CN217739997U - 一种基于气体检测分析的电缆管沟火灾预警系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于气体检测分析的电缆管沟火灾预警系统，其特征在于，包括：检测终端、计算机和预警终端；检测终端包括：温度传感器、火灾气体探测器和信号转换器，其中，温度传感器与火灾气体探测器通过数据传输线连接至信号转换器，信号转换器链接至计算机；预警终端包括：移动客户端、警报器和智能断电开关，移动客户端通过网络通信与计算机连接，警报器和智能断电开关通过数据传输线连接至计算机；计算机检测到检测终端传来的异常信号后向预警终端发送预警信号。

Description

一种基于气体检测分析的电缆管沟火灾预警系统

技术领域

本实用新型涉及电力电子安全的技术领域，具体而言，涉及一种基于气体检测分析的电缆管沟火灾预警系统。

背景技术

电缆是一种传输电能与电信号的一种装置，电缆沟是变电站向外界输送电源的地下管道，用来敷设电缆以及更换电力电缆设施。变电站电缆的布局很多采用同沟敷设的方式，一旦一根电缆突然起火，将会引燃附近电缆，并且火焰会快速沿电缆敷设方向蔓延。而且电缆沟在运行过程中与外部环境基本隔绝，总体位置处于相对隐蔽的地区，使得人们发现火灾和扑救火灾的难度增加。

针对目前电力电缆防火问题，变电站不惜大量资金配置大量电缆沟的防火封堵及普通消防报警装置。现有电缆沟的火灾自动报警系统，是通过设置感烟、火焰、感温等传感器，探测火灾发生后才会产生的各种物理现象，再启动火灾报警联动控制系统，降低火灾事故引起的损失，无法进行提前预测会造成很大的破坏和损失。

电缆沟中的电缆由保护层、绝缘层、半导电层和导体组成，除了核心导体外，绝缘层和保护层多属于高分子可燃物，在高温下会发生燃烧、热降解、热分解、电降解和电分解等现象。电力电缆运行的实际经验表明，绝缘层的劣化或失效是引起绝缘击穿从而引发火灾的主要原因。高压电缆的传输电压更高，对电缆造成的绝缘侵蚀更加严重，电缆绝缘材料在失效时会产生更大的破坏。

因此如果可以在电缆绝缘材料失效前对其挥发性特征物进行检测就能对早期火灾进行预警，避免更大的损失，市面上常见的气体检测仪就可以用于检测这种气体，例如公开号为CN201720409443.5，名称为“一种针对电缆火灾的气体复合探测器”的专利，仅公开了一种火灾气体复合探测器，但目前还没有用这种复合探测器进行电缆监测的实际应用。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：利用特征气体检测手段准确快速地对早期火灾进行预警。

本实用新型的技术方案是：提供了一种基于气体检测分析的电缆管沟火灾预警系统，包括：检测终端、计算机和预警终端；

检测终端包括：温度传感器、火灾气体探测器和信号转换器，其中，温度传感器与火灾气体探测器通过数据传输线连接至信号转换器，信号转换器链接至计算机；

预警终端包括：移动客户端、警报器和智能断电开关，移动客户端通过网络通信与计算机连接，警报器和智能断电开关通过数据传输线连接至计算机；

计算机检测到检测终端传来的异常信号后向预警终端发送预警信号。

上述任一项技术方案中，进一步地，温度传感器包括：气体温度传感器和红外温度传感器，其中气体温度传感器设置在电缆管沟的墙壁上，用于监测环境温度；红外温度传感器和火灾气体探测器安装在电缆上用于监测电缆状况。

上述任一项技术方案中，进一步地，检测终端还包括：密封盒；

密封盒上开有让电缆通过的开孔，红外温度传感器和火灾气体探测器安装固定在密封盒内壁，其中红外温度传感器的激光头对准电缆；

红外温度传感器和火灾气体探测器的数据传输线通过密封盒上一小孔延伸到密封盒外；

密封盒安装在电缆上以后，缝隙均涂抹密封胶。

上述任一项技术方案中，进一步地，密封盒有数个，分别安装在各条电缆上的不同节点处。

上述任一项技术方案中，进一步地，数据传输线为RS485线，信号转换器为RS485/RS232转换器，信号转换器与计算机之间使用RS485线连接。

上述任一项技术方案中，进一步地，移动客户端为手机或其他智能设备客户端。

上述任一项技术方案中，进一步地，警报器包括扬声警报器与警示灯。

上述任一项技术方案中，进一步地，智能供电开关另一端连接电闸箱，智能供电开关可对异常电缆单独进行断电操作。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型中的技术方案，利用对电缆高温高电压等异常状态下挥发出的气体进行监测，有效准确地快速对早期火灾进行预警；

在电缆节点处采用密封盒搜集电缆火灾气体，可以使气体浓度快速增加，增加气体探测器的检测效率，缩短反应时间；

利用扬声器与警示灯这样的手段提示附近工人，达到对异常处理的快速响应；利用移动客户端提醒远距离员工，多重保险防止无人及时处理异常；利用智能供电开关，对异常电缆单独进行断电操作，在安全的前提下保证了其余无异常电路可以继续正常工作。

附图说明

本实用新型的上述和附加方面的优点在结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本实用新型的一个实施例的基于气体检测分析的电缆管沟火灾预警系统的信息传递流程示意框图；

图2是根据本实用新型的一个实施例的基于气体检测分析的电缆管沟火灾预警系统的密封盒截面示意图。

其中，1-电缆、2-密封盒、3-红外温度传感器、4-火灾气体探测器。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型的实施例及实施例中的特征可以相互结合。

在下面的描述中，阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是，本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本实用新型的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

如图1所示，本实施例提供了一种基于气体检测分析的电缆管沟火灾预警系统，该系统包括：检测终端、计算机和预警终端。

检测终端包括：气体温度传感器、红外温度传感器3、火灾气体探测器4和信号转换器；气体温度传感器可以采用价格便宜的热敏电阻传感器，气体温度传感器设置在电缆管沟的墙壁上，用于监测环境温度，防止产生明火；红外温度传感器3实时电缆表面的温度；火灾气体探测器4用于检测电缆表皮在早期火灾会挥发的气体。

如图2所示，检测终端还包括：密封盒2，密封盒2上开有让电缆1通过的开孔，红外温度传感器3和火灾气体探测器4安装固定在密封盒2内壁，其中红外温度传感器3的激光头对准电缆1；红外温度传感器3和火灾气体探测器4的数据传输线通过密封盒上一小孔延伸到密封盒2外；密封盒2安装在电缆1上以后，缝隙均涂抹密封胶，防止漏气，保证气体检测的准确度。

上述密封盒2有数个，分别安装在各条电缆1上的不同节点处。

所有传感器都通过RS485数据传输线与RS485/RS232信号转换器连接，信号转换器再通过数据传输线连接到计算机。

检测终端负责检测电缆管沟的空气温度，以及电缆多个节点的局部温度和异常气体浓度，将检测到的数据经过数据转换实时传送给计算机。

预警终端包括：移动客户端、扬声报警器、警示灯和智能断电开关；在工作人员持有的便携智能设备上安装该移动客户端，通过网络通讯接受计算机传来的预警信号；多个扬声警报器和警示灯分别安装在电缆管沟内部墙壁和室外墙壁上，通过数据传输线与计算机连接，接收到预警信号后开始鸣笛和闪烁，以提醒在附近的工作人员；智能供电开关安装在电缆管沟的电闸箱上，与计算机通过数据传输线连接，接收到预警信号后将异常电缆的供电电闸关断。

计算机实时接收检测终端传来的信号，其中，环境气体的温度信号，与每个节点安装的红外温度传感器及火灾气体探测器分别独立监测，检测到异常数据后根据发生异常数据的检测终端的不同，向预警终端发送不同的预警信号，根据发送出预警信号的不同，预警终端中的移动客户端与智能断电开关可以分辨出异常电缆进行单独处理，不影响其他电缆的正常工作。

以上结合附图详细说明了本实用新型的技术方案，本实用新型提出了一种基于气体检测分析的电缆管沟火灾预警系统，包括：检测终端、计算机和预警终端。

检测终端包括：温度传感器、火灾气体探测器4和信号转换器，其中，温度传感器与火灾气体探测器通过数据传输线连接至信号转换器，信号转换器链接至计算机。

预警终端包括：移动客户端、警报器和智能断电开关，移动客户端通过网络通信与计算机连接，警报器和智能断电开关通过数据传输线连接至计算机。

计算机检测到检测终端传来的异常信号后向预警终端发送预警信号。

在本实用新型中，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。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。

尽管参考附图详地公开了本实用新型，但应理解的是，这些描述仅仅是示例性的，并非用来限制本实用新型的应用。本实用新型的保护范围由附加权利要求限定，并可包括在不脱离本实用新型保护范围和精神的情况下针对实用新型所作的各种变型、改型及等效方案。

Claims (8)

1.一种基于气体检测分析的电缆管沟火灾预警系统，其特征在于，包括：检测终端、计算机和预警终端；

所述检测终端包括：温度传感器、火灾气体探测器(4)和信号转换器，其中，温度传感器与火灾气体探测器通过数据传输线连接至信号转换器，所述信号转换器链接至计算机；

所述预警终端包括：移动客户端、警报器和智能断电开关，所述移动客户端通过网络通信与计算机连接，警报器和智能断电开关通过数据传输线连接至计算机；

计算机检测到检测终端传来的异常信号后向预警终端发送预警信号。

2.如权利要求1所述的基于气体检测分析的电缆管沟火灾预警系统，其特征在于，所述温度传感器包括：气体温度传感器和红外温度传感器(3)，其中所述气体温度传感器设置在电缆管沟的墙壁上，用于监测环境温度；所述红外温度传感器(3)和火灾气体探测器(4)安装在电缆(1)上用于监测电缆状况。

3.如权利要求2所述的基于气体检测分析的电缆管沟火灾预警系统，其特征在于，所述检测终端还包括：密封盒(2)；

所述密封盒(2)上开有让电缆(1)通过的开孔，所述红外温度传感器(3)和火灾气体探测器(4)安装固定在密封盒(2)内壁，其中红外温度传感器(3)的激光头对准电缆(1)；

所述红外温度传感器(3)和火灾气体探测器(4)的数据传输线通过密封盒上一小孔延伸到密封盒(2)外；

所述密封盒(2)安装在电缆(1)上以后，缝隙均涂抹密封胶。

4.如权利要求3所述的基于气体检测分析的电缆管沟火灾预警系统，其特征在于，所述密封盒(2)有数个，分别安装在各条电缆(1)上的不同节点处。

5.如权利要求1所述的基于气体检测分析的电缆管沟火灾预警系统，其特征在于，所述数据传输线为RS485线，所述信号转换器为RS485/RS232转换器，所述信号转换器与计算机之间使用RS485线连接。

6.如权利要求1所述的基于气体检测分析的电缆管沟火灾预警系统，其特征在于，所述移动客户端为手机或其他智能设备客户端。

7.如权利要求1所述的基于气体检测分析的电缆管沟火灾预警系统，其特征在于，所述警报器包括扬声警报器与警示灯。

8.如权利要求1所述的基于气体检测分析的电缆管沟火灾预警系统，其特征在于，所述智能供电开关另一端连接电闸箱，所述智能供电开关可对异常电缆单独进行断电操作。

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