一种变电站智能电缆井盖监控系统

摘要

本发明公开了一种变电站智能电缆井盖监控系统，包括远程监控模块，远程监控模块通过无线与前端控制模块相连接，前端控制模块包括处理器、第一温度传感器、第二温度传感器和存储器，第一温度传感器设置在线缆附近用于检测线缆的温度，第二温度传感器设置在电缆沟内远离线缆处用于检测环境的温度，处理器同时连接第一温度传感器、第二温度传感器和存储器，存储器用于存储温度报警的阈值信息。变电站智能电缆井盖监控系统可以在不打开盖板的情况下对电缆沟内部情况进行全方位的监控，将安全隐患消除于未然。

权利要求

1.一种变电站智能电缆井盖监控系统，其特征是，包括远程监控模块，远程监控模块通过无线与前端控制模块相连接，前端控制模块包括处理器、第一温度传感器、第二温度传感器和存储器，第一温度传感器设置在线缆附近用于检测线缆的温度，第二温度传感器设置在电缆沟内远离线缆处用于检测环境的温度，处理器同时连接第一温度传感器、第二温度传感器和存储器，存储器用于存储温度报警的阈值信息；

还包括液压装置和锁止装置，处理器与液压装置电连接；锁止装置包括钥匙、锁芯、锁钩和钥匙孔，锁芯设置在井盖内，钥匙与钥匙孔相匹配，钥匙孔贯穿锁芯和锁钩，锁钩的一端与锁芯相接触，锁钩的另一端与液压杆的另一端相接触；锁钩上设有沿水平方向突出的限位部，在液压装置和井盖之间还设有连接座，连接座上设有可水平方向伸缩的楔形块，楔形块的斜面朝向井盖中心，楔形块的末端设置在井盖和限位部之间；

还包括电动解锁装置，电动解锁装置包括电动解锁件、传感器、电源、走线、电磁块、金属顶块和顶柱，电源用于给电动解锁装置供电，传感器设置在锁芯内，传感器与电源相连接，传感器还通过走线与在液压缸上的电磁块相连接，液压杆靠近连接座的一侧设有滑轨，滑轨上设有可沿滑轨竖直移动的金属顶块，金属顶块设置在电磁块附近，金属顶块还与顶柱相接触，顶柱与复位弹簧相连接，顶柱和楔形块一体化成型。

2.根据权利要求1所述的一种变电站智能电缆井盖监控系统，其特征是，还包括液压装置，处理器与液压装置电连接；液压装置包括液压缸、液压杆和固定块，固定块通过若干个固定螺栓固定在电缆井道的侧壁上，固定块上固定设有液压缸，液压缸用于控制液压杆的伸缩，液压杆的一端与液压缸连接，液压杆的另一端与井盖相接触。

3.根据权利要求1所述的一种变电站智能电缆井盖监控系统，其特征是，所述的连接座内设有活动腔，活动腔内设有可控制楔形块伸缩的复位弹簧。

4.根据权利要求1或3所述的一种变电站智能电缆井盖监控系统，其特征是，所述的锁钩的底部设有导槽，导槽用于对液压杆的限位。

5.根据权利要求1所述的一种变电站智能电缆井盖监控系统，其特征是，所述的金属顶块为半球形顶块，所述的顶柱为末端呈半球形的顶柱。

6.根据权利要求1所述的一种变电站智能电缆井盖监控系统，其特征是，所述的电源为蓄电池，蓄电池设置在锁芯内；锁芯内设置有至少2个传感器，传感器为霍尔接近传感器，霍尔接近传感器设置在同一竖直平面上，每个霍尔接近传感器的水平方向均设有一个与霍尔接近传感器匹配的滑块，每个滑块与霍尔接近传感器的距离不相等，每个滑块远离霍尔接近传感器的一端处于同一竖直平面上，电动解锁件上设有与滑块匹配的用于控制滑块向霍尔接近传感器移动的滑块顶块，滑块顶块的长度与滑块与霍尔接近传感器的距离相等。

7.根据权利要求6所述的一种变电站智能电缆井盖监控系统，其特征是，所述的电动解锁件设置在钥匙的钥匙杆靠近钥匙柄部，钥匙的钥匙杆远离钥匙柄部为用于转动锁钩的机械解锁件。

说明书

一种变电站智能电缆井盖监控系统

技术领域

[0001] 本发明涉及电力基础设施安全技术领域，尤其是指一种变电站智能电缆井盖监控系统。

背景技术

[0002] 虽然智能电网已经推广很久，但是在变电站电缆沟方面还没有与之相匹配的物联网式的产品。常规电缆沟内部情况全部依靠运维检修人员日常维护时，打开盖板才能够知道电缆沟内部情况。对于许多突发性的情况没有办法预知和解决。因此需要设计一个监控系统，可以对电缆沟内部情况进行全方位的监控，将安全隐患消除于未然。同时，在常规的电力维护过程中，井盖的开启需要相关人员现场开启，无法实现远程遥控升降功能。中国专利公开号CN204087311U，公开日2015年1月7日，名称为“井盖及井盖监控系统”的实用新型专利中公开了一种井盖及井盖监控系统，井盖包括井盖本体、角度传感器、锁固装置、检测器、无线收发装置和供电装置。其中，供电装置分别与角度传感器、检测器和无线收发装置连接。角度传感器设置在井盖本体上，用于根据井盖本体的倾斜角度生成角度信息；锁固装置设置在井盖本体上，井盖本体通过锁固装置锁固在井口处；检测器设置在锁固装置上，用于检测锁固装置的开启或关闭状态并根据锁固装置的开启或关闭状态生成相应的状态信息；无线收发装置分别与检测器和角度传感器连接，用于将接收到的状态信息和/或角度信息发送给外部电子设备，实现了对井盖状态的监控，进而提高了井盖状态监控的准确性，防盗性能强，适于实用。不足之处在于，该井盖及井盖监控系统只对井盖本身的结构进行检测，而未对井盖及其附近的电缆所处的环境进行检测，井盖也无法实现自动升降的功能，功能单一、使用不便。

发明内容

[0003] 本发明的目的是克服现有技术中的缺点，提供一种变电站智能电缆井盖监控系统。

[0004] 本发明的目的是通过下述技术方案予以实现：

[0005] 一种变电站智能电缆井盖监控系统，包括远程监控模块，远程监控模块通过无线与前端控制模块相连接，前端控制模块包括处理器、第一温度传感器、第二温度传感器和存储器，第一温度传感器设置在线缆附近用于检测线缆的温度，第二温度传感器设置在电缆沟内远离线缆处用于检测环境的温度，处理器同时连接第一温度传感器、第二温度传感器和存储器，存储器用于存储温度报警的阈值信息。监控系统在工作状态时，第一温度传感器、第二温度传感器实时检测并记录温度信息，一旦温度超过存储器设定的阈值后，则表明温度异常，井盖以及井道内处于危险状态，此时前端控制模块通过无线向远程监控模块发出报警信息，远程监控模块可以及时提醒相关工作人员及时进行处理。

[0006] 作为一种优选方案，变电站智能电缆井盖监控系统还包括液压装置，处理器与液压装置电连接；液压装置包括液压缸、液压杆和固定块，固定块通过若干个固定螺栓固定在电缆井道的侧壁上，固定块上固定设有液压缸，液压缸用于控制液压杆的伸缩，液压杆的一端与液压缸连接，液压杆的另一端与井盖相接触。当远程监控模块需要控制井盖开启时，只需发送控制指令至前端控制模块，前端控制模块的处理器控制电控装置进行工作，电控装置控制液压装置进行工作，液压装置的液压杆向上伸出，与井盖的底面相接触，液压杆向上顶柱井盖进而使井盖开启。此过程无需相关工作人员手动开启井盖，达到了自动开启井盖的目的。

[0007] 作为一种优选方案，变电站智能电缆井盖监控系统还包括液压装置和锁止装置，液压装置包括液压缸、液压杆和固定块，固定块通过若干个固定螺栓固定在电缆井道的侧壁上，固定块上固定设有液压缸，液压缸用于控制液压杆的伸缩，液压杆的一端与液压缸连接；处理器与液压装置电连接；锁止装置包括钥匙、锁芯、锁钩和钥匙孔，锁芯设置在井盖内，钥匙与钥匙孔相匹配，钥匙孔贯穿锁芯和锁钩，锁钩的一端与锁芯相接触，锁钩的另一端与液压杆的另一端相接触；锁钩上设有沿水平方向突出的限位部，在液压装置和井盖之间还设有连接座，连接座上设有可水平方向伸缩的楔形块，楔形块的斜面朝向井盖中心，楔形块的末端设置在井盖和限位部之间。此设计的目的达到了液压装置自动开启井盖和相关人员现场开启井盖两种功能，防止自动开启井盖失效时无法手动开启井盖的情况。在井盖锁止时，锁钩上设有限位部，限位部被楔形块限位，普通人员无法从地面上向上开启井盖；在液压装置自动开启井盖的过程中，液压杆向上顶起锁钩，由于楔形块可水平伸缩，使锁钩与楔形块脱离，进而井盖可以继续被液压杆顶起达到完全开启井盖的目的；在手动开启井盖时，相关人员现场将钥匙插入钥匙孔，钥匙和锁芯匹配，然后转动钥匙使锁钩转动，进而使限位部与楔形块脱离，相关人员手动提起井盖完成手动开启井盖的目的。楔形面的作用使解锁完成后，再次上锁的过程使限位部能较为顺利的回位完成限位部被楔形块限位的目的。

[0008] 作为一种优选方案，连接座内设有活动腔，活动腔内设有可控制楔形块伸缩的复位弹簧。复位弹簧能使楔形块较为自由的伸缩，使用较为方便。

[0009] 作为一种优选方案，锁钩的底部设有导槽，导槽用于对液压杆的限位。此设计能对液压杆较好的定位，防止液压杆便宜不能顶起井盖。

[0010] 作为一种优选方案，变电站智能电缆井盖监控系统还包括电动解锁装置，电动解锁装置包括电动解锁件、传感器、电源、走线、电磁块、金属顶块和顶柱，电源用于给电动解锁装置供电，传感器设置在锁芯内，传感器与电源相连接，传感器还通过走线与在液压缸上的电磁块相连接，液压杆靠近连接座的一侧设有滑轨，滑轨上设有可沿滑轨竖直移动的金属顶块，金属顶块设置在电磁块附近，金属顶块还与顶柱相接触，顶柱与复位弹簧相连接，顶柱和楔形块一体化成型。电动解锁件用于控制传感器，当传感器被电动解锁件激活后，整个电路导通，电磁块通电产生磁力，磁力与金属顶块相斥推动金属顶块，金属顶块沿着滑轨向上位移进而推动顶柱，由于顶柱和楔形块一体化成型，楔形块与锁钩脱离，进而井盖可以继续被液压杆顶起达到完全开启井盖的目的。

[0011] 作为一种优选方案，金属顶块为半球形顶块，所述的顶柱为末端呈半球形的顶柱。半球形顶块和半球形顶柱的设计使相互直接的接触更加平滑，使电磁块产生的磁力的需求较低。

[0012] 作为一种优选方案，电源为蓄电池，蓄电池设置在锁芯内；锁芯内设置有至少2个传感器，传感器为霍尔接近传感器，霍尔接近传感器设置在同一竖直平面上，每个霍尔接近传感器的水平方向均设有一个与霍尔接近传感器匹配的滑块，每个滑块与霍尔接近传感器的距离不相等，每个滑块远离霍尔接近传感器的一端处于同一竖直平面上，电动解锁件上设有与滑块匹配的用于控制滑块向霍尔接近传感器移动的滑块顶块，滑块顶块的长度与滑块与霍尔接近传感器的距离相等。此设计只有特定匹配的电动解锁件才能使滑块到达接近的位置激活霍尔接近传感器，若滑块顶块过短，则滑块无法接近霍尔接近传感器，若滑块顶块过长，则电动解锁件无法顺利继续插入，造成卡死的现象，无法激活全部的霍尔接近传感器。

[0013] 作为一种优选方案，电源为蓄电池，蓄电池设置在锁芯内；锁芯内设置有至少2个传感器，传感器为微动传感器，微动传感器设置在同一竖直平面上，每个微动传感器的水平方向均设有一个与微动传感器匹配的滑块，每个滑块与微动传感器的距离不相等，每个滑块远离微动传感器的一端处于同一竖直平面上，电动解锁件上设有与滑块匹配的用于控制滑块向微动传感器移动的滑块顶块，滑块顶块的长度与滑块与微动传感器的距离相等。此设计只有特定匹配的电动解锁件才能使滑块到达触碰的位置激活微动传感器，若滑块顶块过短，则滑块无法触碰微动传感器，若滑块顶块过长，则电动解锁件无法顺利继续插入，造成卡死的现象，无法激活全部的微动传感器。

[0014] 作为一种优选方案，电动解锁件设置在钥匙的钥匙杆靠近钥匙柄部，钥匙的钥匙杆远离钥匙柄部为用于转动锁钩的机械解锁件。此设计的好处是一把钥匙可以同时进行机械解锁和电动解锁，实现了一把钥匙两个功能，确保了开锁的稳定性。

[0015] 本发明的有益效果是，一种变电站智能电缆井盖监控系统可以在不打开盖板的情况下对电缆沟内部情况进行全方位的监控，将安全隐患消除于未然；同时通过液压装置、机械解锁和物理解锁三种方式开启井盖，达到了自动开启和手动开启相结合的目的，避免了井盖无法开启的情况。本发明的成本较低，实用性强，易于实现。

附图说明

[0016] 图1是本发明的电路原理框图；

[0017] 图2是本发明的液压装置部分结构示意图；

[0018] 图3是本发明的电动解锁装置在锁芯内的结构示意图；

[0019] 图4是本发明的电动解锁装置的电路原理框图。

[0020] 其中：1、远程监控模块，2、前端控制模块，21、处理器，22、第一湿度传感器，23、第二湿度传感器，24、存储器，25、液压装置，26、锁止装置，27、固定螺栓，28、连接座，29、传感器，30、电源，31、走线，32、电磁块，33、金属顶块，34、顶柱，35、滑块，36、滑轨，251、液压缸，252、液压杆，253、固定块，261、锁芯，262、锁钩，263、钥匙孔，264、限位部，265、导槽，281、楔形块，282、活动腔，283、复位弹簧。

具体实施方式

[0021] 下面结合附图和实施例对本发明进一步描述。

[0022] 实施例，一种变电站智能电缆井盖监控系统，如图1所示，包括远程监控模块，远程监控模块通过无线与前端控制模块相连接，前端控制模块包括处理器、第一温度传感器、第二温度传感器和存储器，第一温度传感器设置在线缆附近用于检测线缆的温度，第二温度传感器设置在电缆沟内远离线缆处用于检测环境的温度，处理器同时连接第一温度传感器、第二温度传感器和存储器，存储器用于存储温度报警的阈值信息。监控系统在工作状态时，第一温度传感器、第二温度传感器实时检测并记录温度信息，一旦温度超过存储器设定的阈值后，则表明温度异常，井盖以及井道内处于危险状态，此时前端控制模块通过无线向远程监控模块发出报警信息，远程监控模块可以及时提醒相关工作人员及时进行处理。

[0023] 变电站智能电缆井盖监控系统还包括液压装置，处理器与液压装置电连接；液压装置包括液压缸、液压杆和固定块，固定块通过若干个固定螺栓固定在电缆井道的侧壁上，固定块上固定设有液压缸，液压缸用于控制液压杆的伸缩，液压杆的一端与液压缸连接，液压杆的另一端与井盖相接触。当远程监控模块需要控制井盖开启时，只需发送控制指令至前端控制模块，前端控制模块的处理器控制电控装置进行工作，电控装置控制液压装置进行工作，液压装置的液压杆向上伸出，与井盖的底面相接触，液压杆向上顶柱井盖进而使井盖开启。此过程无需相关工作人员手动开启井盖，达到了自动开启井盖的目的。

[0024] 实施例2，一种变电站智能电缆井盖监控系统，其原理和实施方法和实施例1不同之处如图2所示，还包括液压装置和锁止装置，液压装置包括液压缸、液压杆和固定块，固定块通过若干个固定螺栓固定在电缆井道的侧壁上，固定块上固定设有液压缸，液压缸用于控制液压杆的伸缩，液压杆的一端与液压缸连接；处理器与液压装置电连接；锁止装置包括钥匙、锁芯、锁钩和钥匙孔，锁芯设置在井盖内，钥匙与钥匙孔相匹配，钥匙孔贯穿锁芯和锁钩，锁钩的一端与锁芯相接触，锁钩的另一端与液压杆的另一端相接触；锁钩上设有沿水平方向突出的限位部，在液压装置和井盖之间还设有连接座，连接座上设有可水平方向伸缩的楔形块，楔形块的斜面朝向井盖中心，楔形块的末端设置在井盖和限位部之间。此设计的目的达到了液压装置自动开启井盖和相关人员现场开启井盖两种功能，防止自动开启井盖失效时无法手动开启井盖的情况。在井盖锁止时，锁钩上设有限位部，限位部被楔形块限位，普通人员无法从地面上向上开启井盖；在液压装置自动开启井盖的过程中，液压杆向上顶起锁钩，由于楔形块可水平伸缩，使锁钩与楔形块脱离，进而井盖可以继续被液压杆顶起达到完全开启井盖的目的；在手动开启井盖时，相关人员现场将钥匙插入钥匙孔，钥匙和锁芯匹配，然后转动钥匙使锁钩转动，进而使限位部与楔形块脱离，相关人员手动提起井盖完成手动开启井盖的目的。楔形面的作用使解锁完成后，再次上锁的过程使限位部能较为顺利的回位完成限位部被楔形块限位的目的。连接座内设有活动腔，活动腔内设有可控制楔形块伸缩的复位弹簧。复位弹簧能使楔形块较为自由的伸缩，使用较为方便。锁钩的底部设有导槽，导槽用于对液压杆的限位。此设计能对液压杆较好的定位，防止液压杆便宜不能顶起井盖。

[0025] 如图3，图4所示，变电站智能电缆井盖监控系统还包括电动解锁装置，电动解锁装置包括电动解锁件、传感器、电源、走线、电磁块、金属顶块和顶柱，电源用于给电动解锁装置供电，传感器设置在锁芯内，传感器与电源相连接，传感器还通过走线与在液压缸上的电磁块相连接，液压杆靠近连接座的一侧设有滑轨，滑轨上设有可沿滑轨竖直移动的金属顶块，金属顶块设置在电磁块附近，金属顶块还与顶柱相接触，顶柱与复位弹簧相连接，顶柱和楔形块一体化成型。电动解锁件用于控制传感器，当传感器被电动解锁件激活后，整个电路导通，电磁块通电产生磁力，磁力与金属顶块相斥推动金属顶块，金属顶块沿着滑轨向上位移进而推动顶柱，由于顶柱和楔形块一体化成型，楔形块与锁钩脱离，进而井盖可以继续被液压杆顶起达到完全开启井盖的目的。金属顶块为半球形顶块，所述的顶柱为末端呈半球形的顶柱。半球形顶块和半球形顶柱的设计使相互直接的接触更加平滑，使电磁块产生的磁力的需求较低。

[0026] 电源为蓄电池，蓄电池设置在锁芯内；锁芯内设置有至少2个传感器，传感器为霍尔接近传感器，霍尔接近传感器设置在同一竖直平面上，每个霍尔接近传感器的水平方向均设有一个与霍尔接近传感器匹配的滑块，每个滑块与霍尔接近传感器的距离不相等，每个滑块远离霍尔接近传感器的一端处于同一竖直平面上，电动解锁件上设有与滑块匹配的用于控制滑块向霍尔接近传感器移动的滑块顶块，滑块顶块的长度与滑块与霍尔接近传感器的距离相等。此设计只有特定匹配的电动解锁件才能使滑块到达接近的位置激活霍尔接近传感器，若滑块顶块过短，则滑块无法接近霍尔接近传感器，若滑块顶块过长，则电动解锁件无法顺利继续插入，造成卡死的现象，无法激活全部的霍尔接近传感器。电动解锁件设置在钥匙的钥匙杆靠近钥匙柄部，钥匙的钥匙杆远离钥匙柄部为用于转动锁钩的机械解锁件。此设计的好处是一把钥匙可以同时进行机械解锁和电动解锁，实现了一把钥匙两个功能，确保了开锁的稳定性。

[0027] 实施例3：一种变电站智能电缆井盖监控系统，其原理和实施方法与实施例2基本相同，不同之处在于电源为蓄电池，蓄电池设置在锁芯内；锁芯内设置有至少2个传感器，传感器为微动传感器，微动传感器设置在同一竖直平面上，每个微动传感器的水平方向均设有一个与微动传感器匹配的滑块，每个滑块与微动传感器的距离不相等，每个滑块远离微动传感器的一端处于同一竖直平面上，电动解锁件上设有与滑块匹配的用于控制滑块向微动传感器移动的滑块顶块，滑块顶块的长度与滑块与微动传感器的距离相等。此设计只有特定匹配的电动解锁件才能使滑块到达触碰的位置激活微动传感器，若滑块顶块过短，则滑块无法触碰微动传感器，若滑块顶块过长，则电动解锁件无法顺利继续插入，造成卡死的现象，无法激活全部的微动传感器。