CN212276243U - 一种具有主动安全设备的配电柜环境监测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有主动安全设备的配电柜环境监测系统，包括信息采集单元、无线通信单元、显示记录单元、信息处理单元、主动安全设备、环境控制单元、警报装置。所述信息采集单元包括多种传感器和视频监控模块，可以实时监控配电柜运行状态。所述信息处理单元能够控制所述主动安全设备、环境控制单元、警报装置，并与无线通信单元连接。通过这套监测系统，可以全方位监控台区配电柜的运行状态并作出相关预警，还能够及时自行处理起火、漏电等突发险情。

Description

一种具有主动安全设备的配电柜环境监测系统

技术领域

本实用新型涉及电力设备监测技术领域，特别是一种具有主动安全设备的配电柜环境监测系统。

背景技术

配电柜是配电系统的末级设备，分为动力配电柜和照明配电柜、计量柜。随着社会用电负荷逐年增长，配电柜数量越来越多，不可避免地会发生一些故障，包括高温、过流、电压不稳、元件老化等。为了保证配电柜的安全运行，需要大量的运维人员监控维护辖区各个配电柜物理环境以及电气参数状况，避免设备故障时对设备造成损害和造成用户用电中断。目前的配电柜不能对运行环境全方位实时监控并具备应急处置能力，智能化程度不足，从而导致运维系统效率低下、人工成本增加。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种具有主动安全设备的配电柜监测系统。所述监测系统能极大提高配电系统的智能化水平，减少运维成本。

本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：一种具有主动安全设备的配电柜环境监测系统，包括信息采集单元、无线通信单元、显示记录单元、信息处理单元、主动安全设备、环境控制单元、供电单元、应急电源、警报装置。所述供电单元与各元件连接用于给整个系统供电，所述应急电源与供电单元、系统各元件连接并在外部电源切断后给系统供电。

所述信息处理单元与所述信息采集单元、显示记录单元、环境控制单元、警报装置、主动安全设备连接，所述信息处理单元还通过所述无线通信单元与远程监控平台连接实现通信。所述监测系统能全方位监控配电柜运行环境，对不良运行状况进行警报并发送到远程监控平台，且运维人员能通过远程监控平台调节配电柜环境，有效预防设备损害和防止重大灾害的发生。

优选地，所述信息采集单元包括温度传感器、湿度传感器、红外热成像装置、智能电能表、烟雾传感器、弧光传感器、声音传感器、水浸传感器、门动传感器、视频监测模块，所述各种类型的传感器可以是一个或多个，能对温湿度、噪音、火焰、弧光、水浸情况、开关门状态、电压电流情况进行实时监控。

优选地，所述视频监测模块包括摄像头和与其连接的图像采集卡，图像信号通过图像采集卡连接到信息处理单元，所述水浸监测传感器安装于配电柜底部用于监测配电柜内部是否有水浸入，所述门动传感器安装于配电柜内部门锁位置用于监控柜门开关状态。

优选地，所述红外成像装置为红外热成像摄像头，安装于所述配电柜内部用于监测柜内整体环境温度和火焰预警。

优选地，所述应急电源为可充电电源，正常状况时由供电单元充电，当所述供电单元断电时，所述应急电源自动启动并为系统提供临时电源以保证监测系统和主动安全设备的正常运行。

优选地，所述主动安全设备包括自动断电装置和自动灭火装置，当所述信息采集

单元检测到出现水浸、触电、漏电等状况时，所述信息处理单元发送控制信号启

动自动断电装置，当所述信息采集单元检测到起火时，所述信息处理单元发送控制信号同时启动自动断电装置和自动灭火装置。

优选地，所述信息处理单元为微处理器，接收来自信息采集单元的各种信号，适当转换处理后与预置的环境参数阈值数据对比，判断配电柜运行状态是否正常，再通过所述无线通信单元输出相应信号到远程监控平台，同时输出数据到显示记录单元形成配电柜运行日志记录，必要时输出控制信号启动主动安全设备进行损害管制。

优选地，所述环境控制单元包括智能温控装置和智能除湿装置，可以根据所述信号处理单元的控制信号调节配电柜内部的温度和湿度。

优选地，所述警报装置包括鸣笛警报装置和闪灯警报装置，所述鸣笛警报装置和闪灯警报装置接收来自信息处理单元的信号，并发出相应的警报。

优选地，所述显示记录单元接收来自信息处理单元的信号，其包括存储器和显示器，存储器存储配电柜运行数据的日志记录，显示器用来实时显示配电柜各种运作状态数据，方便运维人员快速判断故障类型。

本实用新型具有以下优点：通过全方位智能监控运行状态，有效预防配电柜发生故障，并且在险情发生时主动执行损害管制操作，进一步减少损失。这种预防加及时处置险情的智能配电柜能极大地减轻运维人员工作量，防止严重灾害的发生。

附图说明

图1为本实用新型所述配电柜监测系统的结构原理示意图。

具体实施方式

为使实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实施例提供了一种具有主动安全系统的内部环境监控系统，如图1所示，包括信息采集单元、无线通信单元、显示记录单元、信息处理单元、主动安全设备、环境控制单元、警报装置、供电单元、应急电源。所述信息采集单元包括温度传感器、湿度传感器、红外热成像装置、智能电能表、烟雾传感器、弧光传感器、声音传感器、水浸传感器、门动传感器、视频监测模块；所述环境控制单元包括智能温控装置和智能除湿装置；所述主动安全设备包括自动断电装置和自动灭火装置；所述警报装置包括鸣笛警报装置和闪灯警报装置。

所述自动灭火装置可以由二氧化碳压缩气瓶及电磁阀组成，当所述监测系统判断发生起火情形时，系统可以通过信息处理单元立即打开所述压缩气瓶的阀门，使大量二氧化碳充斥于相对密闭的配电柜，进而能有效灭火且不对其他元件产生影响。

所述应急电源为EPS应急电源，正常状况时由供电单元充电，当紧急事件导致系统自动断电时，所述供电单元无法再为系统提供电源，所述应急电源可以为系统提供临时电源以保证监测系统和主动安全设备的正常运行。

所述智能温控装置包括安装于各个部位的多个散热风扇和电加热器，所述智能除湿装置可以为WB10-600智能除湿装置。

在本实施例中，多个温度传感器、湿度传感器、弧光传感器安装在各触点开关、电路元器件等关键部位，温度、湿度传感器可以监控配电柜内温度、湿度，弧光传感器用于监控电路打火情况，若监测到温度过高则通过信息处理单元控制智能温控装置进行降温，同理若监测到湿度过高则可通过智能除湿装置进行除湿，若监测到弧光则上传预警信号到远程监控平台，并可以根据实际情况判断是否启动自动断电装置。

所述智能电能表为三相四线智能电能表，每路电能表都能测量电流、电压、频率、功率，能对欠压、过压、断相、过流等事件进行报警。

在本实施例中，所述声音传感器、烟雾传感器、红外热成像装置安装于配电柜内空旷部位，水浸传感器安装于配电柜底部，可以监控配电柜内发生的噪音、冒烟、起火、水浸等异常情况。

所述显示记录单元包括存储介质、显示屏及其附属电路，存储介质为TF存储卡，显示屏为段式液晶屏，显示屏可以实时显示各种传感器探测的参数和信息处理单元输出的故障类型，通过显示屏维护人员可以快速了解故障情况。

所述信息处理单元为FPGA，能够接收各个传感器的信号并判断各项参数是否超标，若发生超标将通过所述无线通信单元输出相应信号到远程监控平台；所述信息处理单元输出运行数据到显示记录单元形成配电柜运行日志记录；发生起火、漏电、水浸等危险状况时，所述信息处理单元输出控制信号启动主动安全设备，同时控制启动本地警报装置，提醒附近人员避让。

所述无线通信单元可以通过SIM卡及其附属电路实现，采用4G的形式传输数据至远程监控平台。

当所述温度传感器监测到配电柜内温度过高，且所述红外热成像装置监测到火焰温度的特征信号，信息处理单元发出控制信号启动自动灭火装置进行灭火，将起火遏制在初期阶段防止扩大。若起火初期导致自动断电装置启动，系统失去所述供电单元供电，EPS应急电源立即启动为系统供电，同样可由信息处理单元控制启动自动灭火装置进行灭火。

上面结合附图对本实用新型进行了示例性描述，显然本实用新型具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本实用新型的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种具有主动安全设备的配电柜环境监测系统，其特征在于，包括信息采集单元、无线通信单元、显示记录单元、信息处理单元、主动安全设备、远程监控平台，所述信息处理单元与所述信息采集单元、显示记录单元、主动安全设备连接，所述信息处理单元还通过所述无线通信单元与所述远程监控平台连接实现通信；

所述主动安全设备包括自动断电装置和自动灭火装置，所述自动断电装置和自动灭火装置通过接收所述信息处理单元的控制信号进行控制。

2.根据权利要求1所述的配电柜环境监测系统，其特征在于，所述信息采集单元包括多个传感器、红外热成像装置、智能电能表和视频监测模块，所述视频监测模块包括摄像头和与其连接的图像采集卡，图像信号通过图像采集卡连接到信息处理单元。

3.根据权利要求2所述的配电柜环境监测系统，其特征在于，所述传感器包括温度传感器、湿度传感器、水浸传感器、烟雾传感器、弧光传感器、声音传感器、门动传感器，所述水浸传感器安装于配电柜底部用于监测配电柜内部是否有水浸入，所述门动传感器安装于配电柜内部门锁位置用于监控柜门开关状态。

4.根据权利要求1所述的配电柜环境监测系统，其特征在于，所述信息处理单元为微处理器，用于接收处理来自信息采集单元的各种信号，并将处理后的信号发送至所述显示记录单元、远程监控平台。

5.根据权利要求2所述的配电柜环境监测系统，其特征在于，所述红外热成像装置安装于所述配电柜内部用于监测柜内整体环境温度和火焰预警。

6.根据权利要求1-5中任意一项所述的配电柜环境监测系统，其特征在于，还包括环境控制单元，所述环境控制单元与信息处理单元连接。

7.根据权利要求6所述的配电柜环境监测系统，其特征在于，所述环境控制单元包括智能温控装置和智能除湿装置，用于控制配电柜内部的温度和湿度。

8.根据权利要求6所述的配电柜环境监测系统，其特征在于，还包括警报装置，所述警报装置包括鸣笛警报装置和/或闪灯警报装置，所述鸣笛警报装置和闪灯警报装置均通过接收所述信息处理单元的控制信号进行控制。

9.根据权利要求6所述的配电柜环境监测系统，其特征在于，所述显示记录单元包括存储器和显示器，所述存储器和显示器均接收来自信息处理单元的信号，所述存储器用于存储各种参数信息形成日志记录，所述显示器用于实时显示所述配电柜环境状态。

10.根据权利要求6所述的配电柜环境监测系统，其特征在于，还包括供电单元和应急电源，所述供电单元用于给系统供电，所述应急电源与供电单元连接用于在外部电源切断后给系统供电。

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