感温电缆基本上都是将温度传感器件均匀设置于感温电缆内，也就是温度传感器件与普通电缆一体化均匀布置，其在使用时，由于温度传感部件所处的位置不同且受热情况也不同，因而检测到的温度数值也不同，仅仅依靠感温电缆自身报警，其得到的检测数据与实际工况有一定差别，也就是精准度较差；此外，由于感温电缆敷设位置不同，其敷设的位置可能没有敷设在火灾或最高温区所在的位置，其报警或预警时间往往滞后，延迟了最佳火情处理时机。更进一步地，现有感温电缆无法现场采集温度数据，无法实时传输温控数据至中央控制平台，给数字化管理带来一定困难。此外，因火灾中空气受热时，热空气上行，使得上方温度相对较高，因而感温电缆的火灾探测器一般安装在建筑物或者待探测空间内相对较高处，导致在定期检修时，工作人员难以近距离观察感温电缆，当感温电缆发生一定的异常情况时，工作人员难以及时发觉，从而难以及时将损坏的电缆更换，对温度异常的监测产生较大的不良影响，导致存在一定的安全隐患。即使人为地对多个感温电缆进行日常巡查或查看，不仅任务量大，劳动强度高，不利于操作，造价成本也很高。
发明内容
基于现有技术中存在的问题，本发明提出一种感温电缆火警监控系统，以解决上述背景技术中提出的缺陷。
依据本发明的技术方案，本发明提供一种感温电缆火警监控系统，其包括感温电缆和传输节段，感温电缆和传输节段交替间隔设置，感温电缆内设高温探测模块和高温检测模块，传输节段包括信号传输模块，感温电缆火警监控系统进一步包括中央处理模块，高温探测模块用于通过自动传动缆式线型感温火灾探测器中感温电缆的局部探测高温区或高温点；高温检测模块用于通过感温电缆探测报警电路对探测到的高温区或高温点进行火灾检测；信号传输模块用于上传高温检测模块检测的结果；中央处理模块用于处理信号传输模块上传的检测结果。
优选地，所述高温探测模块中缆式线型感温火灾探测器包括微处理器、终端盒和感温电缆；所述缆式线型感温火灾探测器通过正弦波接触式敷设或水平正弦波悬挂敷设进行安装；所述正弦波接触式敷设的线型感温探测器的长度公式为：线型感温探测器的长度=托架宽×倍率系数×1.15，线型感温探测器以正弦波方式安装在动力电缆上时，其固定卡具的数目计算方法为：固定卡具数目=正弦波半波个数×2÷1。
优选地，所述感温电缆探测报警电路包括供电系统、信号处理系统、按键、微处理器、LED指示灯和继电器；所述供电系统与其他五个部分连接，采用2405电源模块将输入的直流24V转成直流5V给其他五个部分供电；所述微处理器与其他五个部分连接，控制LED灯和继电器；所述信号处理系统与供电系统和微处理器连接，对输入信号进行滤波放大处理，再传输至微处理器进行数据处理；所述按键与供电系统和微处理器连接，具有模拟火警报警、故障报警、复位的功能；所述LED指示灯与供电系统和微处理器连接，当发生火警或者故障时给出报警提示；所述继电器与供电系统和微处理器连接，当发生火警或者故障时继电器吸合。
优选地，所述高温检测模块的感温电缆探测报警电路包括可恢复电路板和不可恢复电路板；感温电缆和传输节段交替间隔设置为每两段感温电缆为一检测单元，相近两检测单元之间设置一传输节段。
优选地，所述可恢复电路板采集信号只有模拟量，模拟量小于短路阈值时，判定为短路；大于断路阈值时判定为断路，短路阈值到断路阈值是模拟量火警变化区间。
优选地，所述不可恢复电路板采集信号分为模拟量和开关量两部分，这两部分AD值分成三个区间：模拟量小于短路阈值时，判定为短路；大于断路阈值时判定为断路，短路阈值到断路阈值是模拟量火警变化区间，开关量小于短路阈值时，判定为短路，大于断路阈值时判定为断路，开关量属于瞬变型，温度达到火警报警条件后，开关量的AD值从2500瞬间降到500以下。
优选地，所述可恢复电路板和不可恢复电路板的检测步骤中，设定AD值500为短路阈值，设定AD值3500为断路阈值，设定AD值2680为模拟量火警阈值。
优选地，所述可恢复电路板的检测步骤如下：当模拟量小于短路阈值时，判断50次后如果还是小于短路阈值就判定为短路故障；当模拟量大于断路阈值时，判断50次后如果还是大于断路阈值就判定为断路故障；当模拟量的AD值从3000变成低于火警阈值时，判断15次后还是小于火警阈值就判定为火警。
优选地，所述不可恢复电路板的检测步骤如下：当模拟量或者开关量小于短路阈值时，延时5秒后如果还是小于短路阈值就判定为短路故障；当模拟量或者开关量大于断路阈值时，判断10次后如果还是大于断路阈值就判定为断路故障；当模拟量的AD值从3000变成低于火警阈值且开关量的AD值从2500变成500以下时，判定为火警；电路板上电后先检测开关量，如果刚上电检测开关量的AD值低于500，则判定为已经发生过火警，给出火警报警。
优选地，所述中央处理模块根据接收的火警检测结果配置火警紧急处理方案。
与现有技术相比，本发明提供的感温电缆火警监控系统具有如下有益效果：
1、本发明采用易于安装的缆式线型感温火灾探测器，可以应用于各类应用场景或场合中，并能够高精度监测高温点和高温区，通过感温电缆探测报警电路进行高效检测和报警处理。
2、本发明提供的感温电缆火警监控系统采用的感温电路采用优化的电路设计，整体电路简单，集成度高，电路检测灵敏可靠，有利于批量性的生产，产品性能稳定，功能可靠，操作易于客户使用。
3、本发明提供的感温电缆火警监控系统采用自动趋近高温的机械结构设计，能够精准地探测高温点和高温区。
4、本发明提供的感温电缆火警监控系统感温电缆创新地采用节段式，保护了电子元器件的工作环境，提高了火警检测的精准性。
附图说明
图1为依据本发明感温电缆火警监控系统的系统框图；
图2为依据本发明感温电缆火警监控系统中感温电缆探测报警电路模块连接图；
图3为依据本发明感温电缆火警监控系统中供电系统电路图；
图4为依据本发明感温电缆火警监控系统中信号处理系统电路图；
图5为依据本发明感温电缆火警监控系统中微处理器电路图；
图6为依据本发明感温电缆火警监控系统中按键电路图；
图7为依据本发明感温电缆火警监控系统中LED指示灯电路图；
图8为依据本发明感温电缆火警监控系统中继电器电路图；
图9为依据本发明感温电缆火警监控系统中的电路火警报警检测流程图；
图10为依据本发明感温电缆火警监控系统中感温电缆及其移动机构的结构示意图；
图11为依据本发明感温电缆火警监控系统中感温电缆的局部结构图；
图12为依据本发明感温电缆火警监控系统中水平移动机构的结构图；
图13为依据本发明感温电缆火警监控系统中竖直移动机构的结构图；
图14为依据本发明感温电缆火警监控系统中竖直移动机构伸长状态下的结构图。
附图中各个附图标记：
100、高温探测模块；200、高温检测模块；300、信号传输模块；400、中央处理模块；1、电缆本体；2、感温元件；21、滑块；3、水平移动机构；31、水平轨道；32、滑槽；33、丝杠；34、伺服电机；4、竖直移动机构；41、下连杆；42、上连杆；43、齿轮；44、齿条；45、双头气缸；5、自适应拉伸盒。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本实施例中的实施例及实施例中的特征可以相互组合，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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。
本发明提供一种感温电缆火警监控系统，其属于感温控制或调节技术领域，其包括感温电缆和传输节段，感温电缆和传输节段交替间隔设置，感温电缆内设高温探测模块和高温检测模块，传输节段包括信号传输模块，感温电缆火警监控系统进一步包括中央处理模块，高温探测模块用于通过自动传动缆式线型感温火灾探测器中感温电缆的局部探测高温区或高温点；高温检测模块用于通过感温电缆探测报警电路对探测到的高温区或高温点进行火灾检测；信号传输模块用于上传高温检测模块检测的结果；中央处理模块用于处理信号传输模块上传的检测结果。本发明采用易于安装的缆式线型感温火灾探测器，应用于各类场合中，并能够高精度监测高温区，通过感温电缆探测报警电路进行高效处理；感温电路采用优化的电路设计，整体电路简单、集成度高、电路检测灵敏可靠，有利于批量性的生产，产品性能稳定，功能可靠。
参照图1-图2，本发明提供了一种感温电缆火警监控系统，其包括感温电缆和传输节段，感温电缆和传输节段交替间隔设置，感温电缆内设高温探测模块和高温检测模块，传输节段包括信号传输模块，感温电缆火警监控系统进一步包括中央处理模块，其中高温探测模块100用于通过自动传动缆式线型感温火灾探测器中感温电缆的局部探测高温区或高温点；高温检测模块200用于通过感温电缆探测报警电路对探测到的高温区或高温点进行火灾检测；信号传输模块300用于上传高温检测模块200检测的结果；中央处理模块400用于处理信号传输模块300上传的检测结果。优选地，感温电缆和传输节段交替间隔设置为每两段感温电缆为一检测单元，相近两检测单元之间设置一传输节段。依据电缆敷设的场景或场合不同，可以增加相近感温电缆的节段数量。这样的设计，极大地降低了全体设置感温原件的感温电缆的成本，将受高温温度影响严重而数据经常发生畸变或错误的传输节段集中化处理，进一步地降低数据传输的精准度，提高了反应速度；这种节段式的设计，也为自动寻找高温点或高温源或高温区提供了可行性。
所述高温探测模块100中缆式线型感温火灾探测器包括微处理器MCU、终端盒和感温电缆；所述缆式线型感温火灾探测器通过正弦波接触式敷设或水平正弦波悬挂敷设进行安装；所述正弦波接触式敷设的线型感温探测器的长度公式为：线型感温探测器的长度=托架宽×倍率系数×1.15，所述为铺设线型感温电缆的电缆桥架的宽度，倍率系数依据线型感温电缆的场地而设定，优选地，铺设在石油管道上的线型感温电缆的倍率系数为1.1～3，优选为1.5；铺设在钢铁高温管道上的线型感温电缆的倍率系数为1.1～3，优选为1.8；铺设在丘陵地带的管道上的线型感温电缆的倍率系数为1.1～4，优选为2.0。为保证火灾探测的灵敏度和有效性，要求悬挂敷设的缆式线型感温火灾探测器距被保护电缆表面的垂直高度不应大于300mm，优选150mm～250mm。缆式线型感温火灾探测器采用水平正弦波悬挂敷设的安装方式时，为保证火灾探测的可靠性，缆式线型感温火灾探测器宜布置在被保护电缆托架或支架的中心位置，当被保护电缆的托架或支架的宽度超过600mm时，优选安装3路缆式线型感温火灾探测器，或者至少安装2路缆式线型感温火灾探测器。
线型感温探测器以正弦波方式安装在动力电缆上时，其固定卡具的数目计算方法为：
固定卡具数目=正弦波半波个数×2÷1。
高温检测模块200中的感温电缆探测报警电路如图2所示，感温电缆探测报警电路包括供电系统、信号处理系统、按键、微处理器MCU、LED指示灯和继电器；所述供电系统分别与信号处理系统、按键、微处理器、LED指示灯和继电器连接，采用2405电源模块将输入的直流24V转成直流5V给其他五个部分供电；所述微处理器分别与供电系统、信号处理系统、按键、LED指示灯和继电器连接，控制LED灯和继电器；所述信号处理系统与供电系统和微处理器连接，对输入信号进行滤波放大处理，再传输至微处理器进行数据处理；所述按键与供电系统和微处理器连接，具有模拟火警报警、故障报警、复位的功能；所述LED指示灯与供电系统和微处理器连接，当发生火警或者故障时给出报警提示；所述继电器与供电系统和微处理器连接，当发生火警或者故障时继电器吸合。2405电源模块就是将输入的直流24V转成直流5V的电源模块。
所述高温检测模块200的感温电缆探测报警电路包括可恢复电路板和不可恢复电路板。所述可恢复电路板采集信号只有模拟量，模拟量小于短路阈值时，判定为短路；大于断路阈值时判定为断路，短路阈值到断路阈值是模拟量火警变化区间。
所述不可恢复电路板采集信号分为模拟量和开关量等两部分，这两部分AD值都分成三个区间：模拟量小于短路阈值时，判定为短路；大于断路阈值时判定为断路，短路阈值到断路阈值是模拟量火警变化区间，开关量小于短路阈值时，判定为短路，大于断路阈值时判定为断路，开关量属于瞬变型，温度达到火警报警条件后，开关量的AD值从2500瞬间降到500以下。所述AD值即A/D采样值，其A/D采样值计算方式如下：V是感温电缆的输入电压，Vcc是标准电压，R为感温电缆的固定电阻，NTC为感温电缆的热敏电阻。其中V=（NTC/（NTC+R））*Vcc，AD的计算方式为AD=(V/Vcc)*2n=(NTC/(NTC+R))*2n，其中n为AD转换器的位数常见的AD转换有8位、10位、12位、14位等。
可恢复电路板和不可恢复电路板的检测步骤中，设定AD值500为短路阈值，设定AD值3500为断路阈值，设定AD值2680为模拟量火警阈值。
可恢复电路板的检测步骤如下：当模拟量小于短路阈值时，判断50次后如果还是小于短路阈值就判定为短路故障；当模拟量大于断路阈值时，判断50次后如果还是大于断路阈值就判定为断路故障；当模拟量的AD值从3000变成低于火警阈值时，判断15次后还是小于火警阈值就判定为火警。
不可恢复电路板的检测步骤如下：当模拟量或者开关量小于短路阈值时，延时5秒后如果还是小于短路阈值就判定为短路故障；当模拟量或者开关量大于断路阈值时，判断10次后如果还是大于断路阈值就判定为断路故障；当模拟量的AD值从3000变成低于火警阈值且开关量的AD值从2500变成500以下时，判定为火警；电路板上电后先检测开关量，如果刚上电检测开关量的AD值低于500，则判定为已经发生过火警，给出火警报警。
所述中央处理模块400根据接收的火警检测结果配置火警紧急处理方案。
本实施例中，高温探测模块100自动传动感温电缆的局部来探测高温区或高温点，探测存在高温区或高温点时，通过高温检测模块200的感温电缆探测报警电路对探测到的高温区或高温点进行火灾检测。
参照图3-图8，图3为依据本发明感温电缆火警监控系统中供电系统电路图；图4为依据本发明感温电缆火警监控系统中信号处理系统电路图；图5为依据本发明感温电缆火警监控系统中微处理器电路图；图6为依据本发明感温电缆火警监控系统中按键电路图；图7为依据本发明感温电缆火警监控系统中LED指示灯电路图；图8为依据本发明感温电缆火警监控系统中继电器电路图。
感温电缆探测报警电路中，供电系统中与信号处理系统、按键、微处理器、LED指示灯和继电器连接，采用2405电源模块将输入的直流24V转成直流5V给其他五个部分供电。D1连接VP3第一端、VD1阳极和VD2阴极后，经由VD1连接到2405电源模块Vin端；D2连接VP3第二端、VD3阳极和VD4阴极，VD1阴极和VD3阴极上接24V电源，VD2阳极和VD4阳极接地，C1、C3正极连接24V电源，负极均接地。2405电源模块GND端接公共地端，2405电源模块+V0端接VCC端、C5正极、C16、VP4第一端和L2第1端，2405电源模块0V端接地。2405电源模块CS端接C4正极，C4负极接地，C5正极接地，C16另一端、VP4第二端接地，L2第3端接地，L2第2端接C6正极、C7和V_AD端，C6负极、C7另一端接地。
微处理器分别与供电系统、信号处理系统、按键、LED指示灯和继电器连接，选用芯旺微电子的KF8F系列单片机，实现采集信号并进行程序算法处理，控制LED灯和继电器发出报警信号等功能。VCC端接C22后接地，X1第3端接VCC端，第2端为SET1端，接R35后接地，第1端接地。
如图4和图5所示，信号处理系统V_AD端与供电系统V_AD端连接，CON1端和微处理器CON1端连接，采用TLC2254、LM358等运放芯片对输入信号进行滤波放大处理，然后传给微处理器进行数据处理。GWDL1连接VP1第一端和L1第1端，GWDL2连接VP1第二端、VP2第二端和Z5第一端，L1第2端连接Z1第一端，L1第3端连接Z5第二端和C9第二端，Z1第二端接C9第一端、R6第一端和R28第一端，Z1第二端为A1端，C9第二端接地，R28第二端接V_AD端和C13第一端，C13第二端接地，R6第二端接D3A第3端，D3A第2端接第1端，D3A第11端接地，D3A第1端接R7第一端，R7第二端接R8第一端和D3C第10端，R8第二端接地，D3C第9端接R9第一端和R10第一端，R9第二端接地，R10第二端接D3C第8端，D3C第8端为AD0，AD0接R11第一端，R11第二端接D3D第12端，D3D第14端接R16第一端，R16第二端为AD1，AD1接C15第一端，C15第二端接地，D3D第13端接R14第一端和R15第一端，R15第二端接D3D第14端，R14第二端接D3B第7端，D3B第6端接第7端，D3B第5端接R12第一端和R13第一端，R12第二端接V_AD端，R13第二端接地。GWDL3连接VP2第一端和L3第1端，L3第2端接Z2第一端，L3第3端接地，Z2第二端接R22第一端、R21第一端和C10第一端，R22第二端接V_AD端和C20第一端，C20第二端接地，R21第二端接D5A第3端，C10第二端接地，D5A第2端接第1端，第4端接地，第1端接R23第一端，R23第二端接AD2端和C8第一端，C8第二端接地。V_AD端接C23后接地，D2的NC1端接A1端，COM1端接R5后接V_AD端，GND端接地，VCC端接V_AD端，IN1端接微处理器CON1端。
如图6所示，按键VCC端与供电系统VCC端连接，P03端、fire_test端、fault_test端和微处理器P03端、fire_test端和fault_test端连接，按键具有模拟火警报警、故障报警、复位的功能。按键的RESET部分中，VCC端连接R1第一端，R1第二端分别连接C24第一端、SK3第一端和R34第一端，C24第二端和SK3第二端接地，R34第二端接微处理器P03端，USERBUTTON部分中，VCC分别接R25第一端和R26第一端，R25第二端为fire_test端，接SK1第一端，SK1第二端接地，fire_test端接微处理器fire_test端。R26第二端为fault_test端，接SK2第一端，SK2第二端接地，fault_test端接微处理器fault_test端。
如图7所示，LED指示灯VCC端与供电系统VCC端连接，fire_led端、normal_led端、fault_led端和微处理器fire_led端、normal_led端、fault_led端连接，当发生火警或者故障时给出报警提示，绿色是运行灯，红色是火警，黄色是故障。VCC端与供电系统VCC端连接，VCC端接R2第一端、R3第一端和R4第一端，R2第二端分别接HL1阳极和C17第一端，HL1阴极和C17第二端为fire_led端，接LED_Port端，R3第二端分别接HL2阳极和C18第一端，HL2阴极和C18第二端为normal_led端，接LED_Port端，R4第二端分别接HL3阳极和C19第一端，HL3阴极和C19第二端为fault_led端，接LED_Port端。
如图8所示，继电器单元VCC端与供电系统VCC端连接，fire1_relay_h端、fire1_relay_l端和微处理器fire1_relay_h端、fire1_relay_l端连接，当发生火警或者故障时继电器吸合。fire1_relay_h端接R17后接N3第一端，fire1_relay_l端接N3第二端，N3第三端分别接R18第一端和C11第一端，C11第二端接地，R18第二端分别接VCC端、VD5阴极和K1第一端，K1第二端接VD5阳极和VT1集电极，N3第四端分别接R15第一端、C12第一端和VT1基极，R15第二端、C12第二端和VT1发射极均接地，K1输出端分别接COM1端、NO1端。
fault_relay_h端接R20后接N2第一端，fault_relay_l端接N2第二端，N2第三端分别接R24第一端和C21第一端，C21第二端接地，R24第二端分别接VCC端、VD6阴极和K2第一端，K2第二端接VD6阳极和VT2集电极，N2第四端分别接R27第一端、C14第一端和VT2基极，R27第二端、C14第二端和VT2发射极均接地，K2输出端分别接COM1端、COM2端、NO2端、NC2端、NC1端。
进一步地，感温电缆探测报警电路应用于缆式线型感温火灾探测器中，可以有效保护电缆设施、电力设施、油品、气体、皮带传输设施等。以在电缆桥架上敷设为例，感温电缆的长度按下列公式计算：感温电缆的长度=托架长×倍率系数+5m。此外，感温电缆不可以跨区敷设，且感温电缆的每个探测回路长度不宜大于200m。波峰与波峰之间距离不能超过1.8米。感温电缆以正弦波接触式敷设桥架，桥架宽度超过600mm时，优选3回路敷设，至少双回路敷设。探测器安装时优选使用专用的卡具固定，避免感温电缆受到应力而造成机械损伤。其固定卡具的数目计算方法如下：固定卡具数目=正弦波半波个数×2+1。
高温检测模块200中，使用本发明的感温电缆火警监控系统的火警检测步骤如下，如图9所示，其包括以下步骤：
步骤S1.1：对硬件、软件进行初始化；其具体为硬件初始化之后，再进行软件初始化；
步骤S1.2：装载火警报警阈值；即将火警报警的短路阈值到断路阈值装载到系统中；
步骤S1.3：A/D采样滤波；对高温检测模块200的感温电缆探测报警电路进行A/D采样滤波；
步骤S1.4：判断是否发生短路故障；依据步骤S1.2装载的火警报警阈值对A/D采样滤波中得到的A/D采样值进行比较，判断是否发生短路故障；
步骤S1.5：判断是否发生断路故障；依据步骤S1.2装载的火警报警阈值对A/D采样滤波中得到的A/D采样值进行比较，判断是否发生断路故障；
步骤S1.6：比较A/D采样值与火警报警阈值的大小，当A/D采样值小于火警报警阈值时，判断处于正常状态，当A/D采样值不小于火警报警阈值（火警报警值）时，发出火警报警信号。
感温电缆随着温度升高，阻值下降，使得电路板上的电阻R28/R22和终端板上电阻的分压AD值变小。中央处理模块400根据接收的信号传输模块300上传的火警检测结果配置火警紧急处理方案。
除上述所述的感温电缆火警监控系统的具体感温电路之外，本发明的感温电缆火警监控系统在具体应用场景中，与现有感温电缆报警不同的之处还在于：本发明感温电缆火警监控系统除了监控和报警之外，还能够精准移动感温电缆的局部（感温元件）来高精度检测高温点或高温区。现有技术中感温电缆是固定在管道的固定处，进行监测和监控，由于管道形体巨大，经常出现局部温度不同的情形，因而导致测温不准确或不及时。
本发明感温电缆火警监控系统在地铁站的架空夹层中进行安装时，采用了如图10所示结构设计来解决上述问题。如图10所示，感温电缆火警监控系统包括电缆本体1和间隔设置在电缆本体1上的感温元件2，以及包括水平移动机构3和竖直移动机构4，水平移动机构3提供水平的移动驱动力，竖直移动机构4提供竖直方向的移动驱动力；在移动电缆本体1和调整位置时，主要是移动感温元件2的位置，考虑到感温元件2移动过程中其线缆长度需要适应性伸长来配合感温元件2的移动，在各个感温元件2的左右两端均设置自适应拉伸盒5，其中，设置在自适应拉伸盒5中的电缆本体1部分采用如图11所示的螺旋式弹性线体方式，这样不论在感温元件2水平方向移动还是在竖直方向移动的过程中，自适应拉伸盒5中电缆本体1均可以适应性拉伸滑块21来配合感温元件2的运动，而感温元件2处于平常位置时，其螺旋式弹性线体的弹性又使得电缆本体1能够拉回被收纳在自适应拉伸盒5内部，不会占用过多空间和造成线缆杂乱。水平移动机构3和竖直移动机构4分别与连接至中央控制单元的远程操控单元相连接；中央控制单元接收到中央处理模块400提供的温度信号，且依据温度变化趋势向远程操控单元发出是否移动各个感温元件2的指令，水平移动机构3和竖直移动机构4接收到远程操控单元的指令之后，水平移动机构3和竖直移动机构4对感温元件2做出趋近于高温点或高温区域的移动，进而精确确定高温点或高温区域。
具体的，如图12所示，水平移动机构3包括一水平轨道31，水平轨道31的底部沿其长度方向设置有滑槽32，滑槽32内可转动地连接有一根丝杠33，其中，感温元件2的顶部设有滑块21，滑块21可滑动设置在滑槽32内，且丝杠33与滑块21螺纹连接。其中，在水平轨道31的端部安装有伺服电机34，伺服电机34的输出轴与丝杠33同轴固定，驱动丝杠33转动，从而带动滑块21及与滑块21固定的感温元件2沿水平方向往复移动。
进一步地，如图13和图14所示，竖直移动机构4包括一对连杆机构，每个连杆机构包括一个下连杆41和一个上连杆42，下连杆41的一端铰接在水平轨道31顶部，下连杆41的另一端和上连杆42的一端铰接，上连杆42上端固定连接有齿轮43，而感温电缆的电缆桥架中可滑动连接有齿条44，齿轮43和其同侧的齿条44啮合，在两个齿条44之间安装有一个双头气缸45，双头气缸45在运行时其活塞杆向两头伸出，推动两个齿条44向两侧平移，此时齿条44的平移带动齿轮43转动，带动上连杆42向下摆动，每组上连杆42和下连杆41之间的角度增大，此时使得整个水平移动机构3及感温元件2在竖直方向上移动，具体运动过程如图13、图14所示。
具体安装时，将电缆本体1及整个移动机构设置在电缆桥架中后装入地铁站的架空夹层中，将从图中不难看出，本发明的整个移动机构其为扁平的水平结构，其完全可以安装在狭小的架空夹层中进行使用，并且其在收缩时，由于其气缸是水平安装的，所以其在平时不占用纵向空间，进一步提高了安装可行性。
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)
1.一种感温电缆火警监控系统，其特征在于，其包括感温电缆和传输节段，感温电缆和传输节段交替间隔设置，感温电缆内设高温探测模块（100）和高温检测模块（200），传输节段包括信号传输模块（300），感温电缆火警监控系统进一步包括中央处理模块（400），高温探测模块（100）用于通过自动传动缆式线型感温火灾探测器中感温电缆的局部探测高温区或高温点；
高温检测模块（200）用于通过感温电缆探测报警电路对探测到的高温区或高温点进行火灾检测；信号传输模块（300）用于上传高温检测模块（200）检测的结果；中央处理模块（400）用于处理信号传输模块（300）上传的检测结果。
2.根据权利要求1所述的感温电缆火警监控系统，其特征在于，所述高温探测模块（100）中的缆式线型感温火灾探测器包括微处理器、终端盒和感温电缆；所述缆式线型感温火灾探测器通过正弦波接触式敷设或水平正弦波悬挂敷设进行安装；所述正弦波接触式敷设的线型感温探测器的长度公式为：线型感温探测器的长度=托架宽×倍率系数×1.15，
线型感温探测器以正弦波方式安装在动力电缆上时，其固定卡具的数目计算方法为：
固定卡具数目=正弦波半波个数×2÷1。
3.根据权利要求1所述的感温电缆火警监控系统，其特征在于，所述感温电缆探测报警电路包括供电系统、信号处理系统、按键、微处理器、LED指示灯和继电器；所述供电系统与信号处理系统、按键、微处理器、LED指示灯和继电器分别连接，采用2405电源模块将输入的直流24V转成直流5V给其他五个部分供电；所述微处理器与供电系统、信号处理系统、按键、LED指示灯和继电器分别连接，控制LED灯和继电器；所述信号处理系统与供电系统和微处理器连接，对输入信号进行滤波放大处理，再传输至微处理器进行数据处理；所述按键与供电系统和微处理器连接，所述按键具有模拟火警报警、故障报警、复位的功能；所述LED指示灯与供电系统和微处理器连接，当发生火警或者故障时给出报警提示；所述继电器与供电系统和微处理器连接，当发生火警或者故障时继电器吸合。
4.根据权利要求1所述的感温电缆火警监控系统，其特征在于，所述高温检测模块（200）的感温电缆探测报警电路的电路板包括可恢复电路板和不可恢复电路板；感温电缆和传输节段交替间隔设置为每两段感温电缆为一检测单元，相近两检测单元之间设置一传输节段。
5.根据权利要求4所述的感温电缆火警监控系统，其特征在于，所述可恢复电路板采集信号只有模拟量，模拟量小于短路阈值时，判定为短路；大于断路阈值时判定为断路，短路阈值到断路阈值是模拟量火警变化区间。
6.根据权利要求4所述的感温电缆火警监控系统，其特征在于，所述不可恢复电路板采集信号分为模拟量和开关量，模拟量的AD值和开关量的AD值都分成三个区间：模拟量小于短路阈值时，判定为短路；大于断路阈值时判定为断路，短路阈值到断路阈值是模拟量火警变化区间，开关量小于短路阈值时，判定为短路，大于断路阈值时判定为断路，开关量属于瞬变型，温度达到火警报警条件后，开关量的AD值从2500瞬间降到500以下。
7.根据权利要求4所述的感温电缆火警监控系统，其特征在于，可恢复电路板和不可恢复电路板的检测步骤中，设定AD值500为短路阈值，设定AD值3500为断路阈值，设定AD值2680为模拟量火警阈值。
8.根据权利要求7所述的感温电缆火警监控系统，其特征在于，可恢复电路板的检测步骤如下：当模拟量小于短路阈值时，判断50次后如果还是小于短路阈值就判定为短路故障；当模拟量大于断路阈值时，判断50次后如果还是大于断路阈值就判定为断路故障；当模拟量的AD值从3000变成低于火警阈值时，判断15次后还是小于火警阈值就判定为火警。
9.根据权利要求7所述的感温电缆火警监控系统，其特征在于，不可恢复电路板的检测步骤如下：当模拟量或者开关量小于短路阈值时，延时5秒后如果还是小于短路阈值就判定为短路故障；当模拟量或者开关量大于断路阈值时，判断10次后如果还是大于断路阈值就判定为断路故障；当模拟量的AD值从3000变成低于火警阈值且开关量的AD值从2500变成500以下时，判定为火警；电路板上电后先检测开关量，如果刚上电检测开关量的AD值低于500，则判定为已经发生过火警，给出火警报警。
10.根据权利要求1所述的感温电缆火警监控系统，其特征在于，所述中央处理模块（400）根据接收的火警检测结果配置火警紧急处理方案。
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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