CN117748401A - 一种电缆监测保护装置和系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电缆监测保护装置和系统，涉及电缆防护技术领域，装置包括：防爆袋、连接件、监测机构和拉断警示机构，防爆袋用于裹护电缆的电缆接头，连接件用于收束防爆袋，监测机构外设于防爆袋上，用于监测电缆的运行状态并当运行状态存在异常时生成位置信息，拉断警示机构绕设于防爆袋中部，用于当防爆袋膨胀时进行警示。在整个电缆防护过程中，通过采用柔性材料的防爆袋进行防爆保护，通过监测机构监测反馈电缆的运行状态，通过拉断警示机构及时警示电缆的故障状态，从而整体上提升电缆的运行可靠性。

Description

一种电缆监测保护装置和系统

技术领域

本发明涉及电缆防护技术领域，尤其涉及一种电缆监测保护装置和系统。

背景技术

随着现代社会工业化发展，电缆铺设规模日益扩大，对电缆进行防护从而保障电缆正常运行是维持电力系统稳定运行的重要任务。

目前，主要通过采用防爆盒对电缆中的电缆接头进行保护从而实现电缆防护，但是防爆盒普遍为硬质材质则在爆炸后容易伤人，同时现有防爆盒大多功能单一，导致电缆的运行可靠性低下。

发明内容

本发明提供了一种电缆监测保护装置和系统，解决了现有技术采用防爆盒实现电缆防护时，防爆盒在爆炸后容易伤人且大多功能单一，导致电缆的运行可靠性低下的技术问题。。

本发明第一方面提供的一种电缆监测保护装置，包括：防爆袋、连接件、监测机构和拉断警示机构；

所述防爆袋用于裹护电缆的电缆接头；

所述连接件用于收束所述防爆袋；

所述监测机构外设于所述防爆袋上，用于监测所述电缆的运行状态，并当所述运行状态存在异常时生成位置信息；

所述拉断警示机构绕设于所述防爆袋中部，用于当所述防爆袋膨胀时进行警示。

可选地，所述防爆袋包括第一防爆区和第二防爆区；

所述第一防爆区通过褶皱部与所述第二防爆区连接。

可选地，所述防爆袋从外到内依次包括防水层、保护层、绝缘层和阻燃层；

所述绝缘层与所述阻燃层之间组成填充层，所述填充层填设有干粉。

可选地，所述连接件包括多组轧带；

多组所述轧带分设于所述防爆袋两侧。

可选地，所述监测机构包括定位模块以及与所述定位模块通信连接的电缆温度监测模块、电缆断层监测模块、电缆绝缘监测模块、电缆短路带电监测模块、气体防爆监测模块；

所述电缆温度监测模块用于实时监测所述电缆的温度，当所述温度超过预设温度阈值时生成报警信号；

所述电缆断层监测模块用于实时监测所述电缆是否存在断层，若存在断层则生成报警信号；

所述电缆绝缘监测模块用于实时监测所述电缆是否存在绝缘故障，若是则生成报警信号；

所述电缆短路带电监测模块用于通过感应技术实时监测所述电缆是否存在短路故障，若存在则生成报警信号；

所述气体防爆监测模块用于实时监测所述电缆所处环境的气体浓度，当所述气体浓度超过预设浓度阈值时生成报警信号；

所述定位模块用于当接收到报警信号时，生成位置信息。

可选地，所述拉断警示机构包括空心管、承色条和两组卡扣；

所述空心管的两端封闭且内装设有染色液，所述空心管中部设有弱连接部；

所述承色条与所述空心管固定连接；

所述空心管的两端分设有卡扣，所述卡扣用于当所述空心管绕设于所述防爆袋中部时固定所述空心管两端。

可选地，所述防水层为防水布。

可选地，所述保护层为大力马纤维布。

可选地，所述绝缘层为导热硅胶片；

所述阻燃层为玻璃纤维布。

本发明第二方面提供的一种电缆监测保护系统，包括：中央控制器、显示终端和多个本发明第一方面所述的电缆监测保护装置；所述中央控制器包括通信连接的数据接收模块、数据库和分析模块；

所述数据接收模块与全部所述电缆监测保护装置通信连接，所述数据接收模块用于电缆的监测数据；

所述数据库用于存储并备份所述监测数据；

所述分析模块用于基于全部所述监测数据生成监测报告，并当所述监测报告满足预设预警条件时生成预警指令；

所述显示终端与所述分析模块通信连接，所述显示终端用于展示所述监测报告和所述预警指令。

从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：

本发明的电缆监测保护装置包括防爆袋、连接件、监测机构和拉断警示机构，防爆袋用于裹护电缆的电缆接头，连接件用于收束防爆袋，监测机构外设于防爆袋上，用于监测电缆的运行状态并当运行状态存在异常时生成位置信息，拉断警示机构绕设于防爆袋中部，用于当防爆袋膨胀时进行警示。在整个电缆防护过程中，通过采用柔性材料的防爆袋进行防爆保护，通过监测机构监测反馈电缆的运行状态，通过拉断警示机构及时警示电缆的故障状态，从而整体上提升电缆的运行可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明实施例提供的电缆监测保护装置的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的防爆袋的切面结构示意图；

图3为本发明实施例提供的监测机构的结构框图；

图4为本发明实施例提供的拉断警示机构的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的电缆监测保护系统的结构框图；

图中：

1、防爆袋；101、防水层；102、保护层；103、绝缘层；104、填充层；105、阻燃层；1001、第一防爆区；1002、第二防爆区；1003、褶皱部；2、连接件；3、监测机构；301、电缆温度监测模块；302、电缆断层监测模块；303、电缆绝缘监测模块；304、电缆短路带电监测模块；305、气体防爆监测模块；306、定位模块；4、拉断警示机构；401、空心管；402、承色条；403、染色液；4001、弱连接部；4002、卡扣；501、电缆监测保护装置；502、中央控制器；503、显示终端。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种电缆监测保护装置和系统，用于解决现有技术采用防爆盒实现电缆防护时，防爆盒在爆炸后容易伤人且大多功能单一，导致电缆的运行可靠性低下的技术问题。

为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，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，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。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它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1至图4，本发明提供的一种电缆监测保护装置，包括防爆袋1、连接件2、监测机构3和拉断警示机构4；

防爆袋1用于裹护电缆的电缆接头；

连接件2用于收束防爆袋1；

监测机构3外设于防爆袋1上，用于监测电缆的运行状态，并当运行状态存在异常时生成位置信息；

拉断警示机构4绕设于防爆袋1中部，用于当防爆袋1膨胀时进行警示。

在本发明实施例中，在对电缆进行防护时，将防爆袋1的内侧裹敷在电缆的电缆接头处，并采用连接件2对防爆袋1进行固定，而防爆袋1主体材料采用柔性材料，安装便捷且占用空间小，能够有效降低爆炸造成的损伤。监测机构3设于防爆袋1的外侧，便于发射信号，可实时监测电缆的运行状态，在电缆存在运行异常时进行定位从而生成位置信息，并可以上传至终端系统进行监测管理，及时确定发生故障的电缆位置，有效预防电缆事故发生。拉断警示机构4沿防爆袋1中部横向绕设，当电缆故障引起防爆袋1发生膨胀时以起到警示作用，能够提高电缆的检修效率。

请参阅图1，防爆袋1包括第一防爆区1001和第二防爆区1002；第一防爆区1001通过褶皱部1003与第二防爆区1002连接。

在本发明实施例中，第一防爆区1001的一端与第二防爆区1002的一端相接从而对电缆接头进行裹护，第一防爆区1001的另一端通过褶皱部1003与第二防爆区1002的另一端连接，当电缆故障引起防爆袋1发生膨胀时，折叠的褶皱部1003膨胀撑开，起到一定的缓冲作用。

请参阅图2，防爆袋1从外到内依次包括防水层101、保护层102、绝缘层103和阻燃层105；绝缘层103与阻燃层105之间组成填充层104，填充层104填设有干粉。

在本发明实施例中，防爆袋1从外到内依次设置为防水层101、保护层102、绝缘层103、填充层104和阻燃层105，在电缆发生故障导致爆炸时实现由内而外先阻燃、后灭火、再绝缘、再防爆的逐级削弱处理，而干粉质量轻不会影响防爆袋1的膨胀，从而最大程度地削减事故造成的损失，同时在最外侧设置防水层101，可以防止电缆外侧环境积水损坏防爆袋1的防爆效果，同时还可以进一步防止爆炸产生的有毒气体外泄而污染环境。

可选地，防水层101为防水布。

在本发明实施例中，防水层101可以选自微纤绝热棉、高丽特、PVC涂塑布、Dry-Tec防水布中的一种或多种，而防水布重量轻、防水性好且具有一定的耐热性和耐低温性，在对电缆进行有效防护的同时不会对内层的材料造成重压。

可选地，保护层102为大力马纤维布。

在本发明实施例中，保护层102可以选自大力马纤维布，大力马纤维布在具有较高的拉力强度的同时保持较轻的质量，可以起到阻止爆炸物飞溅伤人的效果。

可选地，绝缘层103为导热硅胶片；阻燃层105为玻璃纤维布。

在本发明实施例中，阻燃层105可以选自玻璃纤维布，玻璃纤维布弹性大、耐高温且阻燃，可以吸收较大的冲击能量，绝缘层103可以选自导热硅胶片，导热硅胶片耐高温且绝缘性能优良，通过耐高温、阻燃等材料性能，有效削弱爆炸能量、降低火灾发生的可能性和影响程度。

请参阅图1，连接件2包括多组轧带；多组轧带分设于防爆袋1两侧。

在本发明实施例中，连接件2包括多组轧带，轧带可以直接分别固设于第一防爆区1001的一端、第二防爆区1002的一端，也可以直接外设于所述防爆袋1，通过轧带的连接从而固定防爆袋1。多组轧带可以均匀分布，有利于增强固定效果，保障防爆袋1的裹护效果。

可选地，连接件2包括多组卡扣组件。

在本发明实施例中，连接件2还可以采用卡扣组件的形式，每组卡扣组件包括卡扣接头和卡扣座，每组卡扣接头和对应卡扣座分别对称设于防爆袋1两侧。

请参阅图3，监测机构3包括定位模块306以及与定位模块306通信连接的电缆温度监测模块301、电缆断层监测模块302、电缆绝缘监测模块303、电缆短路带电监测模块304、气体防爆监测模块305；电缆温度监测模块301用于实时监测电缆的温度，当温度超过预设温度阈值时生成报警信号；电缆断层监测模块302用于实时监测电缆是否存在断层，若存在断层则生成报警信号；电缆绝缘监测模块303用于实时监测电缆是否存在绝缘故障，若是则生成报警信号；电缆短路带电监测模块304用于通过感应技术实时监测电缆是否存在短路故障，若存在则生成报警信号；气体防爆监测模块305用于实时监测电缆所处环境的气体浓度，当气体浓度超过预设浓度阈值时生成报警信号；定位模块306用于当接收到报警信号时，生成位置信息。

在本发明实施例中，电缆的运行状态可以包括温度、断层状态、绝缘状态、短路带电状态、气体浓度等映射电缆的运行是否存在故障的状态数据。监测机构3通过电缆温度监测模块301可以实时监测电缆内部的温度变化，当温度超过预设温度阈值时生成报警信号以防止因过热或故障引起的火灾事故，通过电缆断层监测模块302监测电缆是否存在断层，并在存在断层时自动生成报警信号以避免故障扩大，通过电缆绝缘监测模块303在运行时监测电缆的绝缘状态，及时发现绝缘故障并生成报警信号，通过电缆短路带电监测模块304基于感应技术快速监测电缆的短路带电状态，当存在短路故障时生成报警信号以防止短路带电引起火灾事故，通过气体防爆监测模块305监测电缆所处环境的气体浓度，当气体浓度超过预设浓度阈值时生成报警信号以及时发现可能导致爆炸的气体浓度，通过定位模块306可以接收任一监测模块发送的的运行状态和报警信号，定位模块306当接收到报警信号时对电缆自身进行定位并生成位置信息。

可以理解的是，电缆温度监测模块301、电缆断层监测模块302、电缆绝缘监测模块303、电缆短路带电监测模块304、气体防爆监测模块305实现相应运行状态的监测机制可以参考现有技术，在此不再赘述。

请参阅图4，拉断警示机构4包括空心管401、承色条402和两组卡扣4002；空心管401的两端封闭且内装设有染色液403，空心管401中部设有弱连接部4001；承色条402与空心管401固定连接；空心管401的两端分设有卡扣4002，卡扣4002用于当空心管401绕设于防爆袋1中部时固定空心管401两端。

在本发明实施例中，拉断警示机构4包括空心管401、承色条402和两组卡扣4002，空心管401的两端分设有一组卡扣4002，在将空心管401沿连接件的方向绕设在防爆袋1中部的外表侧时，通过两组卡扣4002之间的配合将空心管401固定于防爆袋1上，在空心管401内装设有染色液403，在空心管401中部设有弱连接部4001，承色条402紧贴于空心管401远离防爆袋1的一侧，当电缆故障造成防爆袋1膨胀时，褶皱部1003撑开从而使得空心管401在弱连接部4001处断开，染色液403从空心管401流出至承色条402上，从而可以根据承色条402的颜色判断电缆运行情况，及时起到警示作用。

在本发明实施例中，电缆监测保护装置包括防爆袋、连接件、监测机构和拉断警示机构，防爆袋用于裹护电缆的电缆接头，连接件用于收束防爆袋，监测机构外设于防爆袋上，用于监测电缆的运行状态并当运行状态存在异常时生成位置信息，拉断警示机构绕设于防爆袋中部，用于当防爆袋膨胀时进行警示。在整个电缆防护过程中，通过采用柔性材料的防爆袋进行防爆保护，通过监测机构监测反馈电缆的运行状态，通过拉断警示机构及时警示电缆的故障状态，从而整体上提升电缆的运行可靠性。

请参阅图5，图5为本发明实施例提供的一种电缆监测保护系统的结构框图。

本发明提供的一种电缆监测保护系统，包括：中央控制器502、显示终端503和多个上述的电缆监测保护装置501；中央控制器502包括通信连接的数据接收模块、数据库和分析模块；

数据接收模块与全部电缆监测保护装置通信连接，数据接收模块用于接收电缆的监测数据；

数据库用于存储并备份监测数据；

分析模块用于基于全部监测数据生成监测报告，并当监测报告满足预设预警条件时生成预警指令；

显示终端与分析模块通信连接，显示终端用于展示监测报告和预警指令。

在发明实施例中，电缆监测保护装置501、中央控制器502、显示终端503依次通信连接，其中中央控制器502包括通信连接的数据接收模块、数据库和分析模块，与多个电缆监测保护装置501中的定位模块通信连接的数据接收模块接收到电缆监测保护装置501中的监测机构对电缆进行监测的监测数据后，将全部监测数据上传至数据库进行存储和备份，其中监测数据可以包括电缆的运行状态、报警信号、位置信息等数据，分析模块对监测数据进行分析和处理得到分析数据，如基于运行状态进行状态预测分析、基于报警信号统计报警数量、基于位置信息统计报警分布等，并以报告的形式按照分析数据的属性进行梳理从而生成监测报告，将监测报告发送至显示终端展示该监测报告，同时分析模块当确定分析数据中存在超出预设数据上限即满足预设预警条件时，向显示终端提供预警指令进行提醒。

以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种电缆监测保护装置，其特征在于，包括：防爆袋、连接件、监测机构和拉断警示机构；

所述防爆袋用于裹护电缆的电缆接头；

所述连接件用于收束所述防爆袋；

所述监测机构外设于所述防爆袋上，用于监测所述电缆的运行状态，并当所述运行状态存在异常时生成位置信息；

所述拉断警示机构绕设于所述防爆袋中部，用于当所述防爆袋膨胀时进行警示。

2.根据权利要求1所述的电缆监测保护装置，其特征在于，所述防爆袋包括第一防爆区和第二防爆区；

所述第一防爆区通过褶皱部与所述第二防爆区连接。

3.根据权利要求1所述的电缆监测保护装置，其特征在于，所述防爆袋从外到内依次包括防水层、保护层、绝缘层和阻燃层；

所述绝缘层与所述阻燃层之间组成填充层，所述填充层填设有干粉。

4.根据权利要求1所述的电缆监测保护装置，其特征在于，所述连接件包括多组轧带；

多组所述轧带分设于所述防爆袋两侧。

5.根据权利要求1所述的电缆监测保护装置，其特征在于，所述监测机构包括定位模块以及与所述定位模块通信连接的电缆温度监测模块、电缆断层监测模块、电缆绝缘监测模块、电缆短路带电监测模块、气体防爆监测模块；

所述电缆温度监测模块用于实时监测所述电缆的温度，当所述温度超过预设温度阈值时生成报警信号；

所述电缆断层监测模块用于实时监测所述电缆是否存在断层，若存在断层则生成报警信号；

所述电缆绝缘监测模块用于实时监测所述电缆是否存在绝缘故障，若是则生成报警信号；

所述电缆短路带电监测模块用于通过感应技术实时监测所述电缆是否存在短路故障，若存在则生成报警信号；

所述气体防爆监测模块用于实时监测所述电缆所处环境的气体浓度，当所述气体浓度超过预设浓度阈值时生成报警信号；

所述定位模块用于当接收到报警信号时，生成位置信息。

6.根据权利要求1所述的电缆监测保护装置，其特征在于，所述拉断警示机构包括空心管、承色条和两组卡扣；

所述空心管的两端封闭且内装设有染色液，所述空心管中部设有弱连接部；

所述承色条与所述空心管固定连接；

所述空心管的两端分设有卡扣，所述卡扣用于当所述空心管绕设于所述防爆袋中部时固定所述空心管两端。

7.根据权利要求3所述的电缆监测保护装置，其特征在于，所述防水层为防水布。

8.根据权利要求3所述的电缆监测保护装置，其特征在于，所述保护层为大力马纤维布。

9.根据权利要求3所述的电缆监测保护装置，其特征在于，所述绝缘层为导热硅胶片；

所述阻燃层为玻璃纤维布。

10.一种电缆监测保护系统，其特征在于，包括：中央控制器、显示终端和多个权利要求1-9任意一项所述的电缆监测保护装置；所述中央控制器包括通信连接的数据接收模块、数据库和分析模块；

所述数据接收模块与全部所述电缆监测保护装置通信连接，所述数据接收模块用于电缆的监测数据；

所述数据库用于存储并备份所述监测数据；

所述分析模块用于基于全部所述监测数据生成监测报告，并当所述监测报告满足预设预警条件时生成预警指令；

所述显示终端与所述分析模块通信连接，所述显示终端用于展示所述监测报告和所述预警指令。