CN217765135U - 一种电缆沟进水报警系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电缆沟进水报警系统，包括沟体，沟体内对称设有若干个用于放置电缆的线槽，所述沟体的底部设有导水槽，沟体的顶部设有内盖板和外盖板，且内盖板位于外盖板和沟体之间；所述导水槽内设有用于监测电缆沟水位的水位传感器，水位传感器通过水位检测电路与远程监控终端通信连接；所述水位检测电路用于对电缆沟的水位进行阈值监控，当超过阈值时，根据水位发送对应的报警信号。本实用新型利用信号发生器可以根据实时检测到的水位信号生成对应的方波信号，进而利用方波信号对水位发射器向远程监控终端发射水位的频次进行调节发送，以便远程监控人员根据接收到水位信号的状况判断水位状态，进而采取不同的处理措施。

Description

一种电缆沟进水报警系统

技术领域

本实用新型属于电缆沟水位预警技术领域，具体涉及一种电缆沟进水报警系统。

背景技术

随着城市建设的发展，电缆使用数量日益增多，电缆沟是电缆敷设的主要方式。随之，电缆沟进水现象也成为了影响电缆安全运行的主要潜在隐患，电缆沟进水并在内积聚后会产生潮气，破坏电缆的电气绝缘，发生水树老化现象，导致电缆出现严重故障或击穿。

现有技术中采用人工排查或者水位传感器的方式对水位进行监测，其中，采用水位传感器进行监测时，一般仅设定单一的电缆沟水位警戒值，超过警戒值后报警，维护人员需立即进行排水处理，否则，可能会产生水位覆没电缆的状况发生。

实用新型内容

针对上述技术问题，本实用新型提出了一种电缆沟进水报警系统。为解决以上技术问题，本实用新型所采用的技术方案如下：

一种电缆沟进水报警系统，包括沟体，沟体内对称设有若干个用于放置电缆的线槽，所述沟体的底部设有导水槽，沟体的顶部设有内盖板和外盖板，且内盖板位于外盖板和沟体之间；所述导水槽内设有用于监测电缆沟水位的水位传感器，水位传感器通过水位检测电路与远程监控终端通信连接；所述水位检测电路用于对电缆沟的水位进行监控，当水位信号超过阈值后，根据水位信号发送对应频次的报警信号给远程监控终端。

所述线槽包括线槽顶部和线槽底板，线槽底板的一端和沟体的内侧壁连接，线槽底板的另一端设有线槽顶部，且线槽顶部位于线槽底板的上方；所述线槽底板的下方均固定设有加强板；所述内盖板的中部设有积水孔，且积水孔设置在两侧线槽之间的区域的正上方。

所述水位检测电路包括信号放大器、阈值检测器、信号发生器和水位发射器，信号放大器的输入端与水位传感器的输出端连接，信号放大器的输出端与阈值检测器的输入端、水位发射器的输入端、信号发生器的输入端连接；所述阈值检测器对接收到的水位信号进行检测，根据检测结果对信号发生器的启闭进行控制；所述信号发生器根据接收到的水位信号的幅值生成对应的脉冲信号，脉冲信号对水位发射器的水位发射状态进行控制；所述水位发射器与远程监控终端通信连接。

所述信号放大器包括电阻R1，电阻R1的一端与水位传感器的输出端连接，电阻R1的另一端与电容C1的一端、运放器AR1的同相输入端连接，运放器AR1的反相输入端与电阻R2的一端、电阻R3的一端连接，电阻R3的另一端与电阻R4的一端、电阻R5的一端、运放器AR1的输出端连接；所述电阻R5的另一端与电阻R6的一端、电阻R7的一端、三极管Q1的基极连接，三极管Q1的发射极与电阻R9的一端连接，三极管Q1的集电极与三极管Q2的发射极连接，三极管Q2的基极与电阻R11的一端、电阻R10的一端、电容C2的一端连接，三极管Q2的集电极与电阻R8的一端、阈值检测器的输入端连接；所述电阻R8的另一端、电阻R10的另一端、电阻R6的另一端均与电源VCC连接，电容C1的另一端、电阻R2的另一端、电阻R4的另一端、电阻R7的另一端、电阻R9的另一端、电阻R11的另一端、电容C2的另一端均接地。

所述阈值检测器包括电阻R12，电阻R12的一端与信号放大器的输出端连接，电阻R12的另一端与运放器AR2的同相输入端、信号发生器的输入端、水位发射器的输入端连接；所述运放器AR2的反相输入端与电阻R13的一端、滑动变阻器X1的上端连接，运放器AR2的输出端与电阻R15的一端，电阻R15的另一端与电阻R16的一端、三极管Q3的基极连接；所述三极管Q3的集电极与发光二极管D2的负极、二极管D1的正极、继电器K1的一端连接，发光二极管D2的正极与电阻R14的一端连接，电阻R14的另一端与电源VCC、电阻R13的另一端、二极管D1的负极、继电器K1的另一端连接，且继电器K1对信号发生器的启闭进行控制；所述三极管Q3的发射极、电阻R16的另一端、滑动变阻器X1的下端、滑动变阻器X1的调节端均接地。

所述信号发生器包括运放器AR3，运放器AR3的同相输入端与电阻R21的一端、电阻R22的一端连接，电阻R21的另一端与电阻R20的一端、运放器AR3的输出端、瞬态抑制二极管TVS的一端连接；所述电阻R20的另一端与运放器AR4的反相输入端、电容C3的一端连接，电容C3的另一端与运放器AR4的输出端、电阻R24的一端、电阻R22的另一端连接，运放器AR4的同相输入端与电阻R23的一端连接；所述电阻R24的另一端与运放器AR5的同相输入端连接，运放器AR5的反相输入端与常开开关K1-1的一端连接，常开开关K1-1的另一端与信号放大器的输出端连接，运放器AR5的输出端与场效应管Q5的栅极、场效应管Q6的栅极连接，且常开开关K1-1受阈值检测器的控制；所述场效应管Q5的漏极与场效应管Q6的漏极、水位发射器的电阻R25的一端连接，场效应管Q5的源极与电源VCC连接，场效应管Q6的源极、运放器AR3的反相输入端、瞬态抑制二极管TVS的另一端、电阻R23的另一端均接地。

所述水位发射器包括电阻R25，电阻R25的一端与信号发生器的输出端连接，电阻R25的另一端与场效应管Q7的栅极连接，场效应管Q7的漏极与信号放大器的输出端连接，场效应管Q7的源极与电阻R26的一端连接；所述电阻R26的另一端与电阻R27的一端、电容C4的一端、三极管Q8的基极连接，三极管Q8的发射极与电阻R28的一端、电容C6、电容C7的一端连接，电容C6的另一端与三极管Q8的集电极、电容C5的一端、电感L2的一端、电感L1的一端连接，电感L2的另一端与电容C8的一端、发射器E1的一端连接，发射器E1与远程监控终端通信连接；所述电容C5的另一端、电感L1的另一端、电阻R27的另一端均与电源VCC连接，电容C4的另一端、电容C7的另一端、电阻R28的另一端、电容C8的另一端均接地。

本实用新型的有益效果：

构建导水槽，用于对电缆沟内的积水进行统一排泄，同时利用水位传感器对导水槽内的水位进行监控，当水位信号超过阈值时，利用信号发生器根据实时检测到的水位信号生成对应的矩形波信号，进而利用对应的矩形波信号对水位发射器向远程监控终端发射水位的频次分别进行调节发射，以便远程监控人员根据接收到水位信号的状况判断水位状态，进而采取不同的处理措施，节省了人工管理费用的同时，提高了管控效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中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为信号放大器和阈值检测器的电路连接示意图。

图3为信号发生器和水位发射器的电路连接示意图。

图中，1为外盖板，2为内盖板，21为积水孔，3为线槽，31为加强板，32为线槽顶端，33为线槽底板，4为沟体，5为水位传感器，6为导水槽。

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付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。

一种电缆沟进水报警系统，包括沟体4，沟体4的左右两侧对称设有若干个用于放置电缆的线槽3，线槽3上下依次排列在沟体的侧壁上，以对电缆线形成支撑；所述沟体4的底部设有导水槽6，导水槽的两侧与沟体的底部平滑连接，方便两侧的雨水流入，统一收集的积水再通过导水槽统一排出。沟体4的顶部设有内盖板2和外盖板1，且内盖板2位于外盖板1和沟体4之间；外盖板起到封闭沟体的作用，避免雨水注入，内盖板的中部设有凹部，凹部的两侧设有积水孔21，且积水孔21位于导水槽的正上方，内盖板的凹部对渗入沟体的雨水进行收集，再通过积水孔落入导水槽进行统一排出。所述线槽3包括线槽顶部32和线槽底板33，线槽底板33的一端和沟体4的内侧壁固定连接，线槽底板33的另一端竖直设有线槽顶部32，且线槽顶部32位于线槽底板33的上方，便于放置电缆线，且线槽底板33的下方均固定设有加强板31。所述加强板31与沟体内侧壁固定连接，起到增强线槽承重量的作用。左侧线槽顶部32的外侧壁、右侧线槽顶部32的外侧壁均未处在导水槽两侧壁所在的垂直空间区域内，以免积水孔内的水落在电缆线上。

所述导水槽6内设有用于监测电缆沟水位的水位传感器5，水位传感器固定设置在导水槽的底部，本实施例中，所述水位传感器采用SDX压力式水位计的93720系列。水位传感器5通过水位检测电路与远程监控终端通信连接，水位检测电路用于对电缆沟的水位进行阈值监控，当检测到的水位信号超过阈值后，根据水位值的大小发送不同频次的报警信号给到远程监控终端，以便远程监控终端接收水位信号，并根据水位异常信息采取相应措施。

所述水位检测电路包括信号放大器、阈值检测器、信号发生器和水位发射器，信号放大器的输入端与水位传感器5的输出端连接，信号放大器的输出端与阈值检测器的输入端、水位发射器的输入端、信号发生器的输入端连接；所述阈值检测器对接收到的水位信号进行检测，根据检测结果对信号发生器的启闭进行控制；所述信号发生器根据接收到的水位信号的幅值生成对应的脉冲信号，脉冲信号对水位发射器的水位发射状态进行控制；所述水位发射器与远程监控终端通信连接。信号放大器对水位传感器输出的水位信号进行滤波放大，放大后的水位信号发送到阈值检测器，阈值检测器根据设定的阈值对放大后的水位信号进行阈值检测，当超过设定阈值也即电缆沟内积水量较多时，启动信号发生器，水位发射器利用信号发生器生成的脉冲信号对水位信号进行发射。

所述信号放大器包括电阻R1，电阻R1的一端与水位传感器5的输出端连接，电阻R1的另一端与电容C1的一端、运放器AR1的同相输入端连接，运放器AR1的反相输入端与电阻R2的一端、电阻R3的一端连接，电阻R3的另一端与电阻R4的一端、电阻R5的一端、运放器AR1的输出端连接；所述电阻R5的另一端与电阻R6的一端、电阻R7的一端、三极管Q1的基极连接，三极管Q1的发射极与电阻R9的一端连接，三极管Q1的集电极与三极管Q2的发射极连接，三极管Q2的基极与电阻R11的一端、电阻R10的一端、电容C2的一端连接，三极管Q2的集电极与电阻R8的一端、阈值检测器的输入端连接；所述电阻R8的另一端、电阻R10的另一端、电阻R6的另一端均与电源VCC连接，电容C1的另一端、电阻R2的另一端、电阻R4的另一端、电阻R7的另一端、电阻R9的另一端、电阻R11的另一端、电容C2的另一端均接地。电阻R1和电容C1对接收到的水位信号进行滤波，滤波后的水位信号发送到运放器AR1的同相输入端，运放器AR1、电阻R2-电阻R4对接收到的水位信号进行电压转换，三极管Q1和三极管Q2对转换后的水位信号进一步放大，并对信号进行稳定输出。

所述阈值检测器包括电阻R12，电阻R12的一端与信号放大器的输出端也即三极管Q2的集电极连接，电阻R12的另一端与运放器AR2的同相输入端、信号发生器的输入端、水位发射器的输入端连接；所述运放器AR2的反相输入端与电阻R13的一端、滑动变阻器X1的上端连接，调节滑动变阻器X1的阻值可以调节水位阈值，运放器AR2的输出端与电阻R15的一端，电阻R15的另一端与电阻R16的一端、三极管Q3的基极连接；所述三极管Q3的集电极与发光二极管D2的负极、二极管D1的正极、继电器K1的一端连接，发光二极管D2的正极与电阻R14的一端连接，电阻R14的另一端与电源VCC、电阻R13的另一端、二极管D1的负极、继电器K1的另一端连接，且继电器K1对信号发生器的启闭进行控制；当运放器AR2同相输入端接收到的放大后的水位信号的幅值大于水位阈值时，运放器AR2输出高电平，三极管Q3导通，继电器K1得电，同时发光二极管D2点亮，提醒水位超限；所述三极管Q3的发射极、电阻R16的另一端、滑动变阻器X1的下端、滑动变阻器X1的调节端均接地。所述阈值为导水槽的深度所对应的水位信号幅值，且导水槽的深度小于电缆沟的深度，本实施例中，约为电缆沟深度的1/20-1/10。

所述信号发生器包括运放器AR3，运放器AR3的同相输入端与电阻R21的一端、电阻R22的一端连接，电阻R21的另一端与电阻R20的一端、运放器AR3的输出端、瞬态抑制二极管TVS的一端连接；所述电阻R20的另一端与运放器AR4的反相输入端、电容C3的一端连接，电容C3的另一端与运放器AR4的输出端、电阻R24的一端、电阻R22的另一端连接，运放器AR4的同相输入端与电阻R23的一端连接；所述电阻R24的另一端与运放器AR5的同相输入端连接，运放器AR5的反相输入端与常开开关K1-1的一端连接，常开开关K1-1的另一端与信号放大器的输出端连接，运放器AR5的输出端与场效应管Q5的栅极、场效应管Q6的栅极连接，且常开开关K1-1受阈值检测器的控制；所述场效应管Q5的漏极与场效应管Q6的漏极、水位发射器的电阻R25的一端连接，场效应管Q5的源极与电源VCC连接，场效应管Q6的源极、运放器AR3的反相输入端、瞬态抑制二极管TVS的另一端、电阻R23的另一端均接地。继电器K1得电后，常开开关K1-1关闭，放大后的水位信号通过常开开关K1-1发送到运放器AR5的反相输入端，同时运放器AR4的输出端输出的三角波通过电阻R24发送到运放器AR5的同相输入端，运放器AR5对接收到的两个信号进行比较，输出矩形波信号，其中三角波信号的峰值大于最大电缆沟水位对应的水位信号幅值，不同的水位对应的放大后的水位信号的幅值不同，具体地，当水位增大时，运放器AR5反相输入端的信号变大，运放器AR5输出的矩形波的每一个周期内的高电平时间减小，低电平时间增加，场效应管Q5和场效应管Q6组成的反相器对矩形波信号进行反相后，场效应管Q7的导通时间增加，反之，当水位减小时，运放器AR5反相输入端的信号变小，场效应管Q7的导通时间减少，因此，水位不同，运放器AR5所输出的矩形波信号的高低电平的时间也不同，在同一周期内，水位越大，反相后的矩形波信号的高电平时间越长，反之，水位越低，反相后的矩形波信号的高电平时间越短，利用反相后的矩形波信号控制水位发射器的场效应管Q7的导通时间，进而根据场效应管Q7的导通时间控制水位发射器发射水位信号的状态，实现了根据水位值调节水位信号发射频次的目的，以便远程监控人员根据接收到水位信号的状况判断水位状态采取不同的处理措施。

所述水位发射器包括电阻R25，电阻R25的一端与信号发生器的输出端连接，电阻R25的另一端与场效应管Q7的栅极连接，场效应管Q7的漏极与信号放大器的输出端连接，场效应管Q7的源极与电阻R26的一端连接；所述电阻R26的另一端与电阻R27的一端、电容C4的一端、三极管Q8的基极连接，三极管Q8的发射极与电阻R28的一端、电容C6、电容C7的一端连接，电容C6的另一端与三极管Q8的集电极、电容C5的一端、电感L2的一端、电感L1的一端连接，电感L2的另一端与电容C8的一端、发射器E1的一端连接，发射器E1与远程监控终端通信连接；所述电容C5的另一端、电感L1的另一端、电阻R27的另一端均与电源VCC连接，电容C4的另一端、电容C7的另一端、电阻R28的另一端、电容C8的另一端均接地。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，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。

Claims (7)

1.一种电缆沟进水报警系统，包括沟体(4)，沟体(4)内对称设有若干个用于放置电缆的线槽(3)，其特征在于，所述沟体(4)的底部设有导水槽(6)，沟体(4)的顶部设有内盖板(2)和外盖板(1)，且内盖板(2)位于外盖板(1)和沟体(4)之间；所述导水槽(6)内设有用于监测电缆沟水位的水位传感器(5)，水位传感器(5)通过水位检测电路与远程监控终端通信连接；所述水位检测电路用于对电缆沟的水位进行监控，当水位信号超过阈值后，根据水位信号发送对应频次的报警信号给远程监控终端。

2.根据权利要求1所述的电缆沟进水报警系统，其特征在于，所述线槽(3)包括线槽顶部(32)和线槽底板(33)，线槽底板(33)的一端和沟体(4)的内侧壁连接，线槽底板(33)的另一端设有线槽顶部(32)，且线槽顶部(32)位于线槽底板(33)的上方；所述线槽底板(33)的下方均固定设有加强板(31)；所述内盖板(2)的中部设有积水孔(21)，且积水孔(21)设置在两侧线槽(3)之间的区域的正上方。

3.根据权利要求1所述的电缆沟进水报警系统，其特征在于，所述水位检测电路包括信号放大器、阈值检测器、信号发生器和水位发射器，信号放大器的输入端与水位传感器(5)的输出端连接，信号放大器的输出端与阈值检测器的输入端、水位发射器的输入端、信号发生器的输入端连接；所述阈值检测器对接收到的水位信号进行检测，根据检测结果对信号发生器的启闭进行控制；所述信号发生器根据接收到的水位信号的幅值生成对应的脉冲信号，脉冲信号对水位发射器的水位发射状态进行控制；所述水位发射器与远程监控终端通信连接。

4.根据权利要求3所述的电缆沟进水报警系统，其特征在于，所述信号放大器包括电阻R1，电阻R1的一端与水位传感器(5)的输出端连接，电阻R1的另一端与电容C1的一端、运放器AR1的同相输入端连接，运放器AR1的反相输入端与电阻R2的一端、电阻R3的一端连接，电阻R3的另一端与电阻R4的一端、电阻R5的一端、运放器AR1的输出端连接；所述电阻R5的另一端与电阻R6的一端、电阻R7的一端、三极管Q1的基极连接，三极管Q1的发射极与电阻R9的一端连接，三极管Q1的集电极与三极管Q2的发射极连接，三极管Q2的基极与电阻R11的一端、电阻R10的一端、电容C2的一端连接，三极管Q2的集电极与电阻R8的一端、阈值检测器的输入端连接；所述电阻R8的另一端、电阻R10的另一端、电阻R6的另一端均与电源VCC连接，电容C1的另一端、电阻R2的另一端、电阻R4的另一端、电阻R7的另一端、电阻R9的另一端、电阻R11的另一端、电容C2的另一端均接地。

5.根据权利要求3所述的电缆沟进水报警系统，其特征在于，所述阈值检测器包括电阻R12，电阻R12的一端与信号放大器的输出端连接，电阻R12的另一端与运放器AR2的同相输入端、信号发生器的输入端、水位发射器的输入端连接；所述运放器AR2的反相输入端与电阻R13的一端、滑动变阻器X1的上端连接，运放器AR2的输出端与电阻R15的一端，电阻R15的另一端与电阻R16的一端、三极管Q3的基极连接；所述三极管Q3的集电极与发光二极管D2的负极、二极管D1的正极、继电器K1的一端连接，发光二极管D2的正极与电阻R14的一端连接，电阻R14的另一端与电源VCC、电阻R13的另一端、二极管D1的负极、继电器K1的另一端连接，且继电器K1对信号发生器的启闭进行控制；所述三极管Q3的发射极、电阻R16的另一端、滑动变阻器X1的下端、滑动变阻器X1的调节端均接地。

6.根据权利要求3所述的电缆沟进水报警系统，其特征在于，所述信号发生器包括运放器AR3，运放器AR3的同相输入端与电阻R21的一端、电阻R22的一端连接，电阻R21的另一端与电阻R20的一端、运放器AR3的输出端、瞬态抑制二极管TVS的一端连接；所述电阻R20的另一端与运放器AR4的反相输入端、电容C3的一端连接，电容C3的另一端与运放器AR4的输出端、电阻R24的一端、电阻R22的另一端连接，运放器AR4的同相输入端与电阻R23的一端连接；所述电阻R24的另一端与运放器AR5的同相输入端连接，运放器AR5的反相输入端与常开开关K1-1的一端连接，常开开关K1-1的另一端与信号放大器的输出端连接，运放器AR5的输出端与场效应管Q5的栅极、场效应管Q6的栅极连接，且常开开关K1-1受阈值检测器的控制；所述场效应管Q5的漏极与场效应管Q6的漏极、水位发射器的电阻R25的一端连接，场效应管Q5的源极与电源VCC连接，场效应管Q6的源极、运放器AR3的反相输入端、瞬态抑制二极管TVS的另一端、电阻R23的另一端均接地。

7.根据权利要求3所述的电缆沟进水报警系统，其特征在于，所述水位发射器包括电阻R25，电阻R25的一端与信号发生器的输出端连接，电阻R25的另一端与场效应管Q7的栅极连接，场效应管Q7的漏极与信号放大器的输出端连接，场效应管Q7的源极与电阻R26的一端连接；所述电阻R26的另一端与电阻R27的一端、电容C4的一端、三极管Q8的基极连接，三极管Q8的发射极与电阻R28的一端、电容C6、电容C7的一端连接，电容C6的另一端与三极管Q8的集电极、电容C5的一端、电感L2的一端、电感L1的一端连接，电感L2的另一端与电容C8的一端、发射器E1的一端连接，发射器E1与远程监控终端通信连接；所述电容C5的另一端、电感L1的另一端、电阻R27的另一端均与电源VCC连接，电容C4的另一端、电容C7的另一端、电阻R28的另一端、电容C8的另一端均接地。

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