CN209230668U - 一种变电站电缆沟综合监测报警装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种变电站电缆沟综合监测报警装置，包括电缆沟，还包括信号采集装置、通讯模块、信号处理装置和继电器联动控制装置，信号采集装置的输出端通过信号输入电路与信号处理装置连接，信号处理装置一输出端与通讯模块连接，信号处理装置的另一输出端通过信号输出电路与继电器联动控制装置；信号采集装置包括用于检测小动物的微波感应开关、用于检测电缆沟内水位的水浸探测器和用于检测电缆沟周边环境温度的感温电缆；微波感应开关、水浸探测器、感温电缆能够有效地对电缆沟进行实时有效的监测，在发现异常的第一时间通过GSM短信模块发送设定短信以通知运维人员。

Description

一种变电站电缆沟综合监测报警装置

技术领域

本实用新型涉及变电站电缆沟技术领域，尤其涉及一种变电站电缆沟综合监测报警装置。

背景技术

电缆沟是变电站中不可或缺的基础设施，主要用来放置电缆和保护电缆，加强对电缆沟的管理，改善电缆沟环境，保护电缆沟内的电缆不受损伤，对变电站的安全运行有着非常重要的意义。影响电缆沟内电缆安全稳定运行的影响因素主要有三方面：小动物、水、温度。传统变电站针对这三方面现有的监测手段主要是运维人员不定期的通过视频监控、红外摄像仪等监测装置来发现问题，具有延迟性，运维人员没有办法在问题影响最小化的时候得到通知，很容易导致进一步的恶化，所以需要对变电站电缆沟进行实时的监测，一旦发现异常，及时的通知到运维人员，将影响和损失降到最小。

实用新型内容

基于背景技术存在的技术问题，本实用新型提出了一种变电站电缆沟综合监测报警装置，实现对变电站电缆沟进行实时的监测，在发现异常能第一时间通过通知运维人员。

本实用新型提出的一种变电站电缆沟综合监测报警装置，包括电缆沟，还包括信号采集装置、通讯模块、信号处理装置和继电器联动控制装置，信号采集装置的输出端通过信号输入电路与信号处理装置连接，信号处理装置一输出端与通讯模块连接，信号处理装置的另一输出端通过信号输出电路与继电器联动控制装置连接；信号采集装置包括用于检测小动物的微波感应开关、用于检测电缆沟内水位的水浸探测器和用于检测电缆沟周边环境温度的感温电缆。

进一步地，微波感应开关、水浸探测器、感温电缆的一端分别与信号处理装置的检测端接口连接，另一端都连接到信号处理装置的检测公共端接口。

进一步地，所述信号输入电路为光耦隔离电路，所述信号输出电路为光电耦合放大电路。

进一步地，所述光耦隔离电路包括设置于输入端的限流电阻R1和设置于输出端的分压电阻R2，限流电阻R1远离输入端的一侧连接有发光二极管E1，发光二极管E1另一端接地，分压电阻R2一端与单片机I/O口输入端连接，分压电阻R2另一端与三极管的集电极连接，光电三极管Q3的发射极接地。

进一步地，所述光电耦合放大电路包括设置于输入端的限流电阻R3和设置于输出端的集电极电阻Rc，限流电阻R3一端与单片机I/O口输出端连接，集电极电阻Rc的输出端与所述继电器联动控制装置连接，集电极电阻Rc的输入端分别与三极管Q1的集电极、光电三极管Q2的集电极连接，三极管Q1的发射极接地，三极管Q1的基极与光电三极管Q2的发射极连接。

进一步地，电缆沟内还设置有通过继电器联动控制装置控制的抽水装置。

进一步地，所述信号处理装置包括51单片机，所述通讯模块为GSM短信模块，所述感温电缆为85℃线型感温电缆，并敷设于电力电缆上。

进一步地，电缆沟中设置至少一个用于检测电缆沟中水位的水浸探测器。

进一步地，电缆沟中设置有检测报警水位的一级水浸探测器和用于检测警戒水位的二级水浸探测器。

进一步地，一级水浸传感器距离电缆沟沟底3-6cm，二级水浸传感器距离电缆沟沟底8-12cm。

本实用新型提供的一种变电站电缆沟综合监测报警装置的优点在于：本实用新型结构中提供的一种变电站电缆沟综合监测报警装置，微波感应开关、水浸探测器、感温电缆能够有效地对电缆沟进行实时有效的监测，在发现异常的第一时间通过GSM短信模块发送设定短信以通知运维人员，单片机通过控制继电器联动控制装置控制抽水装置对电缆沟内的水进行自动排水，缩短异常的发现和处理时间，实现保护电缆的目的。

附图说明

图1为本实用新型的装置示意图；

图2为本实用新型的信号采集装置与信号处理装置连接方式图；

图3为本实用新型的输入电路示意图；

图4为本实用新型的输出电路示意图；

其中，1、信号采集装置，2、信号处理装置，3、继电器联动控制装置。

具体实施方式

下面，通过具体实施例对本实用新型的技术方案进行详细说明。

参照图1，本实用新型提出的一种变电站电缆沟综合监测报警装置，包括电缆沟，还包括信号采集装置1、通讯模块4、信号处理装置2和继电器联动控制装置3，信号采集装置1的输出端通过信号输入电路与信号处理装置2连接，信号处理装置2一输出端与通讯模块4连接，信号处理装置2的另一输出端通过信号输出电路与继电器联动控制装置3连接；信号采集装置1包括用于检测小动物的微波感应开关、用于检测电缆沟内水位的水浸探测器和用于检测电缆沟周边环境温度的感温电缆。

所述信号输入电路为光耦隔离电路，所述信号输出电路为光电耦合放大电路。微波感应开关、水浸探测器、感温电缆的一端分别与信号处理装置2的检测端接口连接，另一端都连接到信号处理装置2的检测公共端接口。

微波感应开关利用电磁波的多普勒原理，微波感应开关通过反射波的变化来对电缆沟内小动物进行监测。

水浸探测器根据探测电极浸水后阻抗发生变化，输出干接点信号来指示电缆沟内有无水，通常为常开干接点，干接点处于断开状态，当接触到水时干接点处于闭合状态。

感温电缆内部是两根弹性钢丝，每根钢丝外面都包有一层感温且绝缘的材料，正常监视状态下，两根钢丝都处于绝缘状态，当周边环境温度上升到预定动作温度的时候，温度敏感材料将破裂，两根钢丝会产生短路，以此来对电缆沟内温度进行监测。

电缆沟内还设置有通过继电器联动控制装置3控制的抽水装置。所述信号处理装置2包括51单片机，所述通讯模块4为GSM短信模块，所述感温电缆为85℃线型感温电缆，并敷设于电力电缆上，感温电缆通过检测电缆周边环境，实现对电缆的火灾检测预防。

信号采集装置1监测到电缆沟内异常信号后，微波感应开关、水浸探测器、感温电缆作为三种检测方式，其输入的开关量信号转换成与单片机51输入口相匹配的数字信号，如图3所示的信号输入电路为光耦隔离电路的电路图，三种检测方式通过光耦隔离电路路转换成单片机能够接收和处理的信号，所述光耦隔离电路包括设置于输入端的限流电阻R1和设置于输出端的分压电阻R2，限流电阻R1远离输入端的一侧连接有发光二极管E1，发光二极管E1另一端接地，分压电阻R2一端与单片机I/O口输入端连接，分压电阻R2另一端与三极管的集电极连接，光电三极管Q3的发射极接地。当输入端输出高电平点亮发光二极管E1，输出端接收到光信号后通过分压电阻R2的分压，输出端输出低电平。

三种监测装置的开关量信号经过该电路后输入至单片机中。经单片机判断有异常信号，单片机信号控制GSM短信模块将异常情况用预先设置好的报警短信发送给运维人员的值班手机之上，实现快速报警通知，单片机接收到信号后，每个检测端口均可自定义名称，报警短信内容也可以自定义。

如图4所示的光电耦合放大电路，单片机通过继电器联动控制装置3控制的抽水装置，单片机与继电器联动控制装置3通过光电耦合放大电路连接，所述光电耦合放大电路包括设置于输入端的限流电阻R3和设置于输出端的集电极电阻Rc，限流电阻R3一端与单片机I/O口输出端连接，集电极电阻Rc的输出端与所述继电器联动控制装置3连接，集电极电阻Rc的输入端分别与三极管Q1的集电极、光电三极管Q2的集电极连接，三极管Q1的发射极接地，三极管Q1的基极与光电三极管Q2的发射极连接。单片机I/O口输出电压信号经光电耦合放大电路将信号发光二极管E2和光电三极管Q2进行耦合，三极管Q1驱动电路进行放大后输出高电平电压到继电器联动控制装置3控制抽水装置的启停。

本实施例中，单片机I/O口输出5V电压，经光电耦合放大电路后，输出24V电压到继电器联动控制装置3中以控制抽水装置的启停。

电缆沟中设置至少一个用于检测电缆沟中水位的水浸探测器。电缆沟中设置有检测报警水位的一级水浸探测器和用于检测警戒水位的二级水浸探测器。一级水浸传感器距离电缆沟沟底3-6cm，二级水浸传感器距离电缆沟沟底8-12cm。

本实用新型采用的一级水浸传感器距离电缆沟沟底5cm，二级水浸传感器距离电缆沟沟底10cm，采用两个水浸探测器设置两级水位检测，当一级水浸传感器到水位达到报警水位时，51单片机控制GSM短信模块发送短信通知运维人员电缆沟内水位达到报警水位；当二级水浸传感器检测水位达到警戒水位时，51单片机控制GSM短信模块发送短信通知运维人员电缆沟内水位达到警戒水位，并51单片机通过控制继电器联动以控制抽水装置启动开启排水，当水位降低到报警水位之下时，水泵停止工作。运维人员通过接收短信可以实时得知电缆沟中的水位是否在报警水位以上，便于运维人员对电缆沟中的水进行相应的处理。

微波感应开关、水浸探测器、感温电缆作为三种检测方式，均与51单片机连接，51单片机根据输入信号的来源不同，控制GSM短信模块中设定的发送短信的内容不同；当微波感应开关输入信号时，GSM短信模块发送设定的有关小动物的短信，当水浸探测器输入信号时，GSM短信模块发送设定的有关电缆沟中水位的短信，当感温电缆输入信号时，GSM短信模块发送设定的有关电缆沟周边环境温度的短信。运维人员通过以上接收的短信分类，可以快速得知相应电缆沟的状况，便于运维人员有针对的进行相应的操作。同时三种检测方式集中到信号采集装置1中，避免因单项检测的片面性；同时三者之间相互独立，使得检测效率高，检测准确性强。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种变电站电缆沟综合监测报警装置，包括电缆沟，其特征在于，还包括信号采集装置（1）、通讯模块（4）、信号处理装置（2）和继电器联动控制装置（3），信号采集装置（1）的输出端通过信号输入电路与信号处理装置（2）连接，信号处理装置（2）一输出端与通讯模块（4）连接，信号处理装置（2）的另一输出端通过信号输出电路与继电器联动控制装置（3）连接；

信号采集装置（1）包括用于检测小动物的微波感应开关、用于检测电缆沟内水位的水浸探测器和用于检测电缆沟周边环境温度的感温电缆。

2.根据权利要求1所述的变电站电缆沟综合监测报警装置，其特征在于，微波感应开关、水浸探测器、感温电缆的一端分别与信号处理装置（2）的检测端接口连接，另一端都连接到信号处理装置（2）的检测公共端接口。

3.根据权利要求1所述的变电站电缆沟综合监测报警装置，其特征在于，所述信号输入电路为光耦隔离电路，所述信号输出电路为光电耦合放大电路。

4.根据权利要求3所述的变电站电缆沟综合监测报警装置，其特征在于，所述光耦隔离电路包括设置于输入端的限流电阻R1和设置于输出端的分压电阻R2，限流电阻R1远离输入端的一侧连接有发光二极管E1，发光二极管E1另一端接地，分压电阻R2一端与单片机I/O口输入端连接，分压电阻R2另一端与三极管的集电极连接，光电三极管Q3的发射极接地。

5.根据权利要求3所述的变电站电缆沟综合监测报警装置，其特征在于，所述光电耦合放大电路包括设置于输入端的限流电阻R3和设置于输出端的集电极电阻Rc，限流电阻R3一端与单片机I/O口输出端连接，集电极电阻Rc的输出端与所述继电器联动控制装置（3）连接，集电极电阻Rc的输入端分别与三极管Q1的集电极、光电三极管Q2的集电极连接，三极管Q1的发射极接地，三极管Q1的基极与光电三极管Q2的发射极连接。

6.根据权利要求1所述的变电站电缆沟综合监测报警装置，其特征在于，电缆沟内还设置有通过继电器联动控制装置（3）控制的抽水装置。

7.根据权利要求1所述的变电站电缆沟综合监测报警装置，其特征在于，所述信号处理装置（2）包括51单片机，所述通讯模块（4）为GSM短信模块，所述感温电缆为85℃线型感温电缆，并敷设于电力电缆上。

8.根据权利要求1-7任一所述的变电站电缆沟综合监测报警装置，其特征在于，电缆沟中设置至少一个用于检测电缆沟中水位的水浸探测器。

9.根据权利要求8所述的变电站电缆沟综合监测报警装置，其特征在于，电缆沟中设置有检测报警水位的一级水浸探测器和用于检测警戒水位的二级水浸探测器。

10.根据权利要求9所述的变电站电缆沟综合监测报警装置，其特征在于，一级水浸传感器距离电缆沟沟底3-6cm，二级水浸传感器距离电缆沟沟底8-12cm。