CN207798997U - 一种基于气体传感器的电缆消防在线监测系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于电缆消防检测技术领域，具体涉及一种基于气体传感器的电缆消防在线监测系统。所述系统包括：气体采集终端，用于实时采集电缆绝缘层产生的气体及挥发物的参数信号；模数转化模块，用于将所述参数信号进行数据转化，生成数字信号；处理器，用于接收所述数字信号；将所述数字信号与初始报警参数设定值进行比较；报警模块，根据处理器的比较结果发出报警信号；若所述数字信号超过所述初始报警参数设定值，则发出报警信号，反之，则不发出信号；存储器，用于存储所述转化后数据和所述初始报警参数；所述系统可以对电缆进行全覆盖监测、安全隐患极小、且监控过程不影响系统的正常运行。
Description
技术领域
本实用新型属于电缆消防检测技术领域，具体涉及一种基于气体传感器的电缆消防在线监测系统。
背景技术
现代社会对电能的依赖性极高，用电密度越大的地区对电的依赖性越高，因而对供电设备的可靠性提出了越来越高的要求。据不完全统计，国内不少发电厂、供电公司均出现过不同程度的电缆事故并造成了一定的经济损失，这些事故一方面来自电缆本身的制造质量问题，更重要的原因在于目前缺乏针对电缆的有效监测手段。
据统计，电缆故障主要出现在以下几方面：①电厂及变电站中电缆绝缘受损，造成击穿。②电厂和变电站电缆接头或接合部位的温度异常。③电厂及变电站电缆承受过电压，造成闪络。
导体和绝缘是电力系统中不可缺少的两部分，长期以来，电力系统一直比较重视绝缘监督，绝缘事故越来越少，而对导体监督就缺乏有力的管理和技术上的检测手段，导体是电力系统能量的传输动脉，导体接头等的性能对电力系统安全和传输性能至关重要。
电缆在电力系统中担负着信号传输和电力传输的双重功能，随着电力向着高电压、大机组、大容量的迅速发展，电网日益扩大以及变电站无人值班管理模式和综合自动化的普及推广，电缆的安全运行越来越重要。电缆与电缆闸刀触头、电力电缆进出线的接头接触不良时，接触电阻增大，在负载电流流过时会产生发热现象，过热会引起金属材料的机械强度下降，绝缘材料老化并可能导致击穿，形成事故。因此，测量和监视电缆周围环境，是避免重大事故发生及控制故障恶化的有力手段，对于保证电缆的正常运行，提高电力系统的运行可靠性和自动化程度具有非常重要的意义。
由于电力电缆设备长期在高电压、大电流和强磁场的环境中运行，常规的测温方法不能使用，目前国内外针对电缆的在线监测系统以温度监测为主，主要有贴色片测温法、光纤测温法和红外测温法。
贴色片测温法是根据色片颜色随温度的不同而变化的原理实现的；然而，贴色片测温法根据色片颜色随温度的不同而变化，测温准确度低，可靠性差，不能对封闭的电缆接点温度进行准确监测。
光纤测温是将光纤作为温度传感器，通过温度变化调制团透过光纤的光强来确定温度的；然而，光纤仅作为传光介质，测量系统中将测温点与光调制器封装成一体化结构，减小了电缆的绝缘空间，给电缆的安全运行带来安全隐患，另外还需要外加工作电源，更换电源时需停电而影响系统的运行。
目前广泛采用红外辐射测温法，通过被测目标的温度变化对应红外辐射变化来确定其温度的，为非接触测量方式，运行人员定期用红外测温仪测量电缆的外壳温度，然而该方法的测量结果受环境影响大，准确度低，不能进行在线实时检测。
实用新型内容
针对传统技术中，对于电缆的在线监测系统主要以温度监测为主，而这些方法存在准确率低、受环境温度影响较大、不能进行实时在线监控等问题。本实用新型提出一种基于气体传感器的电缆消防在线监测系统，所述系统可以对电缆进行全覆盖监测、安全隐患极小、且监控过程不影响系统的正常运行。此外，本实用新型的装置对电缆发热产生的气体的检测是在密闭环境下进行的，因此受环境影响极小且准确率高。
本实用新型是通过以下技术方案实现的：
一种基于气体传感器的电缆消防在线监测系统，所述系统包括：
气体采集终端，用于实时采集电缆绝缘层产生的气体及挥发物的参数数据；
模数转化模块，实时接收所述参数数据并将所述参数数据进行数据转化，生成数字信号；
处理器，用于实时接收所述数字信号；将所述数字信号与初始报警参数设定值进行比较；
报警模块，根据处理器的比较结果发出报警信号；若所述数字信号超过所述初始报警参数设定值，则发出报警信号，反之，则不发出信号；
存储器，用于存储所述初始报警参数，并实时存储所述数字信号；
其中，所述气体采集终端与所述模数转化模块连接，所述模数转化模块分别与所述处理器和所述存储器连接，所述处理器与所述报警模块连接。
进一步地，所述气体采集终端包括二氧化碳气体传感器、一氧化碳传感器、低挥发性有机物VOC气体传感器中的任意一种或任意两种以上。所述低挥发性有机物VOC包括苯、甲醛、氨气中的任意一种或任意两种及以上。
进一步地，所述气体采集终端还包括烟雾传感器和温湿度传感器。
进一步地，电缆绝缘层产生的气体及挥发物被采集至密闭空间中，将所述气体采集终端设置于所述密闭空间中进行检测。传统技术中，采用红外辐射测温法，是通过被测目标的温度变化对应红外辐射变化来确定其温度的，为非接触测量方式，运行人员定期用红外测温仪测量电缆的外壳温度，测量结果受环境影响大，准确度低，不能进行在线实时监测；然而在本实用新型中，对电缆发热产生的气体的检测是在密闭环境下进行的，因此受环境影响极小且准确率高。
进一步地，所述存储器为SQL数据库。
进一步地，所述系统还包括执行机构，所述执行机构与所述处理器连接，所述执行机构为消防装置。
进一步地，所述系统还包括用于显示所述数字信号的显示装置，所述显示装置与所述处理器连接。
本实用新型的有益效果如下：
1）本实用新型根据电缆受热产生不同种类的气体的原理，通过对气体的成分以及含量进行检测分析，判断出电缆是否发生故障以及快速找出故障发生的位置，从而有效的避免事故的发生。
2）本实用新型的电缆消防在线监测系统的处理器中设置报警上限值，当其中任意一种气体的参数值超过上限值系统就自动报警。
3）本实用新型的电缆消防在线监测系统中，模数转化模块能够实时接收所述参数数据并生成数字信号，处理器能够用于实时接收所述数字信号；因此，本实用新型所述检测系统可以实现对数据进行实时分析与存储。
4）本实用新型的电缆消防在线监测系统中，每隔一段电缆都配备一个气体采集终端，对电缆产生的气体进行实时监测，因此是全覆盖监测，安全隐患极小，且监控过程不影响系统的正常运行。
5）本实用新型的电缆消防在线监测系统对电缆发热产生的气体的检测是在密闭环境下进行的，因此受环境影响极小且准确率高。
附图说明
图1本实用新型实施例1所述基于气体传感器的电缆消防在线监测系统的机构示意图。
图2本实用新型实施例2所述基于气体传感器的电缆消防在线监测系统的机构示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细描述。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
相反，本实用新型涵盖任何由权利要求定义的在本实用新型的精髓和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。进一步，为了使公众对本实用新型有更好的了解，在下文对本实用新型的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本实用新型。
实施例1
如图1所示，一种基于气体传感器的电缆消防在线监测系统，其特征在于，所述系统包括：用于实时采集电缆绝缘层产生的气体及挥发物参数信号的气体采集终端、实时接收所述参数信号并将所述参数信号进行转化生成数字信号的模数转化模块、用于实时接收所述数字信号并将所述数字信号与初始报警参数设定值进行比较的处理器、根据处理器的比较结果发出报警信号的报警模块、用于存储所述初始报警参数并实时存储所述数字信号的存储器；
其中，所述处理器用于实时接收所述数字信号；将所述数字信号与初始报警参数设定值进行比较；若所述数字信号超过所述初始报警参数设定值，则发出所述报警模块报警信号，反之，则不发出信号；报警模块发出报警信号后，在线监测系统能够快速的定位故障地点，以便于工作人员进行抢修，减少损失。
其中，所述气体采集终端与所述模数转化模块连接，所述模数转化模块分别与所述处理器和所述存储器连接，所述处理器与所述报警模块连接。
其中，所述气体采集终端包括二氧化碳气体传感器、一氧化碳传感器、低挥发性有机物VOC气体传感器中的任意一种或任意两种以上。所述气体采集终端还包括烟雾传感器和温湿度传感器。电缆绝缘层产生的气体及挥发物被采集至密闭空间中，将所述气体采集终端设置于所述密闭空间中进行检测。
所述存储器为SQL数据库。
实施例2
本实施例与实施例1基本相同，唯不同之处在于：如图2所示，所述系统还包括执行机构，所述执行机构与所述处理器连接，所述执行机构为消防装置。且所述系统还包括用于显示所述数字信号的显示装置，所述显示装置与所述处理器连接。
Claims (8)
1.一种基于气体传感器的电缆消防在线监测系统，其特征在于，所述系统包括：
气体采集终端，用于实时采集电缆绝缘层产生的气体及挥发物的参数信号；
模数转化模块，将所述参数信号进行转化，生成数字信号；
处理器，用于实时接收所述数字信号；将所述数字信号与初始报警参数设定值进行比较；
报警模块，根据处理器的比较结果发出报警信号；若所述数字信号超过所述初始报警参数设定值，则发出报警信号，反之，则不发出信号；
存储器，用于存储所述初始报警参数，并实时存储所述数字信号；
其中，所述气体采集终端与所述模数转化模块连接，所述模数转化模块分别与所述处理器和所述存储器连接，所述处理器与所述报警模块连接。
2.根据权利要求1所述一种基于气体传感器的电缆消防在线监测系统，其特征在于，所述气体采集终端包括二氧化碳气体传感器、一氧化碳传感器、低挥发性有机物VOC气体传感器中的任意一种或任意两种以上。
3.根据权利要求2所述一种基于气体传感器的电缆消防在线监测系统，其特征在于，所述气体采集终端还包括烟雾传感器和温湿度传感器。
4.根据权利要求2所述一种基于气体传感器的电缆消防在线监测系统，其特征在于，所述低挥发性有机物VOC包括苯、甲醛、氨气中的任意一种或任意两种及以上。
5.根据权利要求1所述一种基于气体传感器的电缆消防在线监测系统，其特征在于，电缆绝缘层产生的气体及挥发物被采集至密闭空间中，将所述气体采集终端设置于所述密闭空间中进行检测。
6.根据权利要求1所述一种基于气体传感器的电缆消防在线监测系统，其特征在于，所述存储器为SQL数据库。
7.根据权利要求1所述一种基于气体传感器的电缆消防在线监测系统，其特征在于，所述系统还包括执行机构，所述执行机构与所述处理器连接，所述执行机构为消防装置。
8.根据权利要求1所述一种基于气体传感器的电缆消防在线监测系统，其特征在于，所述系统还包括用于显示所述数字信号的显示装置，所述显示装置与所述处理器连接。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109186786A (zh) * | 2018-10-10 | 2019-01-11 | 西安交通大学 | 一种监测电气设备是否电接触过热的装置及其方法 |
| CN110726680A (zh) * | 2019-09-27 | 2020-01-24 | 国网山西省电力公司太原供电公司 | 一种电缆井火灾预警方法 |
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2017
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