一种电缆隧道环境监测系统[实用新型专利]

(12)实用新型专利

(10)授权公告号 CN 205787802 U(45)授权公告日 2016.12.07

(21)申请号 201521063103.9(22)申请日 2015.12.17

(73)专利权人 北京斯拓高科电气有限公司

地址 100195 北京市海淀区杏石口路甲23

号，兴海工业公司东楼二层(72)发明人 段立清　严功谦　付嗣锋　韩宁　(74)专利代理机构 北京细软智谷知识产权代理

有限责任公司 11471

代理人 江娟(51)Int.Cl.

G05B 19/048(2006.01)

权利要求书1页 说明书3页 附图1页

()实用新型名称

一种电缆隧道环境监测系统

(57)摘要

本实用新型涉及一种电缆隧道环境监测系统，它包括测量单元、数据接收装置、光纤线缆和监控主机；测量单元与数据接收装置之间通过ZigBee无线网络进行通信，测量单元将测量到的电缆隧道内的多种环境参数发送给数据接收装置，数据接收装置通过光纤线缆将环境参数发送给监控主机，监控主机对电缆隧道内的环境进行监测。本实用新型中的测量单元通过对电缆隧道内的多中环境参数进行采集，从而能够为电力运输和工作人员安全提供有力保障。本实用新型通过ZigBee无线网络进行数据传输，能够避免铺设繁琐的通信线路，大大降低硬件成本，且安装时无需破坏原有设备。

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权　利　要　求　书

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1.一种电缆隧道环境监测系统，其特征在于：它包括测量单元、数据接收装置、光纤线缆和监控主机；所述测量单元与数据接收装置之间通过ZigBee无线网络进行通信，所述测量单元将测量到的电缆隧道内的多种环境参数发送给数据接收装置，所述数据接收装置通过所述光纤线缆将环境参数发送给监控主机，所述监控主机对电缆隧道内的环境进行监测；所述测量单元采用温度传感器、湿度传感器、液位传感器、氧量传感器或门磁传感器，所述温度传感器采用红外温度传感器。

2.如权利要求1所述的一种电缆隧道环境监测系统，其特征在于：所述温度传感器固定安装在电缆附近墙壁或电缆支架上。

3.如权利要求1所述的一种电缆隧道环境监测系统，其特征在于：所述液位传感器采用浮球式液位计。

4.如权利要求1所述的一种电缆隧道环境监测系统，其特征在于：所述氧量传感器采用电化学工业氧气专用传感器。

5.如权利要求1所述的一种电缆隧道环境监测系统，其特征在于：所述测量单元和数据接收装置内均设置看门狗电路，所述看门狗电路用于监控测量单元或数据接收装置中微控制器的运行状态。

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一种电缆隧道环境监测系统

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技术领域

[0001]本实用新型属于供电网络在线监测技术领域，具体涉及一种电缆隧道环境监测系统。

背景技术

[0002]在中国经济快速发展的今天，每一个行业的发展都离不开电力。电缆作为电力传输的主要通道，如果不对电缆以及电缆隧道环境进行实时监测，则在事故发生时无法做出及时的响应，进而可能造成巨大的财产损失。当负载功率逐渐增大时，电缆的温度也会随之增加，当达到一定温度时就会造成火灾事故的发生。且因电缆常放置在地下的电缆隧道内，当事故发生时救援工作进行较为困难，因此对电缆及电缆隧道环境进行监测显得尤为重要。

[0003]截至目前，由于现有电缆测温产品较少，且价格较高，因此在大多电力行业电缆测温均依靠人工巡视。而电缆隧道内的温度、湿度、氧量、液位等环境参数也将直接影响到巡视人员的生命安全，且如果在事故发生时无法掌握环境参数信息，救援工作也将会更加艰难。现有的电缆隧道环境监测装置大多只监测电缆温度，并且由于电缆隧道内的地形复杂，因此现有的电缆隧道环境监测装置的信号传输方式大多采用有线方式，从而导致了安装成本的增加，并且会对原有设备造成一定的影响。另外，现有的电缆隧道环境监测装置中大多由多个测量装置构成，因此任何一个测量装置的错误运行都有可能会影响到整个监测装置的稳定运行。然而，市面上现有的产品大多对各测量装置的运行状态不做监测，从而导致监测装置出现误报的情况。

实用新型内容

[0004]为了解决现有技术存在的上述问题，本实用新型提供了一种电缆隧道环境监测系统。

[0005]为实现上述目的，本实用新型采取以下技术方案：一种电缆隧道环境监测系统包括测量单元、数据接收装置、光纤线缆和监控主机；所述测量单元与数据接收装置之间通过ZigBee无线网络进行通信，所述测量单元将测量到的电缆隧道内的多种环境参数发送给数据接收装置，所述数据接收装置通过所述光纤线缆将环境参数发送给监控主机，所述监控主机对电缆隧道内的环境参数进行监控；所述测量单元采用温度传感器、湿度传感器、液位传感器、氧量传感器或门磁传感器，所述温度传感器采用红外温度传感器。[0006]更进一步地，所述温度传感器固定安装在电缆附近墙壁或电缆支架上。[0007]更进一步地，所述液位传感器采用浮球式液位计。[0008]更进一步地，所述氧量传感器采用电化学工业氧气专用传感器。[0009]进一步地，所述测量单元和数据接收装置内均设置看门狗电路，所述看门狗电路用于监控测量单元或数据接收装置中微控制器的运行状态。[0010]本实用新型由于采取以上技术方案，其具有以下优点：本实用新型中的测量单元

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采用温度传感器、湿度传感器、液位传感器、氧量传感器或门磁传感器等能够对电缆隧道内的多种环境参数进行采集，从而为电力运输和工作人员安全提供有力保障。本实用新型通过ZigBee无线网络进行数据传输，能够避免铺设繁琐的通信线路，大大降低硬件成本，且安装时无需破坏原有设备。本实用新型通过在测量单元和数据接收装置中设置看门狗电路，能够保证传感器或数据接收装置在运行出错时自动恢复到正确状态，从而保证本实用新型电缆隧道环境监测系统的稳定运行。

附图说明

[0011]图1是本实用新型提供的一种实施例中电缆隧道环境监测系统的结构示意图。[0012]图中：1、测量单元；2、数据接收装置；3、光纤线缆；4、监控主机。具体实施方式

[0013]下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细的描述。[0014]如图1所示，本实用新型提供了一种电缆隧道环境监测系统，其包括测量单元1、数据接收装置2、光纤线缆3和监控主机4。测量单元1与数据接收装置2之间通过ZigBee无线网络进行通信，测量单元1将测量到的电缆隧道内的多种环境参数发送给数据接收装置2，数据接收装置2对接收到的环境参数进行处理后通过光纤线缆3发送给监控主机4，通过监控主机4对电缆隧道内的环境参数进行监控。[0015]上述实施例中，测量单元1采用温度传感器、湿度传感器、液位传感器、氧量传感器或门磁传感器。

[0016]温度传感器用于采集电缆的温度信息，并将电缆的温度信息通过ZigBee无线网络发送给数据接收装置2。温度传感器可以采用比利时Melexis公司的MLX90614红外温度传感器，该温度传感器可以对温度在－70℃～+380℃的物体进行非接触式温度测量。该温度传感器具有精度高、分辨率高、温度测量范围广的特点。温度传感器采用锂电池供电。温度传感器能够对电缆温度进行区域性检测，且安装时温度传感器只需要固定安装在电缆附近墙壁或电缆支架上即可，无需对原有设备造成损坏。

[0017]湿度传感器用于采集电缆隧道内空气中的湿度信息，并将湿度信息通过ZigBee无线网络发送给数据接收装置2。湿度传感器采用瑞士Sensirion公司的STH25传感器，该传感器较市面上常见的湿度传感器拥有更高的测量精度和测量范围。当电缆隧道内出现异常需要人工进入时，可以参考该湿度传感器反馈至监控主机4的湿度信息，以保证工作人员的生命安全。

[0018]液位传感器用于采集对电缆隧道内的液位信息，并将液位信息通过ZigBee无线网络发送给数据接收装置2。液位传感器采用浮球式液位计，浮球式液位计采用了德国MEDER公司干簧管作为主要测量元件，传感器探头采用316L不锈钢，防护等级为IP68。当电缆隧道内出现异常需要人工进入时，可以通过监控主机4查看此时电缆隧道内的液位情况，以保证工作人员的生命安全。

[0019]氧量传感器用于采集电缆隧道内空气中的氧含量信息，并将氧含量信息通过ZigBee无线网络发送给数据接收装置2。氧量传感器采用进口电化学工业氧气专用传感器。当电缆隧道内发生异常需要人工进入时，可以通过监控主机4 查看此时电缆隧道内的氧含

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量，以保证工作人员的生命安全。

[0020]门磁传感器用于采集电缆隧道内防火门的开关状态信息，当门磁传感器检测到防火门打开时，门磁传感器发射报警信号，并将防火门的开关状态信息和报警信号通过ZigBee无线网络发送给数据接收装置2。[0021]上述实施例中，数据接收装置2用于接收各传感器采集的信息。用户通过数据接收装置2可以设置本实用新型电缆隧道环境监测系统的工作方式、报警方式和报警值等参数。[0022]上述实施例中，为了对本实用新型电缆隧道环境监测系统中各传感器的工作状态进行监测，在各传感器和数据接收装置2内均设置看门狗电路，看门狗电路用于监控各传感器和数据接收装置2中微控制器的运行状态。当传感器或数据接收装置2中的微控制器出现故障时，看门狗电路产生复位信号，复位信号控制传感器或数据接收装置2中的微控制器复位。另外，传感器中的微控制器将数据错误警报信号通过ZigBee无线网络发送给数据接收装置2。看门狗电路的设置能够保证传感器或数据接收装置2在运行出错时自动恢复到正确状态，从而保证本实用新型电缆隧道环境监测系统的稳定运行。

[0023]本实用新型电缆隧道环境监测系统能够对电缆隧道内的电缆温度、空气湿度、地面液位高度、空气含氧量和防火门门磁状态等参数进行采集，并将采集到的参数信息通过ZigBee无线网络发送给数据接收装置2，数据接收装置2对接收到的参数信息进行处理后通过光纤线缆3发送给监控主机4。本实用新型采用ZigBee无线网络传输参数信息，能够大大降低本实用新型监测系统的硬件成本。ZigBee无线网络技术是一种近距离、低复杂度、低功耗、低速率和低成本的双向无线通讯技术，其主要用于短距离、低功耗且传输速率不高的各种电子设备之间进行数据传输以及用于典型的周期性数据、间歇性数据和低反应时间数据传输。

[0024]本实用新型不局限于上述最佳实施方式，本领域技术人员在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。

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说　明　书　附　图

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图1

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