CN205582180U - 电力电缆火灾报警与联动*** - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了电力电缆火灾报警与联动***，包括电缆沟监控消防模块、RF通信模块、信息检测模块、消防灭火设备、供电模块。电缆沟监控消防模块与RF通信模块之间无线通信；RF通信模块分别与信息检测模块、消防灭火设备相连接；供电模块分别与RF通信模块、信息检测模块相连接。电缆沟监控消防模块包含联动消防控制单元。***通过联动消防控制单元联动控制消防灭火设备，当电力电缆发生火灾时，有效控制了火灾的蔓延；该***通过电缆沟监控消防模块可以实现准确预警、快速定位，提高了事件的处理效率；该***通过弧光传感器对电缆进行弧光检测，有效防止了因电缆弧光导致火灾的发生。

Description

电力电缆火灾报警与联动***

技术领域

本实用新型涉及电缆防火技术领域，尤其涉及一种电力电缆火灾报警与联动***。

背景技术

在城市现代化建设中，由于受建设条件、城市环境等制约的影响，在城市供配电网络中出现了大量的电力电缆。电力电缆主要采用市政电缆沟敷设，随着城市建设的发展，电力负荷日益增加。市政缆沟的电力电缆越来越多，各电缆中间接头随之增加，火灾隐患多发于各电缆中间接头处。因产品绝缘、电缆过载、外部火情等引发火灾事故屡见不鲜，后果严重，影响恶劣，且对火灾位置无法第一时间确定，也无防止火势蔓延的灭火隔离措施。加大了火灾范围扩大的风险，最终导致大面积电缆燃烧，对城市供电可靠性造成严重的破坏。

现有的电力电缆火灾报警***没有联动消防机制，当电缆发生火灾时，不能在第一时间控制火灾的蔓延；此外，没有对电缆沟水位及对电缆弧光的监测措施，无法对电缆做的很好的保护。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种电力电缆火灾报警与联动***，该***根据电力电缆的运行工况，结合现有的运维模式，重点对电缆中间接头进行温度、火情进行监测报警，并配合联动进行灭火处理。以实现准确预警、快速定位，及时灭火，最大限度的提高事件处理效率，降低大面积烧沟的风险。

为了实现上述目的，本实用新型技术方案如下：

一种电力电缆火灾报警与联动***，包括电缆沟监控消防模块、RF通信模块、信息检测模块、消防灭火设备、供电模块。电缆沟监控消防模块与RF通信模块之间无线通信；RF通信模块分别与信息检测模块、消防灭火设备相连接；供电模块分别与RF通信模块、信息检测模块相连接。电缆沟监控消防模块用于对电缆火情进行监测与预警，并控制消防灭火设备；RF通信模块用于实现电缆沟监控消防模块与信息检测模块、消防灭火设备之间的数据和指令的传输；信息检测模块用于对电缆进行检测；消防灭火设备用于当电缆发生火灾时进行灭火处理；供电模块用于为该***进行供电。电缆沟监控消防模块包含联动消防控制单元。联动消防控制单元用于当电力电缆发生火灾时启动消防灭火设备。

进一步地，电缆沟监控消防模块还包含中央数据处理单元、数据采集单元、状态监测单元、地理信息展示单元、数据统计分析单元、故障报警及定位单元。中央数据处理单元分别与数据采集单元、状态监测单元、地理信息展示单元、数据统计分析单元、故障报警及定位单元、联动消防控制单元相连接。

进一步地，信息检测模块包含弧光传感器、温度传感器。弧光传感器、温度传感器分别与所述RF通信模块相连接。弧光传感器用于检测电缆的弧光；温度传感器用于检测电缆的温度。

进一步地，该***还包括手机。手机用于接收电缆沟监控消防模块发出的有关电缆监测数据的短信。

进一步地，RF通信模块、信息检测模块、消防灭火设备、供电模块分别设置在电缆的每个探测点上。***采用无线MESH通信网络，以各探测点作为传输中继进行信号传输。

进一步地，该***还包括无线数据转发模块、GPRS接收模块。无线数据转发模块接收所述RF通信模块的射频信号； 无线数据转发模块通过GPRS传输将电缆的监测数据分别传给所述手机、GPRS接收模块；GPRS接收模块与电缆沟监控消防模块相连接。

进一步地，信息检测模块还包含水位传感器。水位传感器用于检测电缆沟内的积水情况。

进一步地，供电模块包含备用锂电池。

本实用新型的有益效果：

（1）该***通过联动消防控制单元联动控制消防灭火设备，当电力电缆发生火灾时，有效控制了火灾的蔓延；（2）该***通过电缆沟监控消防模块可以实现准确预警、快速定位，提高了事件的处理效率；（3）该***通过弧光传感器对电缆进行弧光检测，有效防止了因电缆弧光导致火灾的发生；（4）该***通过水位传感器对电缆沟进行水位检测，使运维人员及时了解电缆沟的水位情况；（5）该***可以通过短信通知运维人员，使运维人员及时知晓火情。

附图说明

图1是本实用新型提出的电力电缆火灾报警与联动***的结构方框图。

图2是***中电缆沟监控消防模块1的结构方框图。

图3是***中信息检测模块3的结构方框图。

图4是采用无线MESH进行通信的***结构方框图。

图5是采用GPRS进行通信的***结构方框图。

图6是电缆温度监测显示画面的示意图。

其中，图1～图6的附图标记为：消防模块1、RF通信模块2、信息检测模块3、消防灭火设备4、供电模块5、手机6、无线数据转发模块7、GPRS接收模块8、中央数据处理单元101、数据采集单元102、状态监测单元103、地理信息展示单元104、数据统计分析单元105、故障报警及定位单元106、联动消防控制单元107、弧光传感器301、温度传感器302、水位传感器303。

具体实施方式

目前，10千伏的电力电缆发生火灾的原因主要有以下几方面：过热、绝缘受损引发拉弧、电缆接头***、外部火源引燃等。拉弧是电压超过空气的耐受力使空气电离变成导体所产生的电弧，电弧一般会绕过绝缘体沿着绝缘体的表面产生，因而会对绝缘体产生损坏，如电弧的高温会使绝缘体融化或碎裂。

本实用新型为了监测电力电缆的火情及电力电缆发生火灾时能实现自动消防，而提出了一种电力电缆火灾报警与联动***。

如图1所示，为该***的结构方框图。该电力电缆火灾报警与联动***包括电缆沟监控消防模块1、RF通信模块2、信息检测模块3、消防灭火设备4、供电模块5。

RF通信模块2分别与信息检测模块3、消防灭火设备4有线连接；且RF通信模块2通过无线射频信号与电缆沟监控消防模块1进行通信；供电模块5分别与RF通信模块2、信息检测模块3相连接。

电缆沟监控消防模块1用于对电缆火情进行监测与预警，并控制消防灭火设备4进行灭火处理。RF通信模块2用于实现电缆沟监控消防模块1与信息检测模块3、消防灭火设备4之间的数据和指令的传输。信息检测模块3用于检测电缆的信息。消防灭火设备4用于当电缆发生火灾时进行灭火处理。供电模块5用于为该***进行供电。

供电模块5通过高灵敏度的取电CT供应，取电CT内部集成后备锂电池。当线路负荷电流大于5A时即可驱动装置正常工作，当负荷电流大于10A时，可同时对后备锂电池进行充电。电缆断电后，依靠后备锂电池供电，仍然能持续工作48小时。

如图2所示，电缆沟监控消防模块1包含中央数据处理单元101、数据采集单元102、状态监测单元103、地理信息展示单元104、数据统计分析单元105、故障报警及定位单元106、联动消防控制单元107。

中央数据处理单元101分别与数据采集单元102、状态监测单元103、地理信息展示单元104、数据统计分析单元105、故障报警及定位单元106、联动消防控制单元107相关联。

中央数据处理单元101用于对数据采集单元102采集到的数据进行处理和发送。数据采集单元102用于对电力电缆个检测点的数据进行采集。数据统计分析单元105用于对各种采集到的数据进行分析，使其变成可视化数据。状态监测单元103用于实时显示电缆各接头的数据信息。故障报警及定位单元106用于显示电力电缆的故障原因及故障位置。联动消防控制单元107用于当电力电缆发生火灾时启动消防灭火设备4。地理信息展示单元104用于显示显示全电缆的各检测点的所在位置。

如图3所示，信息检测模块3包含弧光传感器301、温度传感器302、水位传感器303。弧光传感器301用于检测电缆的弧光；温度传感器302用于检测电缆的温度；水位传感器303为可选器件，水位传感器303用于检测电缆沟内的积水情况。信息检测模块3各传感器采用模块化独立设计，多样化计算机通信接口，兼容性好，有良好的扩展性。便于后期监测传感器的增加和监测功能的扩展。

RF通信模块2分别与信息检测模块3的弧光传感器301、温度传感器302、水位传感器303有线连接，然后，RF通信模块2采用RF无线射频将信息检测模块3检测的各项数据传给电缆沟监控消防模块1。RF通信模块2采用有线和无线相结合的通讯方式传输监测数据，并结合电缆沟监控消防模块1的一系列先进的无线通信数据处理技术，确保数据传输的安全可靠。

如图4所示，将电缆的每个接头或消防的重点部位视为一个探测点，该***在每个探测点分别安装信息检测模块3、RF通信模块2及消防灭火设备4。

此外，该***包括手机6。电缆沟监控消防模块1可以将监测数据通过短信的方式发送给手机6，可以使操作人员随时随地知悉电力电缆的情况。

该电力电缆火灾报警与联动***的工作原理为：

将电缆的每个接头或消防的重点部位视为一个探测点，在每个探测点分别安装弧光传感器301、温度传感器302、水位传感器303、RF通信模块2及消防灭火设备4。弧光传感器301、温度传感器302、水位传感器303实时监测每个探测点的电缆温度、弧光及电缆沟的水位，并通过RF通信模块2将每个探测点的监测数据传送给电缆沟监控消防模块1。电缆沟监控消防模块1的中央数据处理单元101对接收到的数据进行存储并对电缆沟各个监控点的温度等情况、进行有效的监督控制、预警、辅助决策等。数据统计分析单元105用于对各种采集到的数据进行统计分析，使其变成可视化数据。状态监测单元103对全电缆各个接头的温度、弧光、水位、消防灭火设备4的状态等信息实现图形化展示，包括温度变化情况、预测变化趋势等，如图6为状态监测单元103显示电缆温度的监测图。

当温度传感器302检测到探测点达到温度高限值或弧光传感器301检测到弧光信号时，故障报警及定位单元106根据检测值来显示故障原因及故障点的位置，故障原因包括：电缆接头温度值超过警戒值，水位超过警戒值，出现短路故障，出现火情等。然后，联动消防控制单元107联动发生故障的探测点的消防灭火设备4启动，以防止火灾事故蔓延。出现故障时，可通过地理信息展示单元104来显示报警画面及故障信号所在区域的分布图。

各探测点的探测设备及传输设备采用防爆、耐高温、低功耗产品。考虑电缆沟内在暴雨天气积水严重等情况，所有终端设备防护等级按IP66考虑。

RF通信模块2与取电CT集成，含230MHz/433MHz自组网通信模块、2.4GHz无线路由模块。

本发明提供了该***的两种通信方式的实施例。

该***通信方式的实施例一：

如图4所示，***采用无线MESH通信网络（也称多跳网络）组成的监测与联动***，各探测点的探测数据通过RF通信模块2进行数据无线转发，以其它探测点作为传输中继（跳传），最终传送给电缆沟监控消防模块1。优选地，无线跳传间隔为1.7km。

该***通信方式的实施例二：

如图5所示，该***采用RF射频+GPRS通信网络组成监测与联动***。该***还包含无线数据转发模块7、GPRS接收模块8。RF通信模块2接收无线数据转发模块7的射频信号，并且通过GPRS与手机6、GPRS接收模块8无线通信；GPRS接收模块8与电缆沟监控消防模块1相连接。

GPRS（General Packet Radio Service）是通用分组无线服务技术的简称，它是GSM移动电话用户可用的一种移动数据业务。各探测点的RF通信模块2发射RF射频信号将监测数据传给无线数据转发模块7，无线数据转发模块7作为作为传输中继发射GPRS信号将数据发送给GPRS接收模块8，GPRS接收模块8与电缆沟监控消防模块1通过有线连接，GPRS接收模块8最终将监测数据传送给电缆沟监控消防模块1。同时，无线数据转发模块7可以将检测数据以短信的方式发个手机6。

以上所述的仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型不限于以上实施例。可以理解，本领域技术人员在不脱离本实用新型的基本构思的前提下直接导出或联想到的其它改进和变化均应认为包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种电力电缆火灾报警与联动***，其特征在于，

包括：电缆沟监控消防模块(1)、RF通信模块(2)、信息检测模块(3)、消防灭火设备(4)、供电模块(5)；

电缆沟监控消防模块(1)与RF通信模块(2)之间采用无线通信；RF通信模块(2)分别与信息检测模块(3)、消防灭火设备(4)相连接；供电模块(5)分别与RF通信模块(2)、信息检测模块(3)相连接；

所述电缆沟监控消防模块(1)用于对电缆火情进行监测与预警，并控制所述消防灭火设备(4)；

所述RF通信模块(2)用于实现所述电缆沟监控消防模块(1)与所述信息检测模块(3)、消防灭火设备(4)之间的数据和指令的传输；

所述信息检测模块(3)用于对电缆进行检测；

所述消防灭火设备(4)用于当电缆发生火灾时进行灭火处理；

所述供电模块(5)用于为该***进行供电；

所述电缆沟监控消防模块(1)包含联动消防控制单元(107)；

所述联动消防控制单元(107)用于当电力电缆发生火灾时启动所述消防灭火设备(4)。

2.根据权利要求1所述的电力电缆火灾报警与联动***，其特征在于：

所述电缆沟监控消防模块(1)还包含中央数据处理单元(101)、数据采集单元(102)、状态监测单元(103)、地理信息展示单元(104)、数据统计分析单元(105)、故障报警及定位单元(106)；

所述中央数据处理单元(101)分别与所述数据采集单元(102)、状态监测单元(103)、地理信息展示单元(104)、数据统计分析单元(105)、故障报警及定位单元(106)、联动消防控制单元(107)相连接。

3.根据权利要求1所述的电力电缆火灾报警与联动***，其特征在于：

所述信息检测模块(3)包含弧光传感器(301)、温度传感器(302)；

弧光传感器(301)、温度传感器(302)分别与所述RF通信模块(2)相连接；

所述弧光传感器(301)用于检测电缆的弧光；

所述温度传感器(302)用于检测电缆的温度。

4.根据权利要求1所述的电力电缆火灾报警与联动***，其特征在于：

还包括手机(6)；

所述手机(6)用于接收电缆沟监控消防模块(1)发出的有关电缆监测数据的短信。

5.根据权利要求1所述的电力电缆火灾报警与联动***，其特征在于：

所述RF通信模块(2)、信息检测模块(3)、消防灭火设备(4)、供电模块(5)分别设置在电缆的每个探测点上；

***采用无线MESH通信网络进行通信，以各探测点作为传输中继进行信号传输。

6.根据权利要求4所述的电力电缆火灾报警与联动***，其特征在于：

还包括无线数据转发模块(7)、GPRS接收模块(8)；

无线数据转发模块(7)接收所述RF通信模块(2)的射频信号； 无线数据转发模块(7)通过GPRS传输将电缆的监测数据分别传给所述手机(6)、GPRS接收模块(8)；所述GPRS接收模块(8)与电缆沟监控消防模块(1)相连接。

7.根据权利要求3所述的电力电缆火灾报警与联动***，其特征在于：

所述信息检测模块(3)还包含水位传感器(303)；

所述水位传感器(303)用于检测电缆沟内的积水情况。

8.根据权利要求1所述的电力电缆火灾报警与联动***，其特征在于：

所述供电模块(5)包含备用锂电池。