CN207976551U - 一种基于气体传感器的电缆消防检测装置 - Google Patents

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检测装置。所述装置包括：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；模数转化器，用于将所述气体采集终端采集的所述参数信号转化为数字信号；处理器，实时接收所述数字信号并产生控制信号，处理器与网络通信模块连接；网络通信模块，与所述处理器连接。所述装置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

一种基于气体传感器的电缆消防检测装置

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检测装置。

背景技术

电缆设备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，电力电缆的安全运行越来越重要。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，测量和监视电缆的运行环境，是避免重大事故发生及控制故障恶化的有力手段，对于保证电缆设备的正常运行，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。

国内外针对电缆设备的监测装置以温度监测为主。目前现场温度测量的方法主要有贴色片测温法、光纤测温法和红外测温法。

对于光纤测温方法，光纤温度传感器，安置在被测目标表面，如高压开关柜内的触点、母线接点、电力电缆接头（能够准确快速地测量出其表面的温度，并将测得的数据通过光纤传到测温仪主机。并且不受高压和环境所干扰），然而光纤具有易折，易断、不耐高温的缺点，积累灰尘后易使绝缘性降低，且在柜内布线难度较大，造价高。

对于红外测温方法，优点是测量范围大，准确度高，缺点是红外成像仪无法透过柜门测量内部设备，开关柜运行时必须关闭柜门，导致红外方式无法测量，而且无法实现高压设备和温度检测的一体化集成，而红外测温为非接触式测温，易受环境及周围的电磁场干扰，需人工操作。

燃烧过程大致可分为三个阶段：阴燃阶段、开始燃烧阶段和燃烧阶段。阴燃阶段具有不明显的烟尘或火焰，同时伴有气味散发出来；开始燃烧阶段具有明显的烟尘，并伴有火焰；燃烧阶段火焰已经蔓延，温度迅速升高。阴燃阶段没有明显的温度变化和烟尘出现，导致传统的燃烧报警装置不能有效的发挥作用，如基于温度传感器的温度监测装置，只能在开始燃烧阶段和燃烧阶段发现异常并报警。

实用新型内容

针对上述问题。本实用新型提出一种基于气体传感器的电缆消防装置，所述装置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。

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检测装置，所述装置包括：

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；

模数转化器，用于将所述气体采集终端采集的所述参数信号转化为数字信号；

处理器，实时接收所述数字信号并产生控制信号，处理器与网络通信模块连接；

网络通信模块，与所述处理器连接；

所述气体采集终端与所述模数转化器连接，所述模数转化器与所述处理器连接，所述处理器与所述网络通信模块连接。

进一步地，所述装置还包括报警器，所述报警器与所述处理器连接；所述处理器产生的控制信号包括报警控制信号，当处理器接收将接收的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，则发出报警控制信号，反之，则不发出报警控制信号；

所述报警器接收到所述报警控制信号时进行报警。

进一步地，所述气体采集终端包括一氧化碳传感器和挥发性有机物VOC传感器；

进一步地，所述挥发性有机物VOC传感器检测的气体包括：甲醛、苯、氨气、酒精、香精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，所述处理器与网络通信模块通过RS485接口连接。

进一步地，所述装置还包括电源，用于为所述装置供电。

进一步地，所述装置的最外部还包括一壳体，所述壳体上设置有用于气体采集、散热或报警声播出的小孔。

进一步地，在所述壳体上设置与待检测电缆附近墙壁相连接的连接结构。

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。

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。

附图说明

图1本实用新型实施例所述基于气体传感器的电缆消防检测装置的机构示意图；

图2本实用新型实施例所述基于气体传感器的电缆消防检测装置的机构示意图。

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，本实施例提供一种基于气体传感器的电缆消防检测装置，所述装置包括：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；用于将所述气体采集终端采集的所述参数信号转化为数字信号的模数转化器；实时接收所述数字信号并产生控制信号的处理器；网络通信模块，与所述处理器连接。所述气体采集终端与所述模数转化器连接，所述模数转化器与所述处理器连接。

如图2所示，所述装置还包括报警器，所述报警器与所述处理器连接；所述处理器产生的控制信号包括报警控制信号，当处理器接收将接收的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，则发出报警控制信号，反之，则不发出报警控制信号；所述报警器接收到所述报警控制信号时进行报警。

所述气体采集终端包括一氧化碳传感器和挥发性有机物VOC传感器；所述挥发性有机物VOC传感器检测的气体包括：甲醛、苯、氨气、酒精、香精中的任意一种或任意两种及以上。所述气体采集终端还包括烟雾传感器和温湿度传感器。

其中，温度传感器的量程为0℃～50℃ ；湿度传感器的量程为0%RH～100%RH；一氧化碳传感器量程为:0-500ppm；

温度温度传感器的分辨率：0.1℃；湿度传感器的分辨率：0.1%RH 一氧化碳传感器的分辨率:1ppm；

其中，温度和湿度温度传感器的响应时间均为：≤15s(1m/s风速) ；一氧化碳传感器的响应时间≤60s ；挥发性有机物VOC传感器的响应≤20s ，烟感传感器的响应时间≤10s。

在本实施例中，温湿度传感器采用的型号为瑞士Sensirion SHT1x； SHT1x 属于盛思锐温湿度传感器家族中的贴片封装系列。传感器包括一个电容性聚合体测湿敏感元件、一个用能隙材料制成的测温元件，在同一芯片上，14 位的A/D 转换器以及串行接口电路实现无缝连接。因此，该温湿度传感器具有响应迅速、抗干扰能力强、性价比高等优点。

在本实施例中，挥发性有机物VOC传感器采用挥发性有机化合物传感器（ZP16-KLHA），该传感器采用先进的片式厚膜半导体气敏元件。对甲醛、苯、一氧化碳、氨气、氢气、酒精、香烟烟雾、香精等有机挥发气体具有极高的灵敏度。经过老化、调试、标定、校准，具有良好的一致性以及极高的灵敏度。

在本实施例中，一氧化碳传感器型号为：ME2-一氧化碳-KLHA，该 一氧化碳传感器利用电化学原理对空气中存在的一氧化碳进行探测，具有良好的选择性，稳定性高灵敏度、高分辨率、低功耗、使用寿命长提供通用异步收发传输器、模拟电压信号、脉冲宽度调制波形等多种输出方式高稳定性、优秀的抗干扰能力、温度补偿、卓越的线性输出。

在本实施例中，烟雾传感器的型号为ZP01-KLHA， ZP01-KLHA 烟雾传感器采用先进的片式厚膜半导体气敏元件，过老化、调试、标定、校准，具有良好的一致性以及极高的灵敏度。所述处理器与网络通信模块通过RS485接口连接。

所述装置还包括电源，用于为所述装置供电，供电参数范围为：9V～28V。

所述装置的最外部还包括一壳体，所述壳体上设置有用于气体采集、散热或报警声播出的小孔。在本实施例中，壳体材料主要可分为不锈钢、铜、紫铜、铝质等材质。紫铜壳进行抛光；铜壳可镀镍、镀锌；铝壳要进行氧化处理；在本实施例中，电缆消防监测器外壳下半部分有4行24列小孔，上半部分有一行窄矩形槽用于进行气体采集、散热、报警声播出等。

在所述壳体上设置与待检测电缆附近墙壁相连接的连接结构。

Claims (3)

1.一种基于气体传感器的电缆消防检测装置，其特征在于，所述装置包括：

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；

模数转化器，用于将所述气体采集终端采集的所述参数信号转化为数字信号；

处理器，实时接收所述数字信号并产生控制信号，处理器与网络通信模块连接；

网络通信模块，与所述处理器连接；

所述气体采集终端与所述模数转化器连接，所述模数转化器与所述处理器连接，

其中，所述气体采集终端包括一氧化碳传感器和挥发性有机物VOC传感器，

所述挥发性有机物VOC传感器检测的气体包括：甲醛、苯、氨气、酒精、香精中的任意一种或任意两种及以上，

所述气体采集终端还包括烟雾传感器和温湿度传感器，

所述处理器与网络通信模块通过RS485接口连接，

所述装置的最外部还包括一壳体，所述壳体上设置有用于气体采集、散热或报警声播出的小孔，

在所述壳体上设置与待检测电缆附近墙壁相连接的连接结构,

其中，温度传感器的量程为0℃～50℃；湿度传感器的量程为0％RH～100％RH；一氧化碳传感器量程为:0-500ppm；

温度温度传感器的分辨率：0.1℃；湿度传感器的分辨率：0.1％RH一氧化碳传感器的分辨率:1ppm；

温度和湿度温度传感器的响应时间均为：≤15s(1m/s风速)；一氧化碳传感器的响应时间≤60s；挥发性有机物VOC传感器的响应≤20s，烟感传感器的响应时间≤10s。

2.根据权利要求1所述一种基于气体传感器的电缆消防检测装置，其特征在于，所述装置还包括报警器，所述报警器与所述处理器连接；所述处理器产生的控制信号包括报警控制信号，当处理器接收将接收的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，则发出报警控制信号，反之，则不发出报警控制信号；所述报警器接收到所述报警控制信号时进行报警。

3.根据权利要求1所述一种基于气体传感器的电缆消防检测装置，其特征在于，所述装置还包括电源，用于为所述装置供电。