CN116345680A - 一种配电电缆的监控告警装置及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种配电电缆的监控告警装置及系统，配电电缆位于地表下，包括回路监测模块、数据处理模块、和告警模块；回路监测模块位于配电电缆靠近地表的一侧，且回路监测模块与数据处理模块电连接；回路监测模块用于监测配电电缆所处环境的动态信息，并根据动态信息输出第一电信号至数据处理模块；数据处理模块还与告警模块电连接；数据处理模块用于根据第一电信号输出告警控制信号至告警模块；告警模块用于根据告警控制信号输出告警信号，能够实现对现场施工人员的及时告警，以使得施工人员停止施工以避免破坏配电电缆，能够有效的保护配电电缆不会因施工而被破坏，从而能够保证配电电缆的电力传输功能。
Description
技术领域
本发明涉及电力输送的保护设施技术领域，尤其涉及一种配电电缆的监控告警装置及系统。
背景技术
电力工业是国家经济建设的基础和先行工业，在国民经济建设中具有举足轻重的地位。伴随我国经济的迅猛发展，城市建设的现代化程度不断提高，配网设备为城市用户提高供电可靠性同时满足美化环境的需求亟需解决，而将城市中的架空输电线路改为地下敷设的电缆输电线路是主要的解决手段。
目前配电电缆的敷设方式主要有电缆沟、电缆专用隧道及直埋、保护管、顶管等敷设方式，使用电缆沟、电缆专用隧道敷设的电缆，其走向较为明显，但对电缆沟及隧道周围环境要求较高，占地面积较大；而使用及直埋、保护管、顶管等方式敷设的电缆，对周围环境要求较低，钻探路径上没有明显障碍均能进行施工，且施工占地面积较小，对于无法满足建设电缆沟的环境均采用此类方法进行电缆敷设。由于钻探路径均位于地表下，导致施工现场恢复后，在地面上没有明显的走向标识，并且由于城市的快速发展，在埋设电缆上方土地通常会进行二次施工，对于精确掌握电缆路径的走向难度倍增。
埋设于地表下的电缆通常会由于其上方土地的二次施工而被损坏，例如施工承包单位施工前并未对现场进行仔细查验便进行钻探、挖掘施工，甚至存在明知地下有电缆敷设仍采取野蛮施工，导致故障发生，或者由于施工一般采用大型机械，且机械操作人水平参差不齐，导致挖掘或钻探时未掌握好挖掘深度，操作不当发生外力破坏。
发明内容
本发明提供了一种配电电缆的监控告警装置及系统，以实现对配电电缆的监控保护。
根据本发明的一方面，提供了一种配电电缆的监控告警装置，所述配电电缆位于地表下，所述配电电缆的监控告警装置包括：回路监测模块、数据处理模块、和告警模块；
所述回路监测模块位于所述配电电缆靠近地表的一侧，且所述回路监测模块与所述数据处理模块电连接；所述回路监测模块用于监测所述配电电缆所处环境的动态信息，并根据所述动态信息输出第一电信号至所述数据处理模块；
所述数据处理模块还与所述告警模块电连接；所述数据处理模块用于根据所述第一电信号输出告警控制信号至所述告警模块；
所述告警模块用于根据所述告警控制信号输出告警信号。
可选的，所述回路监测模块包括：至少一个检测电路；
所述检测电路包括检测接入端、检测电阻、第一电阻和第二电阻；
所述检测接入端的第一端通过所述第一电阻与第一电源电连接，所述检测接入端的第二端通过所述第二电阻接地；
所述检测接入端的第一端还通过所述检测电阻与所述检测接入端的第二端电连接；
所述检测接入端的第一端和第二端还与所述数据处理模块电连接。
可选的，所述配电电缆的监控告警装置还包括：稳定监测模块；
所述稳定监测模块设置于所述配电电缆靠近地表的一侧，且所述稳定监测模块与所述数据处理模块电连接；
所述稳定监测模块用于获取所述配电电缆所处环境的稳定性信息，并将所述稳定性信息发送至所述数据处理模块；
所述数据处理模块还用于根据所述稳定性信息输出告警控制信号至所述告警模块。
可选的，所述稳定监测模块包括重力传感器。
可选的，所述告警模块包括声信号告警单元和/或光信号告警单元。
可选的，所述配电电缆的监控告警装置还包括：通讯模块；
所述通讯模块与所述数据处理模块电连接，且所述通讯模块与服务器和移动终端通信连接；
所述数据处理模块还用于在根据所述动态信息确定所述配电电缆具有损坏风险时，向所述通讯模块发送电缆损坏风险信息；
所述通讯模块用于在接收到所述电缆损坏风险信息后，将所述电缆损坏风险信息发送至所述服务器和所述移动终端。
可选的，所述配电电缆的监控告警装置还包括：数据交互模块；
所述数据交互模块用于将所述服务器存储的电缆信息发送至所述移动终端；
和/或，所述数据交互模块用于将外部输入的电缆信息发送至所述服务器。
可选的，所述配电电缆的监控告警装置还包括：电源模块；
所述电源模块与所述数据处理模块和所述告警模块电连接；
所述电源模块用于输出电源信号至所述数据处理模块和所述告警模块。
根据本发明的另一方面，提供了一种配电电缆的监控告警系统，多个上述的配电电缆的监控告警装置。
可选的，各所述配电电缆的监控告警装置包括通讯模块；
各所述通讯模块通信连接。
本发明实施例提供的配电电缆的监控告警装置，对于敷设于地表下的配电电缆，在配电电缆的上方设置回路监测模块，在对敷设配电电缆的位置进行施工时，将会首先对回路监测模块所在的位置进行破坏，使得回路监测模块输出的第一电信号发生变化，数据处理模块可以根据第一电信号判断回路监测模块是否受到破坏，并在确定回路监测模块受到破坏时，输出告警控制信号至告警模块，以使得告警模块根据告警控制信号输出告警信号，实现对现场施工人员的及时告警，以使得施工人员停止施工以避免破坏配电电缆，能够有效的保护配电电缆不会因施工而被破坏，从而能够保证配电电缆的电力传输功能。
应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
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一些实施例，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配电电缆的监控告警装置的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的另一种配电电缆的监控告警装置的结构示意图；
图3是本发明实施例提供的又一种配电电缆的监控告警装置的结构示意图；
图4是本发明实施例提供的又一种配电电缆的监控告警装置的结构示意图
图5是本发明实施例提供的一种配电电缆的监控告警系统的结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
图1为本发明实施例提供的一种配电电缆的监控告警装置的结构示意图，如图1所示，该配电电缆的监控告警装置00包括：回路监测模块10、数据处理模块20和告警模块30；配电电缆位于地表下，回路监测模块10位于配电电缆靠近地表的一侧，且回路监测模块10与数据处理模块20电连接；回路监测模块10用于监测配电电缆所处环境的动态信息，并根据动态信息输出第一电信号数据处理模块20；数据处理模块20还与告警模块30电连接；数据处理模块20用于根据第一电信号输出告警控制信号至告警模块；告警模块20用于根据告警控制信号输出告警信号。
具体的，对于敷设于地表下的配电电缆，可以在配电电缆的上方设置回路监测模块10，即该回路监测模块10可以埋设于地表下而位于配电电缆的上方，如此，在对敷设配电电缆的位置进行施工时，将会首先对回路监测模块10所在的位置进行破坏，当回路监测模块10受到破坏后，其输出的第一电信号会发生变化，使得回路监测模块10能够对配电电缆所处的环境进行监测，即实现了对配电电缆所处的环境的动态信息的监测。回路监测模块10可以与数据处理模块20电连接，则数据处理模块20可以获取回路监测模块10输出的第一电信号，从而能够根据第一电信号判断回路监测模块10是否受到破坏，即判断配电电缆是否有被破坏的趋势。数据处理模块20还与告警模块30电连接，在确定回路监测模块10受到破坏即配电电缆具有被破坏的趋势时，数据处理模块20可以控制告警模块30输出告警信号，以能够及时对现场施工人员进行告警，以使得施工人员停止施工从而可以避免位于回路监测模块10下方的配电电缆受到破坏，能够有效起到保护配电电缆的作用。
本发明实施例提供的配电电缆的监控告警装置，对于敷设于地表下的配电电缆，在配电电缆的上方设置回路监测模块，在对敷设配电电缆的位置进行施工时，将会首先对回路监测模块所在的位置进行破坏，使得回路监测模块输出的第一电信号发生变化，数据处理模块可以根据第一电信号判断回路监测模块是否受到破坏，并在确定回路监测模块受到破坏时，输出告警控制信号至告警模块，以使得告警模块根据告警控制信号输出告警信号，实现对现场施工人员的及时告警，以使得施工人员停止施工以避免破坏配电电缆，能够有效的保护配电电缆不会因施工而被破坏，从而能够保证配电电缆的电力传输功能。
可选的，图2是本发明实施例提供的另一种配电电缆的监控告警装置的结构示意图，如图2所示，回路监测模块10包括：至少一个检测电路11；检测电路11包括检测接入端A0、检测电阻R0、第一电阻R1和第二电阻R2；检测接入端A0的第一端“1”通过第一电阻R1与第一电源VCC电连接，检测接入端A0的第二端“2”通过第二电阻R2接地；检测接入端A0的第一端还通过检测电阻R0与检测接入端A0的第二端“2”电连接；检测接入端A0的第一端“1”和第二端“2”还与数据处理模块20电连接。
具体的，第一电阻R1、检测接入端A0、检测电阻R0和第二电阻R2构成一个检测电路11，即第一电源VCC提供的电源经过第一电阻R1、检测接入端A0的第一端“1”、第二端“2”、检测电阻R0和第二电阻R2接地。检测接入端A0的两个端与检测电阻R0可通过检测线缆电连接，且检测接入端A0与检测电阻R0之间的连接线路可以作为检测回路11中主要的检测区间，设置于配电电缆的上方，在对敷设配电电缆的位置进行施工时，将会首先对检测电路11进行破坏，即破坏检测电阻R0与检测接入端A0之间的检测线缆，使得检测电路11断路，从而使得提供至数据处理模块20的电压信号发生变化。
示例性的，第一电源VCC可以为3.3V，检测电阻R0、第一电阻R1和第二电阻R2的阻值可以相等，例如均为1KΩ。此时，若检测电路11未断路，则检测接入端A0的第一端“1”的电位为(R2+R3)*VCC/(R1+R2+R3)＝2.2V，检测接入端A0的第二端“2”的电位为R3*VCC/(R1+R2+R3)＝1.1V，若检测电路11因受到破坏而断路，则检测接入端A0的第一端“1”的电位为3.3V，检测接入端A0的第二端“2”的电位为0V，从而数据处理模块20可以根据接收的检测接入端A0的第一端“1”和第二端“2”的电位判断检测电路10是否受到破坏。其中，数据处理模块20可第以为微控制器，此时第一电源VCC可以由数据处理模块20提供，以简化电路结构。
需要说明的是，图中仅示例性的示出了回路监测模块10包括两个检测电路11的情况，可以理解的是，可以在配电电缆的上方设置多个检测电路，以实现对配电电缆的多个方位的保护，或者说可以实现对配电电缆更全方位的保护。
可选的，图3是本发明实施例提供的又一种配电电缆的监控告警装置的结构示意图，如图3所示，配电电缆的监控告警装置00还包括稳定监测模块40；稳定监测模块40设置于配电电缆靠近地表的一侧，且稳定监测模块40与数据处理模块20电连接；稳定监测模块40用于获取配电电缆所处环境的稳定性信息，并将稳定性信息发送至数据处理模块20；数据处理模块20还用于根据稳定性信息输出告警控制信号至告警模块。
具体的，在配电电缆的周围进行施工时，使得土质松动，破坏配电电缆所处环境的稳定性，因此，为了实现对配电电缆的保护，还可以在靠近配电电缆的位置设置稳定监测模块40，以实时监测配电电缆所处环境的稳定性，并且当配电电缆所处环境的稳定性出现明显变化时，向数据处理模块20发送表示稳定性差的电信号，以使得数据处理模块20能够根据该稳定性信息控制告警模块30告警。
示例性的，当稳定监测模块40输出的信号为表示所处环境进行施工的信号，和/或，回路监测模块10发送的信号为稳定性差的电信号时，数据处理模块20均控制告警模块30告警。
可选的，继续参考图3，稳定监测模块40包括重力传感器41。
具体的，当配电电缆周围施工时，使得土质松动影响配电电缆所处环境的稳定性，此时重力传感器41的重心及位置受到影响并出现偏移，当偏移量大于预设偏移阈值时，向数据处理模块20发送表示配电电缆所处环境稳定性差的电信号，使得数据处理模块20能够根据该稳定性信息控制告警模块30告警。
可选的，继续参考图3，告警模块30包括声信号告警单元31和/或光信号告警单元32。
具体的，声信号告警单元31可以包括蜂鸣器，光信号告警单元32可以包括发光二极管，以从视觉和听觉上对周围的施工人员进行告警，提高警示效果。
示例性的，当具有多个检测电路11时，可针对各检测电路11分别设置对应的发光二极管，以便于检查维修时根据告警的发光二极管快速找到对应的检测电路11，能够快速的确认需要维修的位置。
可选的，图4是本发明实施例提供的又一种配电电缆的监控告警装置的结构示意图，如图4所示，配电电缆的监控告警装置00还包括通讯模块50；通讯模块50与数据处理模块20电连接，且通讯模块50与服务器60和移动终端70通信连接；数据处理模块20还用于在根据动态信息确定配电电缆具有损坏风险时，向通讯模块50发送电缆损坏风险信息；通讯模块50用于在接收到电缆损坏风险信息后，将电缆损坏风险信息发送至服务器60和移动终端70。
具体的，当确定配电电缆周围进行的施工会对配电电缆造成破坏时，还可以设置通讯模块50向服务器60和移动终端70发送电缆损坏风险信息，服务器60可以是配电电缆的监控平台，移动终端70可以是手机APP，如此，配电电缆的维护人员可以通过配电电缆的监控平台或手机APP监测各配电电缆的情况，以在配电电缆出现故障时及时维修。
可选的，继参考图4，配电电缆的监控告警装置00还包括数据交互模块80；数据交互模块80用于将服务器60存储的电缆信息发送至移动终端70；和/或，数据交互模块80用于将外部输入的电缆信息发送至服务器60。
具体的，数据交互模块80可以为位于监控告警装置00上的条形码、二维码等可识别标记，可识别标记可以显示该监控告警装置00所保护的配电电缆的信息，例如配电电缆的平均长度、经纬度、深度即前后走向等信息，当具有多个监控告警装置00时，还可以包括预设范围内其他监控告警装置00的方位。当用户在巡查过程中，可以利用手机、电脑等便携式移动终端70对数据交互模块80也即可识别标记进行识别，使得移动终端70与数据交互模块80进行通讯连接，此时服务器60存储的电缆信息发送至移动终端70，和/或，维修人员可以通过移动终端70编辑修改配电电缆的信息，即维修人员可以通过数据交互模块80对服务器60中存储的配电电缆的信息进行编辑和修改。
可选的继续，参考图4，配电电缆的监控告警装置00还包括：电源模块90；电源模块90与数据处理模块20和告警模块30电连接；电源模块90用于输出电源信号至数据处理模块20和告警模块30。
具体的，还可以设置电源模块90为数据处理模块20和告警模块30供电，电源模块90可以包括锂电池单元91、太阳能电池板92和电池管理单元93，电池单元管理单元93能够监测太阳能电池板92以及锂电池单元91的电量，根据两者的电量切换二者的电能输出，即锂电池单元91的电量大于第一电量值时，电池单元管理单元93选择锂电池单元91为数据处理模块20和告警模块30提供电能，而锂电池单元91的电量低于第一电量值时，电池单元管理单元93选择太阳能电池板92为数据处理模块20和告警模块30提供电能，以使得电源模块90能够为数据处理模块20和告警模块30提供充足的电能，另外可以设置电源芯片以将锂电池和太阳能电池板提供的电源转换为数据处理模块20和告警模块30所需的电源。
示例性的，当监控告警装置00包括通讯模块50时，电源模块90还可以为通讯模块50供电。
本发明实施例提供的配电电缆的监控告警装置安装简单，可实时对装置附近的配电电缆敷设环境进行自动感知，对发生异常情况的地点进行定位并发出告警的装置，可广泛应用于防止电缆外力破坏及监控配电电缆运行状态领域。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种配电电缆的监控告警系统，包括多个本发明任一实施例提供的配电电缆的监控告警装置，因此本发明实施例提供的配电电缆的监控告警系统包括本发明任一实施例提供的配电电缆的监控告警装置的技术特征，能够达到本发明任一实施例提供的配电电缆的监控告警装置的有益效果，相同之处可参照上述对本发明实施例提供的配电电缆的监控告警装置的描述，在此不再赘述。
可选的，图5是本发明实施例提供的一种配电电缆的监控告警系统的结构示意图，如图5所示，各配电电缆的监控告警装置00包括通讯模块50，各通讯模块50通信连接。
具体的，当配电电缆的监控告警系统包括多个配电电缆的监控告警装置，且各配电电缆的监控告警装置均包括通讯模块50时，各通讯模块50可通信连接，如此，可以实现监控告警装置的组网，从而实现区域环境信息的互通互报。
示例性的，图中仅示例性的示出了监控告警系统包括三个监控告警装置的情况，可以理解的是，在本发明其他可行的实施例中，可在预设区域范围内设置多个监控告警装置，以实现区域性的监控告警装置的组网。
应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本发明中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本发明的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。
上述具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。
Claims (10)
1.一种配电电缆的监控告警装置，所述配电电缆位于地表下，其特征在于，所述配电电缆的监控告警装置包括：回路监测模块、数据处理模块、和告警模块；
所述回路监测模块位于所述配电电缆靠近地表的一侧，且所述回路监测模块与所述数据处理模块电连接；所述回路监测模块用于监测所述配电电缆所处环境的动态信息，并根据所述动态信息输出第一电信号至所述数据处理模块；
所述数据处理模块还与所述告警模块电连接；所述数据处理模块用于根据所述第一电信号输出告警控制信号至所述告警模块；
所述告警模块用于根据所述告警控制信号输出告警信号。
2.根据权利要求1所述的配电电缆的监控告警装置，其特征在于，所述回路监测模块包括：至少一个检测电路；
所述检测电路包括检测接入端、检测电阻、第一电阻和第二电阻；
所述检测接入端的第一端通过所述第一电阻与第一电源电连接，所述检测接入端的第二端通过所述第二电阻接地；
所述检测接入端的第一端还通过所述检测电阻与所述检测接入端的第二端电连接；
所述检测接入端的第一端和第二端还与所述数据处理模块电连接。
3.根据权利要求1所述的配电电缆的监控告警装置，其特征在于，还包括：稳定监测模块；
所述稳定监测模块设置于所述配电电缆靠近地表的一侧，且所述稳定监测模块与所述数据处理模块电连接；
所述稳定监测模块用于获取所述配电电缆所处环境的稳定性信息，并将所述稳定性信息发送至所述数据处理模块；
所述数据处理模块还用于根据所述稳定性信息输出告警控制信号至所述告警模块。
4.根据权利要求3所述的配电电缆的监控告警装置，其特征在于，所述稳定监测模块包括重力传感器。
5.根据权利要求1所述的配电电缆的监控告警装置，其特征在于，所述告警模块包括声信号告警单元和/或光信号告警单元。
6.根据权利要求1所述的配电电缆的监控告警装置，其特征在于，还包括：通讯模块；
所述通讯模块与所述数据处理模块电连接，且所述通讯模块与服务器和移动终端通信连接；
所述数据处理模块还用于在根据所述动态信息确定所述配电电缆具有损坏风险时，向所述通讯模块发送电缆损坏风险信息；
所述通讯模块用于在接收到所述电缆损坏风险信息后，将所述电缆损坏风险信息发送至所述服务器和所述移动终端。
7.根据权利要求6所述的配电电缆的监控告警装置，其特征在于，还包括：数据交互模块；
所述数据交互模块用于将所述服务器存储的电缆信息发送至所述移动终端；
和/或，所述数据交互模块用于将外部输入的电缆信息发送至所述服务器。
8.根据权利要求1所述的配电电缆的监控告警装置，其特征在于，还包括：电源模块；
所述电源模块与所述数据处理模块和所述告警模块电连接；
所述电源模块用于输出电源信号至所述数据处理模块和所述告警模块。
9.一种配电电缆的监控告警系统，其特征在于，包括：多个权利要求1～8任一项所述的配电电缆的监控告警装置。
10.根据权利要求9所述的配电电缆的监控告警系统，其特征在于，各所述配电电缆的监控告警装置包括通讯模块；
各所述通讯模块通信连接。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310190249.2A CN116345680A (zh) | 2023-02-28 | 2023-02-28 | 一种配电电缆的监控告警装置及系统 |
Applications Claiming Priority (1)
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| CN202310190249.2A CN116345680A (zh) | 2023-02-28 | 2023-02-28 | 一种配电电缆的监控告警装置及系统 |
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| CN116345680A true CN116345680A (zh) | 2023-06-27 |
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ID=86886918
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Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116345680A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116896166A (zh) * | 2023-09-07 | 2023-10-17 | 国网浙江省电力有限公司宁波供电公司 | 一种城市电缆的数字孪生全景管控系统及方法 |
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2023
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