CN207965585U - 电缆井消防监控装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供的一种电缆井消防监控装置，包括用于监测地下电缆井监测单元、用于监测未使用的电缆井的监测预警单元、近程处理单元、远程监控服务器、消防执行机构以及手持终端；所述监测单元的信号输出端与近程处理单元连接，所述监测预警单元与近程处理单元通信连接；所述近程处理单元通过NB‑Iot通讯模块与远程监控服务器通信连接，所述手持终端与远程监控服务器通信连接；所述消防执行机构包括水泵、进气风机、干粉喷射器和排气风机；所述水泵的控制端、进气风机的控制端以及排气风机的控制端与近程处理单元的控制输出端连接；所述进气风机的进气侧设置有滤湿设备，所述干粉喷射器的喷头正对电缆接头设置；防止消防隐患继续升级而造成严重的安全隐患。

Description

电缆井消防监控装置

技术领域

本实用新型涉及一种电力监控装置，尤其涉及一种地下电缆井消防监控装置。

背景技术

电力电缆的架设方式一般分为两种，一种为架空电缆，另一种为地下电缆；地下电缆的敷设一般是在地下设置电缆井，电缆井之间通过电缆孔连通，然后将电缆敷设在电缆孔内，相对于架空电缆，地下电缆有自身的特点：由于地下电缆埋设于地下，因此，第电缆的属性、环境等也更加不明晰，需要进行实时监测，现有技术中，对于地下电缆的监测主要采用电压、电流等传感器对电缆进行监测，但是，这仅仅是自身的属性的监测，不全面，而且，地下电缆的电缆孔往往会有预留，这些未使用的电缆孔在没有经过允许的条件下是不能被开启以及使用的，但是，在操作过程中，由于误操作或者不法分子的故意，这些预留电缆被打开，从而存在安全隐患，然而现有技术却不能进行准确实时的监测，第三方面，现有的监测系统仅仅能够进行相应的实时上传功能，不能够及时地对电缆井内进行消防处理，从而会给电缆井以及电力供应造成严重的损失。

发明内容

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种电缆井消防监控装置，能够对地下电缆井的环境进行准确监控并实时上传监控信息并进行预警，而且还能够对地下电缆井的预留电缆孔是否被非法开启进行准确监测并进行预警，并阻碍预留电缆孔被开启，从而消除地下电缆井的安全隐患；而且能够根据实时监测数据进行及时的消防处理，从而防止消防隐患继续升级而造成严重的安全隐患，确保电缆以及电力系统安全运行。

本实用新型提供的一种电缆井消防监控装置，包括用于监测地下电缆井监测单元、用于监测未使用的电缆井的监测预警单元、近程处理单元、远程监控服务器、消防执行机构以及手持终端；

所述监测单元的信号输出端与近程处理单元连接，所述监测预警单元与近程处理单元通信连接；所述近程处理单元通过NB-Iot通讯模块与远程监控服务器通信连接，所述手持终端与远程监控服务器通信连接；

所述消防执行机构包括水泵、进气风机、干粉喷射器和排气风机；所述水泵的控制端、进气风机的控制端以及排气风机的控制端均与近程处理单元的控制输出端连接；所述进气风机的进气侧设置有滤湿设备，所述干粉喷射器的喷头正对电缆接头设置。

进一步，所述电缆井监测单元包括温度传感器、湿度传感器以及水位传感器；所述温度传感器、湿度传感器以及水位传感器的输出端均与近程处理单元连接；

所述温度传感器至少为两组，其中一组温度传感器设置于电缆用于监测电缆以及电缆接头的温度，另一组用于监测电缆井内的环境温度。

进一步，所述监测预警单元包括用于封堵未使用电缆孔的封堵头、压敏电阻层、分压电阻、预警处理电路、蓄电池、通断控制电路以及微型电机；

所述封堵头为柱状结构，所述封堵头的一端嵌入于电缆孔用于对未使用的电缆孔进行封堵，所述封堵头的另一端端面沿封堵头的轴向下沉形成沉孔，所述预警处理电路、通断控制电路、微型电机、分压电阻以及蓄电池设置于沉孔内；

所述压敏电阻层设置于封堵头的外侧壁，所述压敏电阻层与分压电阻的一端形成串联结构，分压电阻的另一端接蓄电池正极连接，压敏电阻层还与蓄电池的负极连接，所述分压电阻和压敏电阻层之间的公共连接点与预警处理电路连接，所述预警处理电路的控制输出端与通断控制电路的控制端连接，所述通断控制电路的电源输入端与蓄电池连接，通断控制电路的电源输出端与微型电机的电源端连接；所述预警处理电路与近程处理单元通信连接；

所述沉孔还设置有用于将沉孔与封堵头外侧壁连通的轴孔，所述轴孔内设置有锁舌，所述锁舌与微型电机的电机轴传动连接。

进一步，所述近程处理单元包括中央处理电路、预处理电路和GPS定位电路；

所述预处理电路的输入端与监测单元的输出端连接，所述预处理电路的输出端与中央处理电路连接，所述中央处理电路与GPS定位电路通信连接，所述中央处理电路通过NB-Iot通信模块与远程监控服务器通信连接，所述中央处理电路与预警处理电路通信连接，所述中央处理电路向进气风机、排气风机、水泵以及干粉喷射器的控制端连接并发送控制命令。

进一步，所述手持终端包括摄像头、手持处理电路、指纹识别器、存储电路以及移动通信电路；

所述摄像头与手持处理电路连接，所述指纹识别器与手持处理电路连接，所述存储电路与手持处理电路通信连接，所述手持处理电路通过移动通信模块与远程监控服务器通信连接。

进一步，还包括电力调度服务器，所述电力调度服务器与远程监控服务器通信连接。

进一步，所述手持终端还包括手持GPS定位电路，所述手持GPS定位电路与手持处理电路连接。

本实用新型的有益效果：通过本实用新型，能够对地下电缆井的环境进行准确监控并实时上传监控信息并进行预警，而且还能够对地下电缆井的预留电缆孔是否被非法开启进行准确监测并进行预警，并阻碍预留电缆孔被开启，从而消除地下电缆井的安全隐患；而且能够根据实时监测数据进行及时的消防处理，从而防止消防隐患继续升级而造成严重的安全隐患，确保电缆以及电力系统安全运行。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述：

图1为本实用新型的电气结构图。

图2为本实用新型的封堵头结构示意图。

图3为本实用新型的电缆井结构示意图。

具体实施方式

以下结合说明书附图对本实用新型进行详细说明，本实用新型提供的一种电缆井消防监控装置，包括用于监测地下电缆井监测单元、用于监测未使用的电缆井的监测预警单元、近程处理单元、远程监控服务器、消防执行机构以及手持终端；

所述监测单元的信号输出端与近程处理单元连接，所述监测预警单元与近程处理单元通信连接；所述近程处理单元通过NB-Iot通讯模块与远程监控服务器通信连接，所述手持终端与远程监控服务器通信连接；

所述消防执行机构包括水泵、进气风机、干粉喷射器和排气风机；所述水泵的控制端、进气风机的控制端以及排气风机的控制端均与近程处理单元的控制输出端连接；所述进气风机的进气侧设置有滤湿设备，所述干粉喷射器的喷头正对电缆接头设置，其中，干粉喷射器的喷射与否有喷头连接管的电磁阀控制，近程处理电路控制电磁阀打开则干粉喷射器的喷头向电缆接头喷射干粉，能够有效阻止电缆接头由于温度过高发生起火，通过本实用新型的结构，能够对地下电缆井的环境进行准确监控并实时上传监控信息并进行预警，而且还能够对地下电缆井的预留电缆孔是否被非法开启进行准确监测并进行预警，并阻碍预留电缆孔被开启，从而消除地下电缆井的安全隐患；而且能够根据实时监测数据进行及时的消防处理，从而防止消防隐患继续升级而造成严重的安全隐患，确保电缆以及电力系统安全运行，其中，进气风机和排气风机的设置有多种方式，比如专门设置进气和排气通道，在进气口设置进气风机，在排气口设置排气风机，也可以采用在电缆井的盖板上设置进气风机和排气风机，如图3所示，图3中的8为电缆井，9为进气风机，10为滤湿设备，并入装有干燥剂空气过滤器，11为排气风机，在这种结构，在进气风机的出气端需要设置一个导气管12，使得进入的干燥的冷空气能够进入到电缆井的底部，从而利于加速整个电缆井内的空气循环流通。

本实施例中，所述电缆井监测单元包括温度传感器、湿度传感器以及水位传感器；所述温度传感器、湿度传感器以及水位传感器的输出端均与近程处理单元连接；

所述温度传感器至少为两组，其中一组温度传感器设置于电缆用于监测电缆以及电缆接头的温度，另一组用于监测电缆井内的环境温度；当然，监测单元还可以设置电压传感器和电流传感器，用于对电缆运行时自身电气属性进行监测，通过上述结构，能够有效地对电缆井进行监测，从而保证电网运行的稳定以及安全。

本实施例中，所述监测预警单元包括用于封堵未使用电缆孔的封堵头1、压敏电阻层6、分压电阻、预警处理电路、蓄电池、通断控制电路以及微型电机3；

所述封堵头1为柱状结构，所述封堵头1的一端嵌入于电缆孔用于对未使用的电缆孔进行封堵，所述封堵头1的另一端端面沿封堵头1的轴向下沉形成沉孔2，所述预警处理电路、通断控制电路、微型电机、分压电阻以及蓄电池设置于沉孔内；

所述压敏电阻层6设置于封堵头的外侧壁，当然，封堵头的上端端面也有设置，沉孔2通过以封堵块7进行密封对内部的元件进行保护；所述压敏电阻层6与分压电阻的一端形成串联结构，分压电阻的另一端接蓄电池正极连接，压敏电阻层还与蓄电池的负极连接，所述分压电阻和压敏电阻层之间的公共连接点与预警处理电路连接，所述预警处理电路的控制输出端与通断控制电路的控制端连接，所述通断控制电路的电源输入端与蓄电池连接，通断控制电路的电源输出端与微型电机的电源端连接；所述预警处理电路与近程处理单元通信连接；

所述沉孔2还设置有用于将沉孔2与封堵头1外侧壁连通的轴孔5，其中，轴孔的轴线垂直于封堵头的轴线，所述轴孔5内设置有锁舌4，所述锁舌4与微型电机3的电机轴传动连接，如果预留电缆井没有被非法触动，则压敏电阻层和分压电阻之间的分压电信号保持不便，一旦有人触动，则该分压电信号会变化，此时，预警处理电路控制通断控制电路导通，使微型电机动作，将锁舌从轴孔伸出并与电缆孔中设置的锁止机构（比如电缆孔侧壁设置锁止台或者电缆孔侧壁设置的锁止扣等现有结构）进行锁定，防止被继续开启，并且，预警处理电路将告警信号发送至中央处理电路中，由中央处理电路向远程监控服务器发送告警指令，远程监控服务器的工作人员根据该告警指令做出相应的处理措施，比如派遣就近的人员到现场检查，其中，预警处理电路采用现有的单片机或者处理芯片，在此不加以赘述，其中，通断控制电路采用现有的MOS管或三极管即可。

本实施例中，所述近程处理单元包括中央处理电路、预处理电路和GPS定位电路；

所述预处理电路的输入端与监测单元的输出端连接，所述预处理电路的输出端与中央处理电路连接，所述中央处理电路与GPS定位电路通信连接，所述中央处理电路通过NB-Iot通信模块与远程监控服务器通信连接，所述中央处理电路与预警处理电路通信连接，所述中央处理电路向进气风机、排气风机、水泵以及干粉喷射器的控制端连接并发送控制命令，所述预处理电路包括依次连接的放大电路、滤波电路以及模数转换电路，用于对各传感器输出的信号进行预处理，方便后续使用；GPS定位电路用于对当前电缆井位置进行定位，当有告警信息输出时，则中央处理电路将告警信息以及位置信息一并发送至远程监控服务器中，其中，中央处理电路采用现有的单片机，比如AVR单片机、ATMEGA单片机等。

本实施例中，所述手持终端包括摄像头、手持处理电路、指纹识别器、存储电路以及移动通信电路；所述摄像头与手持处理电路连接，所述指纹识别器与手持处理电路连接，所述存储电路与手持处理电路通信连接，所述手持处理电路通过移动通信模块与远程监控服务器通信连接，其中，摄像头用于设置在电缆上的二维码等标签信息，用于在维检时获取相关的电缆属性信息，也可以通过摄像头采集现场的图像信息，并与监控中心进行知道；指纹识别器用于采集持有者的身份信息，当手持处理电路根据当前指纹信息与实时采集的指纹信息对比，如果相符，则手持处理电路与远程监控服务器建立通信连接关系，否则，断开通信连接关系，并在断开前生成告警信息并将该告警信息以及实时采集的指纹信息发送至远程监控服务器，便于后续的追踪处理，告警信息表明手持终端被非法持有；移动通信模块采用现有的GPRS通信模块或者4G通信模块。当然，手持终端还设置有相应的输入设备，比如键盘或者触控屏，用于当检修必要时对预留电缆孔进行打开时向远程监控服务器请求授权，授权后，在规定的时间内打开封堵头，此时封堵头即不报警也不会锁定，一旦超过时间限定，封堵头内的各模块又会进入到告警模式中；其中，手持处理电路采用现有的单片机或者芯片，存储电路中存储有合法的工作人员的指纹信息，该合法的工作人员的指纹信息只有在远程监控服务器授权条件下进行写入或者删除，否则，其他的写入删除指令不被执行。为了便于了解当前维检人员的位置，手持终端还设置有手持GPS定位电路，所述手持GPS定位电路与手持处理电路连接，一旦发现消防预警，能够利于监控中心根据维检人员的位置派遣就近的工作人员前往现场处理。

本实施例中，还包括电力调度服务器，所述电力调度服务器与远程监控服务器通信连接，其中，电力调度服务器存有各个电缆井的电缆分布状况以及电缆供给状况，如果当电缆井内的电缆接头的温度高于最高安全阈值和或电缆井内的水位高于最高安全阈值，则监控工作人员通过远程监控服务器向电力调度服务器做出相应请求，是否可以执行断电操作，以确保其他电力电缆的安全性。

本实施例中，有温度传感器监测电缆以及电缆井内的环境温度，由于电缆接头处由于灰尘、接触等原因，其损耗较大，发热也更为严重，因此，当电缆接头的温度超过第一温度阈值时，则由中央处理电路控制进气风扇和排气风扇同时动作，增强空气流动，对电缆井内进行降温；当电缆接头温度超过第二温度阈值时，中央处理电路控制则由中央处理电路控制进气风扇和排气风扇同时动作，增强空气流动，对电缆井内进行降温，并且中央处理电路控制干粉喷射器向电缆接头喷射干粉，防止火灾发生，并且，当温度超过第一温度阈值时，则中央处理电路生成报警信息，报警信息包括当前位置信息和状态信息到远程监控服务器，远程监控服务器立即根据手持终端的位置派遣维检人员到达现场；当电缆接头温度超过第二温度阈值时，中央处理电路生成报警信息发送到远程监控服务器，且远程监控服务器向电力调度服务器发送相应的断电请求指令，并立即根据手持终端的位置派遣维检人员到达现场。

水位传感器用于检测电缆井内的水位，当水位超过第一水位阈值时，则由中央处理电路控制水泵动作并进行排水；中央处理电路将当前的状态生成告警信息发送至远程监控服务器，远程监控服务器派遣最近的维检人员到现场维检；当电缆接头水位超过第二水位阈值时，则由中央处理电路控制水泵动作，同时，中央处理电路立即生成报警信息，包括当前位置信息和状态信息到远程监控服务器，远程监控服务器向电力调度服务器发送相应的断电请求指令，并立即根据手持终端的位置派遣维检人员到达现场。

当电缆井内的湿度达到设定阈值时，中央处理电路控制进气风扇、排气风扇动作，并生成相应的告警信息并发送到远程监控服务器，远程监控服务器根据手持终端的位置派遣维检人员到达现场。

Claims (7)

1.一种电缆井消防监控装置，其特征在于：包括用于监测地下电缆井监测单元、用于监测未使用的电缆井的监测预警单元、近程处理单元、远程监控服务器、消防执行机构以及手持终端；

所述监测单元的信号输出端与近程处理单元连接，所述监测预警单元与近程处理单元通信连接；所述近程处理单元通过NB-Iot通讯模块与远程监控服务器通信连接，所述手持终端与远程监控服务器通信连接；

所述消防执行机构包括水泵、进气风机、干粉喷射器和排气风机；所述水泵的控制端、进气风机的控制端以及排气风机的控制端均与近程处理单元的控制输出端连接；所述进气风机的进气侧设置有滤湿设备，所述干粉喷射器的喷头正对电缆接头设置。

2.根据权利要求1所述电缆井消防监控装置，其特征在于：所述电缆井监测单元包括温度传感器、湿度传感器以及水位传感器；所述温度传感器、湿度传感器以及水位传感器的输出端均与近程处理单元连接；

所述温度传感器至少为两组，其中一组温度传感器设置于电缆用于监测电缆以及电缆接头的温度，另一组用于监测电缆井内的环境温度。

3.根据权利要求1所述电缆井消防监控装置，其特征在于：所述监测预警单元包括用于封堵未使用电缆孔的封堵头、压敏电阻层、分压电阻、预警处理电路、蓄电池、通断控制电路以及微型电机；

所述封堵头为柱状结构，所述封堵头的一端嵌入于电缆孔用于对未使用的电缆孔进行封堵，所述封堵头的另一端端面沿封堵头的轴向下沉形成沉孔，所述预警处理电路、通断控制电路、微型电机、分压电阻以及蓄电池设置于沉孔内；

所述压敏电阻层设置于封堵头的外侧壁，所述压敏电阻层与分压电阻的一端形成串联结构，分压电阻的另一端接蓄电池正极连接，压敏电阻层还与蓄电池的负极连接，所述分压电阻和压敏电阻层之间的公共连接点与预警处理电路连接，所述预警处理电路的控制输出端与通断控制电路的控制端连接，所述通断控制电路的电源输入端与蓄电池连接，通断控制电路的电源输出端与微型电机的电源端连接；所述预警处理电路与近程处理单元通信连接；

所述沉孔还设置有用于将沉孔与封堵头外侧壁连通的轴孔，所述轴孔内设置有锁舌，所述锁舌与微型电机的电机轴传动连接。

4.根据权利要求3所述电缆井消防监控装置，其特征在于：所述近程处理单元包括中央处理电路、预处理电路和GPS定位电路；

所述预处理电路的输入端与监测单元的输出端连接，所述预处理电路的输出端与中央处理电路连接，所述中央处理电路与GPS定位电路通信连接，所述中央处理电路通过NB-Iot通信模块与远程监控服务器通信连接，所述中央处理电路与预警处理电路通信连接，所述中央处理电路向进气风机、排气风机、水泵以及干粉喷射器的控制端连接并发送控制命令。

5.根据权利要求1所述电缆井消防监控装置，其特征在于：所述手持终端包括摄像头、手持处理电路、指纹识别器、存储电路以及移动通信电路；

所述摄像头与手持处理电路连接，所述指纹识别器与手持处理电路连接，所述存储电路与手持处理电路通信连接，所述手持处理电路通过移动通信模块与远程监控服务器通信连接。

6.根据权利要求1所述电缆井消防监控装置，其特征在于：还包括电力调度服务器，所述电力调度服务器与远程监控服务器通信连接。

7.根据权利要求5所述电缆井消防监控装置，其特征在于：所述手持终端还包括手持GPS定位电路，所述手持GPS定位电路与手持处理电路连接。