配电网电缆井综合监测装置.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201922149336.5 (22)申请日 2019.12.04 (73)专利权人 广东电网有限责任公司 地址 510060 广东省广州市越秀区东风东 路757号 专利权人 广东电网有限责任公司东莞供电 局 (72)发明人 姚志洪 (74)专利代理机构 北京集佳知识产权代理有限 公司 11227 代理人 徐丽 (51)Int.Cl. G01D 21/02(2006.01) (54)实用新型名称 一种配电网电缆井综合监测装置 (57)摘要 本实用新型公开了一种配电网电缆井综合 监。

2、测装置， 此配电网电缆井综合监测装置包括安 装于电缆井位置的信息采集单元， 与信息采集单 元电连接的信息处理单元， 与信息处理单元无线 连接的远程监控单元， 以及与信息采集单元和信 息处理单元分别电连接的电源单元。 本实用新型 通过各传感器对电缆井内的电缆运行环境进行 实时监测， 并且针对电缆井盖也进行实时保护， 避免了现有系统的缺乏实时性、 不能全程全长监 控的不足， 保证了电缆的安全可靠运行。 权利要求书1页 说明书6页 附图2页 CN 211373686 U 2020.08.28 CN 211373686 U 1.一种配电网电缆井综合监测装置， 其特征在于： 包括， 安装于电缆井位置的信。

3、息采集 单元(100)， 与信息采集单元(100)电连接的信息处理单元(200)， 与信息处理单元(200)无 线连接的远程监控单元(300)， 以及与信息采集单元(100)和信息处理单元(200)分别电连 接的电源单元(400)； 所述电源单元(400)连接有太阳能板， 所述太阳能板设置于电缆井外。 2.如权利要求1所述的配电网电缆井综合监测装置， 其特征在于： 所述信息采集单元 (100)包括： 温度传感器(101)、 有害气体传感器(102)、 可燃气体传感器(103)以及位移传感 器(104)。 3.如权利要求2所述的配电网电缆井综合监测装置， 其特征在于： 所述温度传感器 (101)。

4、、 有害气体传感器(102)和可燃气体传感器(103)设置于电缆井内壁， 所述位移传感器 (104)设置于电缆井盖上。 4.如权利要求2或3所述的配电网电缆井综合监测装置， 其特征在于： 所述温度传感器 (101)、 有害气体传感器(102)、 可燃气体传感器(103)和位移传感器(104)均通过无线通讯 方式连通信息处理单元(200)。 5.如权利要求4所述的配电网电缆井综合监测装置， 其特征在于： 所述信息处理单元 (200)包括： 装设于电缆井内的GPS定位模块(201)， 与信息采集单元无线连接的信息转换模 块(202)， 以及与GPS定位模块(201)和信息转换模块(202)分别电连。

5、接的中央处理模块 (203)； 所述中央处理模块(203)连通远程监控单元(300)。 6.如权利要求5所述的配电网电缆井综合监测装置， 其特征在于： 所述中央处理模块 (203)通过NB-Iot模块(500)通信连接远程监控单元(300)。 7.如权利要求5所述的配电网电缆井综合监测装置， 其特征在于： 所述中央处理模块 (203)还通信连接有视频监控器。 8.如权利要求1所述的配电网电缆井综合监测装置， 其特征在于： 所述电源单元(400) 为蓄电池。 9.如权利要求2所述的配电网电缆井综合监测装置， 其特征在于： 所述位移传感器 (104)还通信连接有位移预警模块(600)。 权利要求书。

6、 1/1 页 2 CN 211373686 U 2 一种配电网电缆井综合监测装置 技术领域 0001 本实用新型涉及电缆井的监测技术领域， 尤其涉及一种配电网电缆井综合监测装 置。 背景技术 0002 对电网来说， 它是城市公共设施的重要组成部分， 现在需要解决的问题就是怎样 协调好城市电力负荷不断增长与人类生存环境、 环境保护与城市保护之间矛盾。 要想更好 的解决这种问题， 就需要借助电缆线路输送电能的方式， 同时将城市电网管道化和管道网 络化结合在一起， 这已经成为现代城市型电网尤其是大型国际城市电网的特色和发展走 向。 0003 对于电缆的安全运行管理方面设计还有很多的问题， 比如分布的。

7、范围较广、 距离 太远、 位于的环境情况较为复杂。 针对上述方面， 当今城市电力电缆的快速发展， 对于电力 部门的电缆安全运行是一个较为艰巨的任务。 输电电缆运行管理单位每年在检查和确保电 缆稳定顺利运行的过程中都会投入大量的人力、 物力和精力， 尤其是在大负荷运行和高温 季节， 还要对电缆的安全运行进行巡视， 包括防火防气检测、 电缆沟内积水检测， 即使这样 也无法对实际情况进行实时掌握， 所以也很难做出预测。 基于此类情况下， 须构建一个综合 电缆管道运行和检测平台， 通过该平台对电缆沟井内的电路进行实时监测， 确保其顺利正 常运行。 实用新型内容 0004 本部分的目的在于概述本实用新型。

8、的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳 实施例。 在本部分以及本申请的说明书摘要和实用新型名称中可能会做些简化或省略以避 免使本部分、 说明书摘要和实用新型名称的目的模糊， 而这种简化或省略不能用于限制本 实用新型的范围。 0005 鉴于上述现有配电网电缆井综合监测装置存在的问题， 提出了本实用新型。 0006 因此， 本实用新型目的是提供一种配电网电缆井综合监测装置， 其解决了对电缆 井内电缆的运行环境进行实时监测的问题。 0007 为解决上述技术问题， 本实用新型提供如下技术方案： 此一种配电网电缆井综合 监测装置， 包括， 安装于电缆井位置的信息采集单元， 与信息采集单元电连接的信息处理。

9、单 元， 与信息处理单元无线连接的远程监控单元， 以及与信息采集单元和信息处理单元分别 电连接的电源单元。 0008 作为本实用新型所述配电网电缆井综合监测装置的一种优选方案， 其中： 所述信 息采集单元包括： 温度传感器、 有害气体传感器、 可燃气体传感器以及位移传感器。 0009 作为本实用新型所述配电网电缆井综合监测装置的一种优选方案， 其中： 所述温 度传感器、 有害气体传感器和可燃气体传感器设置于电缆井内壁， 所述位移传感器设置于 电缆井盖上。 说明书 1/6 页 3 CN 211373686 U 3 0010 作为本实用新型所述配电网电缆井综合监测装置的一种优选方案， 其中： 所述。

10、温 度传感器、 有害气体传感器、 可燃气体传感器和位移传感器均通过无线通讯方式连通信息 处理单元。 0011 作为本实用新型所述配电网电缆井综合监测装置的一种优选方案， 其中： 所述信 息处理单元包括： 装设于电缆井内的GPS定位模块， 与信息采集单元无线连接的信息转换模 块， 以及与GPS定位模块和信息转换模块分别电连接的中央处理模块； 所述中央处理模块连 通远程监控单元。 0012 作为本实用新型所述配电网电缆井综合监测装置的一种优选方案， 其中： 所述中 央处理模块通过NB-Iot模块通信连接远程监控单元。 0013 作为本实用新型所述配电网电缆井综合监测装置的一种优选方案， 其中： 所。

11、述中 央处理模块还通信连接有视频监控器。 0014 作为本实用新型所述配电网电缆井综合监测装置的一种优选方案， 其中： 所述电 源单元为蓄电池， 所述蓄电池连接有太阳能板， 所述太阳能板设置于电缆井外。 0015 作为本实用新型所述配电网电缆井综合监测装置的一种优选方案， 其中： 所述位 移传感器还通信连接有位移预警模块。 0016 本实用新型的有益效果： 本实用新型通过各传感器对电缆井内的电缆运行环境进 行实时监测， 并且针对电缆井盖也进行实时保护， 避免了现有系统的缺乏实时性、 不能全程 全长监控的不足， 保证了电缆的安全可靠运行。 同时， 本装置的太阳能板， 为本装置在功能 不足或者环境。

12、恶劣的条件下， 提供了充足的储能供电， 提高了本装置的实用性。 附图说明 0017 为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案， 下面将对实施例描述中所需要 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性的前提下， 还可以根据这些附图 获得其它的附图。 其中： 0018 图1为本实用新型配电网电缆井综合监测装置的实施例1结构框图。 0019 图2为本实用新型配电网电缆井综合监测装置的实施例2结构框图。 0020 图3为本实用新型配电网电缆井综合监测装置中DS18B20温度传感器的引脚图。 具体实施方式。

13、 0021 为使本实用新型的上述目的、 特征和优点能够更加明显易懂， 下面结合说明书附 图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。 0022 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它方式来实施， 本领域技术人员可以在不违背本实 用新型内涵的情况下做类似推广， 因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。 0023 其次， 此处所称的 “一个实施例” 或 “实施例” 是指可包含于本实用新型至少一个实 现方式中的特定特征、 结构或特性。 在本说明书中不同地方出现的 “在一个实施例中” 并非 均指同一个实施例， 也不是单独的或选。

14、择性的与其他实施例互相排斥的实施例。 0024 再其次， 本实用新型结合示意图进行详细描述， 在详述本实用新型实施例时， 为便 说明书 2/6 页 4 CN 211373686 U 4 于说明， 表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大， 而且所述示意图只是示例， 其 在此不应限制本实用新型保护的范围。 此外， 在实际制作中应包含长度、 宽度及深度的三维 空间尺寸。 0025 实施例1 0026 参照图1， 为本实用新型第一个实施例， 提供了一种配电网电缆井综合监测装置， 此配电网电缆井综合监测装置包括信息采集单元100、 信息处理单元200、 远程监控单元300 和电源单元400。 信息。

15、采集单元100用于采集电缆井内的温度、 有害气体、 可燃气体、 电缆井 盖位移的参数， 信息处理单元200用于接收信息采集单元100传输的信息并进行储存处理， 远程监控单元300用于实时接收显示信息处理单元200输出的参数信息， 电源单元400用于 为信息采集单元100和信息处理单元200进行供电。 0027 信息采集单元100包括温度传感器101、 有害气体传感器102、 可燃气体传感器103 和位移传感器104。 本实用新型中， 温度传感器101可采用DS18B20温度传感器， 有害气体传 感器102可采用KSA/NE-500， 可燃气体传感器103可采用MQ-5B， 位移传感器104可采。

16、用HC- 2700。 温度传感器101用于采集电缆井内的实时温度， 有害气体传感器102用于采集电缆井 内的有害气体的浓度信息， 可燃气体传感器103用于采集电缆井内的可燃气体的浓度信息， 位移传感器104用于采集电缆井盖的位移信息防止井盖被盗窃。 温度传感器101、 有害气体 传感器102和可燃气体传感器103设置于电缆井内壁， 位移传感器104设置于电缆井盖上。 温 度传感器101、 有害气体传感器102、 可燃气体传感器103和位移传感器104均通过无线通讯 方式连通信息处理单元200。 本实用新型中， 位移传感器104还通信连接有位移预警模块 105， 具体的， 位移预警模块105中预。

17、设有井盖标准位移信息范围， 当位移传感器104传输给 位移预警模块105中的实时井盖位移信息不在井盖标准位移信息范围中， 则位移预警模块 105启动预警， 预警形式可为声光预警或者蜂鸣预警。 0028 信息处理单元200包括GPS定位模块201、 信息转换模块202和中央处理模块203， GPS定位模块201用于定位当前电缆井位置信息， 信息转换模块202用于将接收到的传感器 信息进行模数转换， 中央处理模块203接收GPS定位模块201和信息转换模块202的信息进行 存储和传输。 本实用新型中， GPS定位模块201可采用HT-1612U模块， 信息转换模块202可采 用PCF8591模块，。

18、 中央处理模块203采用现有的单片机， 比如AVR单片机、 ATMEGA单片机等。 0029 进一步的， 温度传感器101、 有害气体传感器102、 可燃气体传感器103和位移传感 器104均通过无线通讯方式连通信息处理单元200中的信息处理模块202， 信息处理模块202 连通中央处理模块203， GPS定位模块201连通中央处理模块203， 中央处理模块203连通远程 监控单元300。 本实用新型中， 中央处理模块203通过NB-Iot模块500通信连接远程监控单元 300。 中央处理模块203还通信连接有视频监控器， 视频监控器用于监控电缆井内的电缆运 行情况及其具体位置。 0030 本。

19、实用新型电源单元400为蓄电池， 电源单元400具体的为信息转换模块202、 中央 处理模块203、 GPS定位模块201进行供电。 0031 其中， 远程监控单元300可对接收到的监测数据通过显示器进行显示， 便于工作人 员更加直观的进行监测。 0032 实施例2 0033 为本实用新型的第二个实施例， 该实施例不同于第一个实施例的是： 蓄电池连接 说明书 3/6 页 5 CN 211373686 U 5 有太阳能板， 太阳能板设置于电缆井外。 0034 相较于实施例1， 进一步的， 此配电网电缆井综合监测装置包括信息采集单元100、 信息处理单元200、 远程监控单元300和电源单元400。

20、。 信息采集单元100用于采集电缆井内 的温度、 有害气体、 可燃气体、 电缆井盖位移的参数， 信息处理单元200用于接收信息采集单 元100传输的信息并进行储存处理， 远程监控单元300用于实时接收显示信息处理单元200 输出的参数信息， 电源单元400用于为信息采集单元100和信息处理单元200进行供电。 0035 信息采集单元100包括温度传感器101、 有害气体传感器102、 可燃气体传感器103 和位移传感器104。 本实用新型中， 温度传感器101可采用DS18B20温度传感器， 有害气体传 感器102可采用KSA/NE-500， 可燃气体传感器103可采用MQ-5B， 位移传感器。

21、104可采用HC- 2700。 温度传感器101用于采集电缆井内的实时温度， 有害气体传感器102用于采集电缆井 内的有害气体的浓度信息， 可燃气体传感器103用于采集电缆井内的可燃气体的浓度信息， 位移传感器104用于采集电缆井盖的位移信息防止井盖被盗窃。 温度传感器101、 有害气体 传感器102和可燃气体传感器103设置于电缆井内壁， 位移传感器104设置于电缆井盖上。 温 度传感器101、 有害气体传感器102、 可燃气体传感器103和位移传感器104均通过无线通讯 方式连通信息处理单元200。 本实用新型中， 位移传感器104还通信连接有位移预警模块 105， 具体的， 位移预警模块。

22、105中预设有井盖标准位移信息范围， 当位移传感器104传输给 位移预警模块105中的实时井盖位移信息不在井盖标准位移信息范围中， 则位移预警模块 105启动预警， 预警形式可为声光预警或者蜂鸣预警。 0036 信息处理单元200包括GPS定位模块201、 信息转换模块202和中央处理模块203， GPS定位模块201用于定位当前电缆井位置信息， 信息转换模块202用于将接收到的传感器 信息进行模数转换， 中央处理模块203接收GPS定位模块201和信息转换模块202的信息进行 存储和传输。 本实用新型中， GPS定位模块201可采用HT-1612U模块， 信息转换模块202可采 用PCF85。

23、91模块， 中央处理模块203采用现有的单片机， 比如AVR单片机、 ATMEGA单片机等。 0037 进一步的， 温度传感器101、 有害气体传感器102、 可燃气体传感器103和位移传感 器104均通过无线通讯方式连通信息处理单元200中的信息处理模块202， 信息处理模块202 连通中央处理模块203， GPS定位模块201连通中央处理模块203， 中央处理模块203连通远程 监控单元300。 本实用新型中， 中央处理模块203通过NB-Iot模块500通信连接远程监控单元 300。 中央处理模块203还通信连接有视频监控器， 视频监控器用于监控电缆井内的电缆运 行情况及其具体位置。 0。

24、038 本实用新型电源单元400为蓄电池， 蓄电池连接有太阳能板， 太阳能板设置于电缆 井外。 太阳能板给电缆井监测装置供电， 蓄电池储电， 阴天也能正常工作， 而太阳能板的安 装位置可以根据线路铺设灵活选取。 0039 其中， 远程监控单元300可对接收到的监测数据通过显示器进行显示， 便于工作人 员更加直观的进行监测。 0040 其余结构与实施例1的结构相同。 0041 实施例3 0042 参照图2， 为本实用新型的第三个实施例， 该实施例不同于第二个实施例的是： 中 央处理模块还连接有预警单元600。 0043 相较于实施例2， 进一步的， 此配电网电缆井综合监测装置包括信息采集单元10。

25、0、 说明书 4/6 页 6 CN 211373686 U 6 信息处理单元200、 远程监控单元300和电源单元400。 信息采集单元100用于采集电缆井内 的温度、 有害气体、 可燃气体、 电缆井盖位移的参数， 信息处理单元200用于接收信息采集单 元100传输的信息并进行储存处理， 远程监控单元300用于实时接收显示信息处理单元200 输出的参数信息， 电源单元400用于为信息采集单元100和信息处理单元200进行供电。 0044 信息采集单元100包括温度传感器101、 有害气体传感器102、 可燃气体传感器103 和位移传感器104。 本实用新型中， 温度传感器101可采用DS18B。

26、20温度传感器， 有害气体传 感器102可采用KSA/NE-500， 可燃气体传感器103可采用MQ-5B， 位移传感器104可采用HC- 2700。 温度传感器101用于采集电缆井内的实时温度， 有害气体传感器102用于采集电缆井 内的有害气体的浓度信息， 可燃气体传感器103用于采集电缆井内的可燃气体的浓度信息， 位移传感器104用于采集电缆井盖的位移信息防止井盖被盗窃。 温度传感器101、 有害气体 传感器102和可燃气体传感器103设置于电缆井内壁， 位移传感器104设置于电缆井盖上。 温 度传感器101、 有害气体传感器102、 可燃气体传感器103和位移传感器104均通过无线通讯 。

27、方式连通信息处理单元200。 本实用新型中， 位移传感器104还通信连接有位移预警模块 105， 具体的， 位移预警模块105中预设有井盖标准位移信息范围， 当位移传感器104传输给 位移预警模块105中的实时井盖位移信息不在井盖标准位移信息范围中， 则位移预警模块 105启动预警， 预警形式可为声光预警或者蜂鸣预警。 0045 信息处理单元200包括GPS定位模块201、 信息转换模块202和中央处理模块203， GPS定位模块201用于定位当前电缆井位置信息， 信息转换模块202用于将接收到的传感器 信息进行模数转换， 中央处理模块203接收GPS定位模块201和信息转换模块202的信息进。

28、行 存储和传输。 本实用新型中， GPS定位模块201可采用HT-1612U模块， 信息转换模块202可采 用PCF8591模块， 中央处理模块203采用现有的单片机， 比如AVR单片机、 ATMEGA单片机等。 0046 进一步的， 温度传感器101、 有害气体传感器102、 可燃气体传感器103和位移传感 器104均通过无线通讯方式连通信息处理单元200中的信息处理模块202， 信息处理模块202 连通中央处理模块203， GPS定位模块201连通中央处理模块203， 中央处理模块203连通远程 监控单元300。 本实用新型中， 中央处理模块203通过NB-Iot模块500通信连接远程监控。

29、单元 300。 中央处理模块203还通信连接有视频监控器， 视频监控器用于监控电缆井内的电缆运 行情况及其具体位置。 中央处理模块203还连接有预警单元600， 预警单元600包括预警计算 模块601和声光报警模块602， 所述预警计算模块601中预设有温度传感器101、 有害气体传 感器102、 可燃气体传感器103的标准信息值的范围， 预警计算模块601接收中央处理模块 203中的传感器数据并与标准信息值进行比对， 当传感器实时数据不在标准信息值得范围 中时， 则传输启动命令给声光报警模块602启动声光报警， 其余时刻正常工作。 0047 本实用新型电源单元400为蓄电池， 蓄电池连接有太。

30、阳能板， 太阳能板设置于电缆 井外。 太阳能板给电缆井监测装置供电， 蓄电池储电， 阴天也能正常工作， 而太阳能板的安 装位置可以根据线路铺设灵活选取。 0048 其中， 远程监控单元300可对接收到的监测数据通过显示器进行显示， 便于工作人 员更加直观的进行监测。 0049 其余结构与实施例2的结构相同。 0050 应说明的是， 以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制， 尽管参照 较佳实施例对本实用新型进行了详细说明， 本领域的普通技术人员应当理解， 可以对本实 说明书 5/6 页 7 CN 211373686 U 7 用新型的技术方案进行修改或者等同替换， 而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围， 其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。 说明书 6/6 页 8 CN 211373686 U 8 图1 说明书附图 1/2 页 9 CN 211373686 U 9 图2 图3 说明书附图 2/2 页 10 CN 211373686 U 10 。