CN213543654U - 一种多功能无源智能堵头 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电力管道技术领域，公开了一种多功能无源智能堵头，包括呈圆环状设置的外壳体，外壳体的顶面设有放置壳体，放置壳体内设有PCB电路板，PCB电路板上集成有水位传感器、危险气体传感器、电缆测温传感器、CT电流芯片、计算芯片、开关传感器和无线通讯模块，水位传感器、危险气体传感器、电缆测温传感器和开关传感器均与计算芯片电性连接在一起，计算芯片通过无线通讯模块与外界云平台进行信息交互，外壳体的内环部上设有传感钢圈，传感钢圈的外壁与外壳体的内环壁固接在一起，传感钢圈与CT电流芯片电性连接在一起；本实用新型具有管理方便、可自主取电、高智能化的特点。

Description

一种多功能无源智能堵头

技术领域

本实用新型涉及电力管道技术领域，具体涉及一种多功能无源智能堵头。

背景技术

目前，在电力管道运维中，如何对各个管道的电力井进行进一步的深化管理，是一个亟待解决的课题。如：电力井，有几个孔已经穿缆，哪些孔仍然空余？电缆是否被水没过？井中的危险气体是否超标？电缆温度是否正常？巡检过程是否对有安全风险的电力井进行及时处理，哪个工程队负责，施工队有无实际开盖巡查？如何快速定位存在安全隐患的电力井？对于电网的安全运营，及电力系统资源的最优化方案实施，最有效的方法是对电力设备进行在线监测。因此，我们需要针对电力井的整个施工流程进行研究，对电力井中的设备进行智能化改造，以满足我们的管理需要。

发明内容

有鉴于此，本实用新型提供一种多功能无源智能堵头。

为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：一种多功能无源智能堵头，包括呈圆环状设置的外壳体，所述外壳体的顶面上呈嵌入式设置有放置壳体，放置壳体内设有PCB电路板，PCB电路板上集成有用于检测电力井井底水浸情况的水位传感器、用于检测电力井内危险气体浓度的危险气体传感器、用于检测电缆温度的电缆测温传感器、用于提供工作电流的CT电流芯片、搭载有边缘算法的计算芯片、用于检测各传感器工作情况的开关传感器和用于传输数据的无线通讯模块，水位传感器、危险气体传感器、电缆测温传感器和开关传感器均与计算芯片电性连接在一起，计算芯片通过无线通讯模块与外界云平台进行信息交互，CT电流芯片分别与水位传感器、危险气体传感器、电缆测温传感器、计算芯片、开关传感器和无线通讯模块电性连接在一起；外壳体的内环部上设有传感钢圈，传感钢圈的外壁与外壳体的内环壁固接在一起，传感钢圈与CT电流芯片电性连接在一起，传感钢圈用于从电缆取电后向CT电流芯片提供电流。

优选的，所述放置壳体上设置有自放置壳体顶面向外穿出的第一传感探头和自放置壳体侧壁穿出至外壳体内环部的第二传感探头，第一传感探头与水位传感器和危险气体传感器电性连接在一起，水位传感器通过第一传感探头检测电力井井底水浸情况，危险气体传感器通过第一传感探头检测电力井内危险气体浓度，第二传感探头与电缆测温传感器电性连接在一起，电缆测温传感器通过第二传感探头检测电缆温度。

优选的，所述外壳体的顶面上呈嵌入式设置有RS485接口，RS485接口分别与计算芯片和CT电流芯片电性连接在一起。

优选的，所述外壳体的顶面上还铰接有覆盖RS485接口的防水盖。

优选的，所述PCB电路板上还集成有用于建立标签的RFID传感器，RFID传感器分别与计算芯片和CT电流芯片电性连接在一起。

优选的，所述PCB电路板上还集成有用于探测电力井具体位置的GPS定位模块，GPS定位模块分别与计算芯片和CT电流芯片电性连接在一起。

优选的，所述无线通讯模块为NB-IOT芯片。

优选的，所述GPS定位模块为北斗GPS芯片。

较之现有技术，本实用新型的优点在于：

本实用新型通过在外壳体上设置放置壳体，在放置壳体内水位传感器、危险气体传感器和电缆测温传感器，令该智能堵头能够对外界环境以及电缆温度进行智能感知，通过使用搭载有边缘算法的计算芯片，使得在堵头端便可进行对数据的过滤与预判，通过设置CT取电芯片和传感钢圈，利用电磁场原理进行自主供电，即穿过传感钢圈的电缆带电时，传感钢圈便会产生电磁场，从而为CT取电芯片提供电流，CT取电芯片为各元器件提供工作电流，相较于现有技术，具有管理方便、可自主取电、高智能化的优点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的组成示意图。

附图标记：1、外壳体；2、放置壳体；3、PCB电路板；4、水位传感器；5、危险气体传感器；6、电缆测温传感器；7、CT电流芯片；8、计算芯片；9、开关传感器；10、无线通讯模块；11、云平台；12、传感钢圈；13、第一传感探头；14、第二传感探头；15、RS485接口；16、防水盖；17、RFID传感器；18、GPS定位模块。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1：请参照图1和图2，本实施例提供一种多功能无源智能堵头，包括呈圆环状设置的外壳体1，电缆自外壳体1的内环部穿过，外壳体1的顶面上呈嵌入式设置有放置壳体2，放置壳体2内设有PCB电路板3，PCB电路板3上集成有用于检测电力井井底水浸情况的水位传感器4、用于检测电力井内危险气体浓度的危险气体传感器5、用于检测电缆温度的电缆测温传感器6、用于提供工作电流的CT电流芯片7、搭载有边缘算法的计算芯片8、用于检测各传感器工作情况的开关传感器9和用于传输数据的无线通讯模块10，本实施例中，无线通讯模块10为NB-IOT芯片，NB-IOT芯片具有低功耗、广覆盖、低成本的特点，适合用作于该智能堵头内；放置壳体2上设置有自放置壳体2顶面向外穿出的第一传感探头13和自放置壳体2侧壁穿出至外壳体1内环部的第二传感探头14，由外壳体1内环部穿过的电缆与第二传感探头14碰触在一起，第一传感探头13与水位传感器4和危险气体传感器5电性连接在一起，水位传感器4通过第一传感探头13检测电力井井底水浸情况，危险气体传感器5通过第一传感探头13检测电力井内危险气体浓度，第二传感探头14与电缆测温传感器6电性连接在一起，电缆测温传感器6通过第二传感探头14检测电缆温度。

水位传感器4、危险气体传感器5、电缆测温传感器6和开关传感器9均与计算芯片8电性连接在一起，水位传感器4用于将其检测到的电力井井底水浸情况数据发送至计算芯片8上，危险气体传感器5用于将其检测到的电力井内危险气体浓度数据发生至计算芯片8上，电缆测温传感器6用于将其检测到的电缆温度数据发送至计算芯片8上，开关传感器9通过计算芯片8获取水位传感器4、危险气体传感器5和电缆测温传感器6的工作状态以此判断该智能堵头是否处于正常工作状态，并且，开关传感器9将其判断所得的数据发送至计算芯片8上，计算芯片8通过无线通讯模块10与外界云平台11进行信息交互，计算芯片8对由水位传感器4、危险气体传感器5、电缆测温传感器6传输至的数据进行计算、过滤和预判后通过无线通讯模块10发送至外界云平台11上，以供外界使用者进行获取，方便管理，计算芯片8通过无线通讯模块10将开关传感器9判断所得的数据发送至外界云平台11上，以供外界使用者进行获取。

外壳体1的内环部上设有传感钢圈12，传感钢圈12的外壁与外壳体1的内环壁固接在一起，自外壳体1内环部穿过的电缆穿过传感钢圈12的内环部，传感钢圈12在穿过其的电缆带电时能够产生电磁场，传感钢圈12与CT电流芯片7电性连接在一起，传感钢圈12基于电磁场的原理能够从电缆取电后向CT电流芯片7提供电流，CT电流芯片7分别与水位传感器4、危险气体传感器5、电缆测温传感器6、计算芯片8、开关传感器9和无线通讯模块10电性连接在一起，CT电流芯片7接收到由传感钢圈12提供的电流后为水位传感器4、危险气体传感器5、电缆测温传感器6、计算芯片8、开关传感器9和无线通讯模块10提供工作电流。

本实用新型在具体使用时，首先进行安装，通过将该智能堵头通过使用现有技术中常见的抱箍等连接件固接于电缆上，满足电缆穿过传感钢圈12即可；此时，电缆带电传感钢圈12即可从电缆上取电，为CT电流芯片7提供电流，CT电流芯片7接收到由感钢圈提供的电流后为水位传感器4、危险气体传感器5、电缆测温传感器6、计算芯片8、开关传感器9和无线通讯模块10提供工作电流，水位传感器4、危险气体传感器5、电缆测温传感器6、计算芯片8、开关传感器9和无线通讯模块10即开始工作；水位传感器4将检测到的电力井井底水浸情况数据发送至计算芯片8上，危险气体传感器5用于将其检测到的电力井内危险气体浓度数据发生至计算芯片8上，电缆测温传感器6用于将其检测到的电缆温度数据发送至计算芯片8上，计算芯片8将前述数据进行计算、过滤和预判后通过无线通讯模块10发送至外界云平台11上，外界使用者通过外界云平台11获取此类数据，从而对电力井内的环境情况进行了解判断，以此预防可能存在的安全风险，开关传感器9通过计算芯片8获取水位传感器4、危险气体传感器5和电缆测温传感器6的工作状态以此判断该智能堵头是否处于正常工作状态，并且，开关传感器9将其判断所得的数据发送至计算芯片8上，计算芯片8通过无线通讯模块10将开关传感器9判断所得的数据发送至云平台11上，外界使用者通过外界云平台11获取该数据，从而判断是否有故障出现，以便及时进行排障。

实施例2：请参照图1和图2，本实施例提供一种多功能无源智能堵头，包括实施例1中所述的多功能无源智能堵头，还包括RS485接口15，RS485接口15呈嵌入式设置于外壳体1的顶面上，RS485接口15分别与计算芯片8和CT电流芯片7电性连接在一起,RS485接口15用于外界向其接入监控器、智能终端等设备与计算芯片8进行信息交互，从而对计算芯片8进行算法升级、故障排除等工作，方便使用者进行使用，CT电流芯片7用于为RS485接口15提供工作电流；为保证RS485接口15的使用寿命，外壳体1的顶面上还铰接有覆盖RS485接口15的防水盖16，防水盖16的设置能够在RS485接口15不进行使用时，覆盖在RS485接口15上以此防止电力井内的水进入RS485接口15内，造成RS485接口15的损坏。

实施例3：请参照图1和图2，本实施例提供一种多功能无源智能堵头，包括实施例1中所述的多功能无源智能堵头，还包括RFID传感器17和GPS定位模块18，RFID传感器17和GPS定位传感器均集成于PCB电路板3上，RFID传感器17用于建立标签，RFID传感器17分别与计算芯片8和CT电流芯片7电性连接在一起，RFID传感器17将其所生成的标签数据发送至计算芯片8上，计算芯片8通过无线通讯模块10将该标签数据发送至外界云平台11上，以供外界使用者获取，CT电流芯片7为RFID传感器17提供工作电流；RFID传感器17的设置能够对该智能堵头建立标签，从而方便外界使用者进行分类管理，GPS定位模块18用于探测电力井具体位置，GPS定位模块18分别与计算芯片8和CT电流芯片7电性连接在一起，本实施例中，GPS定位模块18为北斗GPS芯片；GPS定位模块18将其所探测到的具体位置数据发送至计算芯片8上，计算芯片8通过无线通讯模块10将该位置数据发送至外界云平台11上，以供外界使用者获取，CT电流芯片7为GPS定位模块18提供工作电流；GPS定位模块18的设置便于当有异常情况出现时，外界使用者可通过获取出现异常情况的智能堵头所对应的GPS定位模块18所提供的信息以此来获取所对应电力井的具体位置信息，从而及时派出工作人员进行维修。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“同轴”、“底部”、“一端”、“顶部”、“中部”、“另一端”、“上”、“一侧”、“顶部”、“内”、“前部”、“中央”、“两端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”、“旋接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

以上只是本实用新型的典型实例，除此之外，本实用新型还可以有其它多种具体实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型要求保护的范围之内。

Claims (8)

1.一种多功能无源智能堵头，包括呈圆环状设置的外壳体(1)，其特征在于：所述外壳体(1)的顶面上呈嵌入式设置有放置壳体(2)，放置壳体(2)内设有PCB电路板(3)，PCB电路板(3)上集成有用于检测电力井井底水浸情况的水位传感器(4)、用于检测电力井内危险气体浓度的危险气体传感器(5)、用于检测电缆温度的电缆测温传感器(6)、用于提供工作电流的CT电流芯片(7)、搭载有边缘算法的计算芯片(8)、用于检测各传感器工作情况的开关传感器(9)和用于传输数据的无线通讯模块(10)，水位传感器(4)、危险气体传感器(5)、电缆测温传感器(6)和开关传感器(9)均与计算芯片(8)电性连接在一起，计算芯片(8)通过无线通讯模块(10)与外界云平台(11)进行信息交互，CT电流芯片(7)分别与水位传感器(4)、危险气体传感器(5)、电缆测温传感器(6)、计算芯片(8)、开关传感器(9)和无线通讯模块(10)电性连接在一起；外壳体(1)的内环部上设有传感钢圈(12)，传感钢圈(12)的外壁与外壳体(1)的内环壁固接在一起，传感钢圈(12)与CT电流芯片(7)电性连接在一起，传感钢圈(12)用于从电缆取电后向CT电流芯片(7)提供电流。

2.根据权利要求1所述的一种多功能无源智能堵头，其特征在于：所述放置壳体(2)上设置有自放置壳体(2)顶面向外穿出的第一传感探头(13)和自放置壳体(2)侧壁穿出至外壳体(1)内环部的第二传感探头(14)，第一传感探头(13)与水位传感器(4)和危险气体传感器(5)电性连接在一起，水位传感器(4)通过第一传感探头(13)检测电力井井底水浸情况，危险气体传感器(5)通过第一传感探头(13)检测电力井内危险气体浓度，第二传感探头(14)与电缆测温传感器(6)电性连接在一起，电缆测温传感器(6)通过第二传感探头(14)检测电缆温度。

3.根据权利要求1所述的一种多功能无源智能堵头，其特征在于：所述外壳体(1)的顶面上呈嵌入式设置有RS485接口(15)，RS485接口(15)分别与计算芯片(8)和CT电流芯片(7)电性连接在一起。

4.根据权利要求3所述的一种多功能无源智能堵头，其特征在于：所述外壳体(1)的顶面上还铰接有覆盖RS485接口(15)的防水盖(16)。

5.根据权利要求1所述的一种多功能无源智能堵头，其特征在于：所述PCB电路板(3)上还集成有用于建立标签的RFID传感器(17)，RFID传感器(17)分别与计算芯片(8)和CT电流芯片(7)电性连接在一起。

6.根据权利要求1所述的一种多功能无源智能堵头，其特征在于：所述PCB电路板(3)上还集成有用于探测电力井具体位置的GPS定位模块(18)，GPS定位模块(18)分别与计算芯片(8)和CT电流芯片(7)电性连接在一起。

7.根据权利要求1所述的一种多功能无源智能堵头，其特征在于：所述无线通讯模块(10)为NB-IOT芯片。

8.根据权利要求6所述的一种多功能无源智能堵头，其特征在于：所述GPS定位模块(18)为北斗GPS芯片。

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