CN209690749U - 一种电缆沟井环境综合监测及预警装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种电缆沟井环境综合监测及预警装置，其包括设有电缆沟盖板（9）和电缆支架（6）的电缆沟井（8），电缆支架（6）上设有电缆（7），电缆沟井（8）内设有均与控制器单元（11）相连的烟雾传感器（1）、CH4传感器（2）、温度传感器（3）、湿度传感器（4）、水位传感器（5）、现场报警装置（10）、加热机（12），降温机（13）、加湿机（14）、干燥机（15）、排风机（16），本实用新型精度准确，快速定位，降低工作量及实施成本，提供可靠数据支撑，安全可靠，交互拓展性强。
Description
技术领域：
本实用新型涉及一种电缆沟井环境综合监测及预警装置，属于检修现场无线传感监测领域，广泛应用于电力系统设备运行环境监测。
背景技术：
电缆是变电站重要的能量、信息传输通道，因此电缆的安全运行对供电可靠性至关重要，但电缆对温湿度等运行环境要求非常苛刻，而电缆一般通过电缆沟井敷设，由于电缆沟内运行环境恶劣，导致电缆在运行中极易出现故障，轻则损害绝缘降低寿命，重则引发火灾。
目前，供电公司运维人员一般采用定期巡视的方式对电缆进行检查，检查时需要移除水泥盖板并进入电缆沟井测量，缺乏对电缆运行工况的在线监测，事故发生时，查找隐患位置难度大、时间长，无法了解实时运行情况。
并且，电缆中间头、压接头因为运行环境以及制作、安装等方面的原因，在高电压、异常 工况下容易引起温度升高，绝缘层损坏，最终导致火灾发生。缺乏对电缆沟积水的监测，电缆在水浸状态下运行，会严重影响电缆绝缘和使用寿命。
还有，电缆沟各种垃圾经分解容易形成甲烷等可燃气体，甲烷的着火点低，而电缆沟井又是密闭环境，它的积蓄给电缆运行以及巡视维护带来相当大的隐患。
因此需要一种能够对电缆沟井运行环境进行实时在线监测的综合监测及预警装置，以便快速查找消缺。
实用新型内容：
本实用新型的目的在于克服已有技术的不足而提供一种精度准确，快速定位，降低运维人员的工作量，降低实施成本，为电缆调度部门提供可靠的数据支撑，安全可靠，交互性强，拓展性强的电缆沟井环境综合监测及预警装置
本实用新型的目的可以通过如下措施来达到：一种电缆沟井环境综合监测及预警装置，其包括电缆沟井，电缆沟井上端设有电缆沟盖板，电缆沟井内两侧均匀设有电缆支架，电缆支架上架设有电缆，其特征在于电缆沟井内设有烟雾传感器、CH4传感器、温度传感器、湿度传感器、水位传感器、现场报警装置、加热机，降温机、加湿机、干燥机、排风机、控制器单元，烟雾传感器、CH4传感器、温度传感器、湿度传感器、水位传感器、现场报警装置、加热机，降温机、加湿机、干燥机、排风机均与控制器单元相连；
为了进一步实现本实用新型的目的，所述的温度传感器为DS18B20芯片，所述湿度传感器为DHT11芯片，所述烟雾传感器为MQ-2芯片。
为了进一步实现本实用新型的目的，所述的控制器单元包括单片机，单片机分别连接晶振模块、存储模块、异常状态指示模块、显示器模块、按键输入单元、RS485通讯模块、继电器模块；烟雾传感器、CH4传感器、温度传感器、湿度传感器、水位传感器、现场报警装置均与单片机相连，加热机，降温机、加湿机、干燥机、排风机均通过继电器模块与单片机；单片机通过RS485通讯模块与变电站监控室监控主机连接。
为了进一步实现本实用新型的目的，所述的单片机为AT89S52单片机。
为了进一步实现本实用新型的目的，所述的显示器模块为12864液晶元件。
为了进一步实现本实用新型的目的，所述的存储模块为24C02元件。
本实用新型同已有技术相比可产生如下积极效果：本实用新型具有在线监测温度、湿度、烟雾、水位、易燃气体、可报警的功能，从而确保电缆沟内设备的安全稳定运行。本实用新型通过分布各类传感器，采用多点监控，并结合（温度、烟雾、水位）等帮助运维人员提前发现电缆运行中潜在的故障隐患，保证了电缆安全可靠运行，极大降低运维人员的巡视工作量，降低实施成本，为电缆调度部门提供可靠的数据支撑，可以广泛应用于各种需要监测环境的设备。其具有：
1.精度准确。克服普通温度传感器测温不准确，失灵易发生事故的缺点，选用数字高精度传感器，单片机可以读取数字量，省去A/D转换模块，节省项目成本。
2.快速定位。快速找到隐患位置。
3.安全可靠。本实用新型可将电缆沟运行环境数据采集传输至变电站监控中心，避免了恶劣环境对运维人员造成伤害。
4.交互性强。带有RS485通讯接口可以远程监控，用户可以通过按键自行设定系统参数，精度高、测量范围广。
5.拓展性强。可通过添加加热机、干燥机等负载实现自动处理异常状况，提高了整个装置的应用性。
附图说明：
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型的控制部分的原理框图。
具体实施方式：
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作详细说明：
实施例：一种电缆沟井环境综合监测及预警装置（参见图1、图2），其包括电缆沟井8，电缆沟井8上端设有电缆沟盖板9，电缆沟井8内两侧均匀设有电缆支架6，电缆支架6上架设有电缆7，电缆沟井8内设有烟雾传感器1、CH4传感器2、温度传感器3、湿度传感器4、水位传感器5、现场报警装置10、加热机，降温机、加湿机、干燥机、排风机、控制器单元11，烟雾传感器1、CH4传感器2、温度传感器3、湿度传感器4、水位传感器5、现场报警装置10、加热机，降温机、加湿机、干燥机、排风机均与控制器单元11相连。
控制器单元11包括单片机，单片机分别连接晶振模块、存储模块、异常状态指示模块、显示器模块、按键输入单元、RS485通讯模块、继电器模块11-8；烟雾传感器1、CH4传感器2、温度传感器3、湿度传感器4、水位传感器5、现场报警装置10均与单片机相连，加热机，降温机、加湿机、干燥机、排风机均通过继电器模块11-8与单片机。单片机通过RS485通讯模块与变电站监控室监控主机连接，实现数据传输。
烟雾传感器1、CH4传感器2、温度传感器3、湿度传感器4、水位传感器5通过信号线与单片机I/O连接，用于交换数据；
按键输入单元由4个按键输入模块组成，分别为“设置”、“加”、“减”以及“确认”键，用于将指令发送至单片机处理；
异常状态指示模块由4个LED报警灯组成，指示异常状态；
进一步，所述单片机为AT89S52单片机。
进一步，所述温度传感器3为DS18B20芯片，所述湿度传感器4为DHT11芯片，所述烟雾传感器1为MQ-2芯片。
进一步，温度传感器3具有出厂设置编码唯一性，利用此特性进行电缆沟分区段分布，可达到区分电缆沟地理位置目的，快速找到隐患位置。
进一步，所述显示器模块为12864液晶元件。
进一步，所述RS485通讯模块包括SP485E芯片，SP485E芯片在A线B线的两端并联设置有两个双向TVS管，两个双向TVS管还分别连接有偏置电阻。通信部分采用RS485协议。实时将电缆沟环境状况信息双向传输至变电站监控室监控主机。
进一步，所述存储模块为24C02元件，可长期将电缆监测的历史数据进行储存，为下一步开展电缆网运行状态评估、检修提供数据支撑。
根据安全规程对电缆沟环境相关要求，人为的通过按键输入模块输入各传感器阀值范围，各传感器实时探测周边环境，并将探测的信息送给单片机处理，温湿度值、水位值、有毒气体含量等将时刻显示在12864显示屏上，如果采集值超过设定阀值，通过RS485通讯模块将信号传送至变电站监控室监控主机，同时显示器模块显示故障位置，直至运维人员完成故障处理。并且存储模块将电缆监测的历史数据进行储存，同时单片机启动现场报警装置报警，同时通过继电器模块驱动相应调节器(加热机、降温机、加湿机、干燥机、排风机等)进行处理，直至达到正常值。
应当理解的是，本说明书未详细阐述的部分都属于现有技术。以上的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型的权利要求书确定的保护范围内。
Claims (6)
1.一种电缆沟井环境综合监测及预警装置，其包括电缆沟井（8），电缆沟井（8）上端设有电缆沟盖板（9），电缆沟井（8）内两侧均匀设有电缆支架（6），电缆支架（6）上架设有电缆（7），其特征在于电缆沟井（8）内设有烟雾传感器（1）、CH4传感器（2）、温度传感器（3）、湿度传感器（4）、水位传感器（5）、现场报警装置（10）、加热机（12），降温机（13）、加湿机（14）、干燥机（15）、排风机（16）、控制器单元（11），烟雾传感器（1）、CH4传感器（2）、温度传感器（3）、湿度传感器（4）、水位传感器（5）、现场报警装置（10）、加热机（12），降温机（13）、加湿机（14）、干燥机（15）、排风机（16）均与控制器单元（11）相连。
2.根据权利要求1所述的一种电缆沟井环境综合监测及预警装置，其特征在于所述的温度传感器（3）为DS18B20芯片，所述湿度传感器（4）为DHT11芯片，所述烟雾传感器（1）为MQ-2芯片。
3.根据权利要求1所述的一种电缆沟井环境综合监测及预警装置，其特征在于所述的控制器单元（11）包括单片机（11-1），单片机（11-1）分别连接晶振模块（11-2）、存储模块（11-3）、异常状态指示模块（11-4）、显示器模块（11-5）、按键输入单元（11-6）、RS485通讯模块（11-7）、继电器模块（11-8）；烟雾传感器（1）、CH4传感器（2）、温度传感器（3）、湿度传感器（4）、水位传感器（5）、现场报警装置（10）均与单片机（11-1）相连，加热机（12），降温机（13）、加湿机（14）、干燥机（15）、排风机（16）均通过继电器模块（11-8）与单片机（11-1）；单片机（11-1）通过RS485通讯模块（11-7）与变电站监控室监控主机连接。
4.根据权利要求3所述的一种电缆沟井环境综合监测及预警装置，其特征在于所述的单片机（11-1）为AT89S52单片机。
5.根据权利要求3所述的一种电缆沟井环境综合监测及预警装置，其特征在于所述的显示器模块（11-5）为12864液晶元件。
6.根据权利要求3所述的一种电缆沟井环境综合监测及预警装置，其特征在于所述的存储模块（11-3）为24C02元件。
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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