变电站电缆沟环境状态监测系统及其监测方法技术方案

本发明专利技术公开了基于物联网技术的变电站电缆沟环境状态监测系统及其监测方法，包括电缆沟智能数据采集系统、通信网络系统、报警系统、集中器以及后台监控系统，所述电缆沟职能数据采集系统检测的电缆沟内的环境数据通过通信网络系统传送至集中器；集中器控制报警系统发出告警信号；所述集中器与后台监控系统通信，实现数据的远传以及远程控制指令的接收，实时监测电缆沟内的温度、湿度、水位、有害气体浓度等运行环境数据，一旦监测到有异常现象，将会产生报警信号，并主动实时把告警信息推送到各个监控维护人员，确保一旦有异常提前预警,把事故消灭于未燃之势。

Monitoring system and method of environmental state of cable trench in Substation

【技术实现步骤摘要】
变电站电缆沟环境状态监测系统及其监测方法
本专利技术涉及在电气领域，尤其涉及变电站电缆沟环境状态监测系统及其监测方法。
技术介绍
电缆沟作为承载电缆敷设的专门通道，其环境状态与电网稳定运行息息相关。目前大多数变电站电缆沟盖板是混凝土盖板,电缆沟内电缆及环境状态的监控通过值班员日常巡视实现，监控手段单一，且无法直接进行观察。如2016年6月18日，西安市南郊变电站发生爆炸，导致变电站多台变压器及设备烧毁，周边部分区域停电、停水。主要原因是电缆沟井道内甲烷浓度超标加之温度过高，引燃缆沟内可燃性气体引起爆炸。2015年3月17日，南方电网某变电站电缆沟动力电缆起火燃烧，造成电缆沟内相邻多条二次电缆受损，一条光缆被烧断，部分通信中断。主要原因是电缆施工或质量问题造成断股，断股处接触电阻增大、发热，长期过热引起起火燃烧。上述异常很难用肉眼看出电缆沟存在的异常及隐患，往往在发现问题时已为时太晚。因此亟需更有效的方式来完善电缆沟环境状态监测质量，提升监测水平。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的基于物联网变电站电缆沟环境状态监测系统及其监测方法，实时监测电缆沟内的温度、湿度、水位、有害气体浓度等运行环境数据，一旦监测到有异常现象，将会产生报警信号，并主动实时把告警信息推送到各个监控维护人员，确保一旦有异常提前预警,把事故消灭于未燃之势。为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：基于物联网技术的变电站电缆沟环境状态监测系统，包括电缆沟智能数据采集系统、通信网络系统、报警系统、集中器以及后台监控系统，所述电缆沟职能数据采集系统检测的电缆沟内的环境数据通过通信网络系统传送至集中器；集中器控制报警系统发出告警信号；所述集中器与后台监控系统通信，实现数据的远传以及远程控制指令的接收；进一步的，所述电缆沟智能数据采集系统：包括智能数据采集所述智能数据采集装置设置于电缆盖板下方，包括环境检测模块、数据处理模块、备份存储模块、电源管理模块和地址唤醒模块；所述环境检测模块与数据处理模块相连，所述数据处理模块接收环境检测模块采集的数据，同时控制环境检测模块的开启；所述数据处理模块分别与备份存储模块和通信网络系统相连，所述备份存储模块与电源管理模块相连，所述电源管理模块和地址唤醒模块相连；所述地址唤醒模块与所述通信网络系统相连，将定位信息通过集中器最终传送给后台监控系统。进一步的，所述环境检测模块包括水浸传感器、温湿度传感器、烟雾传感器，用于采集电缆沟内液位、温湿度或者烟雾浓度。进一步的，所述数据处理模块对接收的电缆沟内的环境数据与备份存储模块中预存的正常阈值比较分析，检测到的数据是否超过阈值。进一步的，电缆沟智能数据采集系统检测到电缆沟内液位、温湿度或者烟雾浓度超过设定阈值时，通信网络系统向集中器传递信号，集中器控制报警系统发出告警信号，并将报警信号传输至后台监控系统通信，及时告知相关工作人员。进一步的，所述后台监控系统包括计算机用户终端和手机终端。本专利技术还包括一种变电站电缆沟环境状态监测方法，包括：(1)电缆沟智能数据采集系统定期检测电缆沟内液位、温湿度或者烟雾浓度是否超过设定阈值；(2)若超过设定阈值，则通过通信网络系统向集中器传递信号，集中器则控制报警系统发出告警信号，并将报警信号传输至后台监控系统通信，及时告知相关工作人员；若未超过设定阈值，则通信网络系统直接将信号传递给后台监控系统；(3)与步骤(2)同时，若检测电缆沟内液位、温湿度或者烟雾浓度超过设定阈值。作为上述技术方案的进一步改进：并通过通信网络系统将定位信息传送给后台监控系统。进一步的，所述电缆沟智能数据采集方法包括：S1、环境检测模块定期检测电缆沟内液位、温湿度或者烟雾浓度；将数据传送给数据处理模块；S2、所述数据处理模块对接收的电缆沟内的环境数据与备份存储模块中预存的正常阈值比较分析，检测到的数据是否超过阈值；并将信号通过通信网络系统与后台监控系统通信；S3、若步骤检测到的数据超过阈值，数据处理模块向备份存储模块发送指令，唤醒电源管理模块，电源管理模块向地址唤醒模块供电，并通过通信网络系统将定位信息传送给后台监控系统。本专利技术的有益效果为：本专利技术公开一种基于物联网、移动互联网和新能源供电的电缆沟环境状态监测系统，实时监测电缆沟内的温度、湿度、水位、有害气体浓度等运行环境数据，一旦监测到有异常现象，将会产生报警信号，并主动实时把告警信息推送到各个监控维护人员，确保一旦有异常提前预警,把事故消灭于未燃之势。附图说明图1为本专利技术提出的基于物联网技术的变电站电缆沟环境状态监测系统的示意图；图2为本专利技术电缆沟智能数据采集系统的示意图。图中附图标记表示为：1、电缆沟智能数据采集系统；11、环境检测模块；111、水浸传感器；112、温湿度传感器；113、烟雾传感器；12、数据处理模块；13、备份存储模块；14、电源管理模块；15、地址唤醒模块；2、通信网络系统；3、集中器；4、报警系统；5、后台监控系统。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。如图1-2所示，基于物联网技术的变电站电缆沟环境状态监测系统包括：电缆沟智能数据采集系统1、通信网络系统2、报警系统4、集中器3以及后台监控系统5，电缆沟职能数据采集系统检测的电缆沟内的环境数据通过通信网络系统2传送至集中器3；集中器3控制报警系统4发出告警信号；集中器3与后台监控系统5通信，实现数据的远传以及远程控制指令的接收；进一步的，所述电缆沟智能数据采集系统1：包括智能数据采集智能数据采集装置设置于电缆盖板下方，包括环境检测模块11、数据处理模块12、备份存储模块13、电源管理模块14和地址唤醒模块15；环境检测模块11与数据处理模块12相连，数据处理模块12接收环境检测模块11采集的数据，同时控制环境检测模块11的开启；数据处理模块12分别与备份存储模块13和通信网络系统2相连，备份存储模块13与电源管理模块14相连，电源管理模块14和地址唤醒模块15相连；地址唤醒模块15与通信网络系统2相连，将定位信息通过集中器3最终传送给后台监控系统5。进一步的，环境检测模块11包括水浸传感器111、温湿度传感器112、烟雾传感器113，用于采集电缆沟内液位、温湿度或者烟雾浓度。进一步的，数据处理模块12对接收的电缆沟内的环境数据与备份存储模块13中预存的正常阈值比较分析，检测到的数据是否超过阈值。进一步的，电缆沟智能数据采集系统1检测到电缆沟内液位、温湿度或者烟雾浓度超过设定阈值时，通信网络系统2向集中器3传递信号，集中器3控制报警系统4发出告警信号，并将报警信号传输至后台监控系统5通信，及时告知相关工作人员。进一步的，后台监控系统5包括计算机用户本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.变电站电缆沟环境状态监测系统，其特征在于，包括：电缆沟智能数据采集系统（1）、通信网络系统（2）、报警系统（4）、集中器（3）以及后台监控系统（5），所述电缆沟职能数据采集系统检测的电缆沟内的环境数据通过通信网络系统（2）传送至集中器（3）；集中器（3）控制报警系统（4）发出告警信号；所述集中器（3）与后台监控系统（5）通信，实现数据的远传以及远程控制指令的接收；/n所述电缆沟智能数据采集系统（1）：包括智能数据采集所述智能数据采集装置设置于电缆盖板下方，包括环境检测模块（11）、数据处理模块（12）、备份存储模块（13）、电源管理模块（14）和地址唤醒模块（15）；所述环境检测模块（11）与数据处理模块（12）相连，所述数据处理模块（12）接收环境检测模块（11）采集的数据，同时控制环境检测模块（11）的开启；所述数据处理模块（12）分别与备份存储模块（13）和通信网络系统（2）相连，所述备份存储模块（13）与电源管理模块（14）相连，所述电源管理模块（14）和地址唤醒模块（15）相连；所述地址唤醒模块（15）与所述通信网络系统（2）相连，将定位信息通过集中器（3）最终传送给后台监控系统（5）。/n...

【技术特征摘要】
1.变电站电缆沟环境状态监测系统，其特征在于，包括：电缆沟智能数据采集系统（1）、通信网络系统（2）、报警系统（4）、集中器（3）以及后台监控系统（5），所述电缆沟职能数据采集系统检测的电缆沟内的环境数据通过通信网络系统（2）传送至集中器（3）；集中器（3）控制报警系统（4）发出告警信号；所述集中器（3）与后台监控系统（5）通信，实现数据的远传以及远程控制指令的接收；
所述电缆沟智能数据采集系统（1）：包括智能数据采集所述智能数据采集装置设置于电缆盖板下方，包括环境检测模块（11）、数据处理模块（12）、备份存储模块（13）、电源管理模块（14）和地址唤醒模块（15）；所述环境检测模块（11）与数据处理模块（12）相连，所述数据处理模块（12）接收环境检测模块（11）采集的数据，同时控制环境检测模块（11）的开启；所述数据处理模块（12）分别与备份存储模块（13）和通信网络系统（2）相连，所述备份存储模块（13）与电源管理模块（14）相连，所述电源管理模块（14）和地址唤醒模块（15）相连；所述地址唤醒模块（15）与所述通信网络系统（2）相连，将定位信息通过集中器（3）最终传送给后台监控系统（5）。


2.如权利要求1所述的变电站电缆沟环境状态监测系统，其特征在于，所述环境检测模块（11）包括水浸传感器（111）、温湿度传感器（112）、烟雾传感器（113），用于采集电缆沟内液位、温湿度或者烟雾浓度。


3.如权利要求2所述的变电站电缆沟环境状态监测系统，其特征在于，所述数据处理模块（12）对接收的电缆沟内的环境数据与备份存储模块（13）中预存的正常阈值比较分析，检测到的数据是否超过阈值。


4.如权利要求3所述的变电站电缆沟环境状态监测系统，其特征在于：电缆沟智能数据采集系统（1）检测到电缆沟内液位、温湿度或者烟雾浓度超过...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐坚，王毅，吴昊，陈聪，罗汤晟，徐崴，朱燚，成子明，
申请(专利权)人：国网湖北省电力公司咸宁供电公司，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42