CN217008382U - 一种超低功耗电力电缆井有害气体在线监测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种超低功耗电力电缆井有害气体在线监测系统，包括超低功耗采集装置，所述超低采集装置与无线通信装置连接，所述无线通信装置通过无线网络与分析服务器连接，所述分析服务器与用户终端连接。

Description

一种超低功耗电力电缆井有害气体在线监测系统

技术领域

本实用新型属于电缆井监控领域，具体涉及一种超低功耗电力电缆井有害气体在线监测系统。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本实用新型相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

当前线缆放线施工或检修前，施工人员一般拿手持有害气体检测仪对需要人员进入的每个电缆井进行有害气体检测，每次只能检测一个电缆井，耗时耗力，由于探头放进井内位置不确定因素大，检测精度没法保证，检测精度同时受环境和检测员经验等因素影响大，经常导致电缆井内实际有害气体浓度大于检测浓度引起进入井内的施工人员中毒事故。

因此，建立符合要求的智能化可拓展监测系统是非常重要的，在电缆井监测系统中引入新兴的无线传感器网络技术，实现对电缆井有害气体的实时性、准确性监测，能够有效解决现有电缆井的上述问题。

实用新型内容

本实用新型为了解决上述问题，提出了一种超低功耗电力电缆井有害气体在线监测系统，本实用新型采用基于4G无线通信技术的超低功耗电力电缆井有害气体在线监测系统对待施工的电力电缆井内有害气体进行检测，可以同时看到各个电缆井的有害气体浓度情况。

根据一些实施例，本实用新型采用如下技术方案：

本实用新型提供了一种超低功耗电力电缆井有害气体在线监测系统。

一种超低功耗电力电缆井有害气体在线监测系统，包括超低功耗采集装置，所述超低采集装置与无线通信装置连接，所述无线通信装置通过无线网络与分析服务器连接，所述分析服务器与用户终端连接。

进一步的，所述超低功耗采集装置设置在多个电缆井中。

进一步的，所述超低功耗采集装置包括传感器、超低功耗MCU、电源以及无线发射模块，所述传感器与超低功耗MCU连接，所述超低功耗MCU与无线发射模块连接，所述传感器、超低功耗MCU以及无线发射模块均与电源连接。

进一步的，所述无线通信装置包括无线接收模块、微处理器、电源模块和4G模块，所述无线接收模块与微处理器连接，所述微处理器与4G模块连接，所述无线接收模块、微处理器和4G模块均与电源模块连接。

进一步的，所述无线通信装置包括若干个报警装置，每个报警装置设置在不同的电缆井井口，每个报警装置均与微处理器相连。

进一步的，每个报警装置包括若干指示灯和扬声器。

进一步的，所述指示灯包括红色指示灯、黄色指示灯和绿色指示灯，所述红色指示灯、黄色指示灯和绿色指示灯均与微处理器连接。

进一步的，所述扬声器与微处理器连接。

进一步的，所述传感器包括一氧化碳传感器、硫化氢传感器和六氟化硫气体探测器。

进一步的，所述用户终端包括智能手机、平板电脑、笔记本电脑和台式计算机。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

本实用新型提出的超低功耗电力电缆井有害气体在线监测系统实时性好、直观性强，相对人工监测工作量大大降低从而大大减少检测员人工成本，提高电缆放线，检修等的工作效率，在更好的保障施工人员的生命健康安全的同时也能取得良好的经济效益。

附图说明

构成本实用新型的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。

图1是本实用新型的一种超低功耗电力电缆井有害气体在线监测系统结构图；

图2是本实用新型的超低功耗采集装置的结构图；

图3是本实用新型的无线通信装置的结构图；

图4是本实用新型的一种超低功耗电力电缆井有害气体在线监测系统工作流程图。

具体实施方式：

下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步说明。

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本实用新型提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本实用新型所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本实用新型的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

实施例一

本实施例提供了一种超低功耗电力电缆井有害气体在线监测系统，包括超低功耗采集装置，所述超低采集装置与无线通信装置连接，所述无线通信装置通过无线网络与分析服务器连接，所述分析服务器与用户终端连接。

超低功耗采集装置设置在多个电缆井中，具体的，超低功耗采集装置包括传感器、超低功耗MCU、电源以及无线发射模块，所述传感器与超低功耗MCU连接，所述超低功耗MCU与无线发射模块连接，所述传感器、超低功耗MCU以及无线发射模块均与电源连接。其中，超低功耗MCU可以采用RJM8L003，电源可以采用5^#锂电池，无线发射模块可以采用433m无线模块，传感器包括一氧化碳传感器、硫化氢传感器和六氟化硫气体探测器。

无线通信装置包括无线接收模块、微处理器、电源模块和4G模块，所述无线接收模块与微处理器连接，所述微处理器与4G模块连接，所述无线接收模块、微处理器和4G模块均与电源模块连接。其中，无线接收模块可以采用433m无线模块，电源模块可以采用蓄电池和太阳能电池板。

在实现过程中，装在电缆井内的5#锂电池供电的超低功耗采集装置在超低功耗MCU控制下，每10分钟唤醒一次，通过传感器监测CO、H₂S、SF₆等有害气体浓度，然后通过433m无线模块将数据发送给无线通信装置。无线通信装置采用太阳能电池板+蓄电池的方式供电，当它内置的433m无线模块接收到周围几百米范围内多个电缆井内的超低功耗采集装置发来的有害气体浓度数据后，将数据放入特定报文中通过4G模块发送到机房内的分析服务器。运行着数据分析软件的分析服务器根据预先设置的阈值将一段时间内来自同一个电缆井的接收到的各有害气体浓度数据绘制成连续的含量变化曲线，浓度在正常范围颜色为绿色，浓度在临界范围颜色为黄色，浓度在超标范围颜色为红色。

实施例二

无线通信装置包括多个报警装置，每个报警装置均与微处理器连接，每个报警装置设置在不同的电缆井井口。每个报警装置包括若干指示灯和扬声器。指示灯包括红色指示灯、黄色指示灯和绿色指示灯，扬声器、红色指示灯、黄色指示灯和绿色指示灯均与微处理器连接。

微处理器中设置有CO、H₂S和SF6浓度对应的下限阈值和上限阈值；微处理器用于对传感器上传的各有害气体浓度与设定的阈值比较，当检测浓度超过阈值时，控制布置在电缆井井口地表的扬声器和指示灯发出声光报警。同时，无线通信装置将传感器采集的数据发送到分析服务器，分析服务器将一周内各电缆井的有害气体含量数据存入数据库，当用户浏览各电缆井数据时，读取数据库内数据，通过调用QT绘图库，根据预设的阈值绘制出各电缆井一周内的曲线。将正常值的数据曲线显示为绿色，处于报警临界值的数据曲线显示为黄色，对于超过报警阈值的数据曲线显示为红色，并在用户终端弹出有害气体含量超标告警窗口。

指示灯设置在井口，施工工人打开井盖就可以看到，当一氧化碳传感器、硫化氢传感器和六氟化硫气体探测器检测的浓度均低于对应下限阈值时，微处理器控制绿色指示灯亮，表示安全，可以下井；当一氧化碳传感器、硫化氢传感器和六氟化硫气体探测器其中之一检测到的浓度高于下限阈值，但是低于上限阈值时，微处理器控制黄色指示灯亮，表示有害气体有超标情况，提醒工作人员注意电缆井内的有毒气体，禁止下井；当一氧化碳传感器、硫化氢传感器和六氟化硫气体探测器其中之一检测到的有害气体浓度大于上限值时，表示有害气体浓度超标严重，微处理器控制红色指示灯亮，禁止下井。

实施例三

用户终端包括智能手机、平板电脑、笔记本电脑和台式计算机。

电力电缆井施工前，用户通过智能手机或者电脑的浏览器远程登录到分析服务器，查看相关的多个电力电缆井内各有害气体含量情况，如果有电缆井当前数据含量曲线为黄色或红色，就需要对浓度超标的电缆井及时采取通风等措施，保障施工人员的生命健康安全。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。

Claims (10)

1.一种超低功耗电力电缆井有害气体在线监测系统，其特征在于，包括超低功耗采集装置，所述超低功耗采集装置与无线通信装置连接，所述无线通信装置通过无线网络与分析服务器连接，所述分析服务器与用户终端连接。

2.根据权利要求1所述的超低功耗电力电缆井有害气体在线监测系统，其特征在于，所述超低功耗采集装置设置在多个电缆井中。

3.根据权利要求1所述的超低功耗电力电缆井有害气体在线监测系统，其特征在于，所述超低功耗采集装置包括传感器、超低功耗MCU、电源以及无线发射模块，所述传感器与超低功耗MCU连接，所述超低功耗MCU与无线发射模块连接，所述传感器、超低功耗MCU以及无线发射模块均与电源连接。

4.根据权利要求3所述的超低功耗电力电缆井有害气体在线监测系统，其特征在于，所述无线通信装置包括无线接收模块、微处理器、电源模块和4G模块，所述无线接收模块与微处理器连接，所述微处理器与4G模块连接，所述无线接收模块、微处理器和4G模块均与电源模块连接。

5.根据权利要求4所述的超低功耗电力电缆井有害气体在线监测系统，其特征在于，所述无线通信装置包括多个报警装置，每个报警装置设置在电缆井井口。

6.根据权利要求5所述的超低功耗电力电缆井有害气体在线监测系统，其特征在于，每个报警装置包括若干指示灯和扬声器。

7.根据权利要求6所述的超低功耗电力电缆井有害气体在线监测系统，其特征在于，所述指示灯包括红色指示灯、黄色指示灯和绿色指示灯，所述红色指示灯、黄色指示灯和绿色指示灯均与微处理器连接。

8.根据权利要求6所述的超低功耗电力电缆井有害气体在线监测系统，其特征在于，所述扬声器与微处理器连接。

9.根据权利要求3所述的超低功耗电力电缆井有害气体在线监测系统，其特征在于，所述传感器包括一氧化碳传感器、硫化氢传感器和六氟化硫气体探测器。

10.根据权利要求1所述的超低功耗电力电缆井有害气体在线监测系统，其特征在于，所述用户终端包括智能手机、平板电脑、笔记本电脑和台式计算机。

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