一种基于ZigBee的电力电缆通道智能监测防火系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于电力设备监测技术领域，具体涉及一种基于ZigBee的电力电缆通道智能监测防火系统。
【背景技术】
[0002]随着城市建设的发展，电力电缆遍布于城市各个角落，因此电力系统对电缆线路的安全供电及供电可靠性的要求也越来越高。通常城市里电缆分布密集、线路复杂、距离长，而且一般都布设于地下管道中，增加了巡检的困难性和故障点判断的不准确性，同时人工巡检方式实时性差，人员需求大，效率低。因此，传统的定期停电进行预防性试验和巡检的做法已不能满足电网高可靠性的要求。与此同时，电力电缆使用隧道、管埋和沟埋等方式敷设时，由于当时国内建设起步早、标准低等原因，防水效果较差，电缆通道内渗漏水现象时有发生。部分电缆长期浸泡在水里，在检修前需要额外组织人员带着发电机和潜水栗到现场抽水，这样不仅消耗大量的人力、物力，而且严重影响了电力电缆设备的正常运行、巡视和检修，加速了电力电缆设备的绝缘损坏和发生故障的可能性。
[0003]电力电缆的表面温度反映了电缆的运行情况。不论是过负荷运行还是电缆运行环境发生变化或者是电缆线路本身绝缘故障，都会引起电缆表面温度发生变化，而电缆的发热又会使得通道内的温度发生变化，因此监测电缆表面温度和/或通道内的温度，及时采取措施，就可以避免事故发生。同时管道内的水位对电力电缆的连接头也有着重要的影响，当水位淹没了连接头时，不仅易导致电力电缆短路，也易发生漏电影响其他设备的运行。
【发明内容】
[0004]本实用新型要解决的技术问题是通过在电力电缆管道中设置温度和/或水位传感器检测线路故障点，通过ZigBee网络任意扩展传感器位置，实现故障点的快速定位的基于ZigBee的电力电缆通道智能监测防火系统。
[0005]本实用新型通过以下技术方案解决上述技术问题:
[0006]一种基于ZigBee的电力电缆通道智能监测防火系统，包括监测系统、GPRS无线数据传输系统和监控中心服务器，其特征在于，
[0007]所述监测系统，包括温度传感模块、水位传感模块、ZigBee网络模块和网络协调器节点，
[0008]所述温度传感模块，检测温度，并将检测的温度信息转化为数字信号传输给ZigBee网络模块；
[0009]所述水位传感模块，垂直安装与管道内，检测水位信息，并将检测的水位信息转化为数字信号传输给ZigBee网络模块；
[0010]所述ZigBee网络模块，采用2.4GHz频段，接收灵敏度〈_92dBm，发送功率为-28.7+3.4 dBm可调；检测网络协调器节点信号，并与网络协调器节点建立链接，将接收的温度信息和/或水位信息发送至网络协调器节点；接收网络协调器模块发出的指令，将指定的温度信息和/或水位信息发送至网络协调器节点；
[0011]所述网络协调器节点，一端通过2.4GHz频段与ZigBee网络模块无线链接，将ZigBee网络模块的地址与其发送的温度信息和/或水位信息信号进行整合处理，获得整合数据；其另一端与GPRS无线数据传输系统，通过GPRS无线数据传输系统将整合数据传输至监控中心服务器，同时通过GPRS无线数据传输系统接收监控中心服务器发送的指令，将指令分解成ZigBee网络模块地址和命令后，将命令发送至指定地址的ZigBee模块；
[0012]GPRS无线数据传输系统，通过无线电话网络链接网络协调器节点与监控中心服务器，实现网络协调器节点与监控中心服务器点对点传输数据信号；
[0013]所述监控中心服务器，接收GPRS无线数据传输系统传输的整合数据，进行数据对比后发出监测预警和/或防火决策；通过GPRS无线数据传输系统向网络协调器节点发出指令，获取指定ZigBee网络模块地址的温度数据和/或水位数据。
[0014]作为优化，所述温度传感器为DS18B20传感器，温度测量范围为:_55°C?+125°C，在-10°C?+85°C范围内，精度为0.5°C;
[0015]作为优化，所述水位传感模块为超声波液位变送器；
[0016]所述ZigBee网络模块为YD04- ZigBee型无线通信模块；
[0017]所述网络协调器节点为CC2530处理模块；
[0018]所述GPRS无线数据传输系统，包括通信模块和无线网络，所述通信模块为Sim300模块，内嵌TCP/IP协议栈，实现语音、SMS、数据和传真信息的高速传输；所述无线网络为无线运营商提供的无线电话网络；
[0019]所述监控中心服务器，预先设置预警温度和报警温度，接收温度信息和/或水位信息后与预警温度、报警温度进行对比，对超过预警温度和/或报警温度的温度传感模块发出温度报警信号；预先设置排水水位，接收水位信息后与排水水位进行对比，对超过排水水位的水位传感模块发出水位报警信号；
[0020]还有混流风机和/或防火门，接收监控中心服务器发出的温度报警信号后，启闭混流风机和/或启闭防火门；接收监控中心服务器发出的指令，启闭混流风机和/或启闭防火门；
[0021]还有自动排水水栗，接收监控中心服务器发出的水位报警信号后，启闭自动排水水栗；接收监控中心服务器发出的指令，启闭自动排水水栗。
[0022]本实用新型结构简单，利用电力电缆管道的封闭特性，在电力电缆管道中快速放置温度传感模块和/或水位传感模块即可对封闭空间进行监控，并可根据管道结构和内部环境，设置多个传感器模块，便于快速查找故障点。同时通过远程管理，可以对故障情况预先进行处理，避免或延迟故障的发生，为设备检修创造更多的窗口时间和工作效率。
【附图说明】
[0023]图1为本实用新型实施例流程结构图。
【具体实施方式】
[0024]下面结合附图和说明书进一步详细阐释本实用新型的内容。
[0025]一种基于ZigBee的电力电缆通道智能监测防火系统，包括监测系统、GPRS无线数据传输系统和监控中心服务器，以及混流风机、防火门和自动排水水栗；
[0026]所述监测系统，包括温度传感模块、水位传感模块、ZigBee网络模块和网络协调器节点，
[0027]所述温度传感模块，检测电缆表面和/或电力电缆通道内的温度，并将检测的温度信息转化为数字信号传输给ZigBee网络模块；所述温度传感器为DS18B20传感器，温度测量范围为:_55°C?125°C，在-10°C?85°C范围内，精度为0.5°C ；
[0028]所述水位传感模块，垂直安装与管道内，检测水位信息，并将检测的水位信息转化为数字信号传输给ZigBee网络模块；所述水位传感模块为德尔公司生产的UT系列超声波液位变送器，测量深度3米，测量精度±0.25%，使用温度-29 ~ 710C ；
[0029]所述ZigBee网络模块，采用2.4GHz频段，接收灵敏度〈_92dBm，发送功率为-28.7+3.4 dBm可调；检测网络协调器节点信号，并与网络协调器节点建立链接，将接收的温度信息和/或水位信息发送至网络协调器节点；接收网络协调器模块发出的指令，将指定的温度信息和/或水位信息发送至网络协调器节点；所述ZigBee网络模块为YD04-ZigBee型无线通信模块；YD04- ZigBee型无线通信模块采用2.4GHz频段，接收灵敏度<-92dBm，发送功率为-28.7~+3.4 dBm可调；拥有16个可选工作信道，采用直接序列扩频的二进制编码方式，增强了抗干扰能力；采用OQPSK数字相移键控调制技术，大大降低了数据传输的误码率；采用避免冲突的载波检测多址接入(CSMACA)机制，避免了数据传输过程中的冲关;
[0030]所述网络协调器节点，一端通过2.4GHz频段与ZigBee网络模块无线链接，将ZigBee网络模块的地址与其发送的温度信息和/或水位信息信号进行整合处理，获得整合数据；其另一端与GPRS无线数据传输系统，通过GPRS无线数据传输系统将整合数据传输至监控中心服务器，同时通过GPRS无线数据传输系统接收监控中心服务器发送的指令，将指令分解成ZigBee网络模块地址和命令后，将命令发送至指定地址的ZigBee模块；所述网络协调器节点为CC2530处理模块。
[0031]ZigBee网络模块按照星型或者网状型网络拓扑结构构成自组、多跳的ZigBee网络，将温度传感模块和/或水位传感模块采集到的数据，通过YD04- ZigBee型无线通信模块汇聚到网络协调器节点CC2530处理模块，网络协调器节点CC2530处理模块再将处理后的数据发送到GPRS网络上；
[0032]GPRS无线数据传输系统，通过无线电话网络链接网络协调器节点与监控中心服务器，实现网络协调器节点与监控中心服务器点对点传输数据信号；所述GPRS无线数据传输系统，包括通信模块和无线网络，所述通信模块为Sim300模块，内嵌TCP/IP协议栈，实现语音、SMS、数据和传真信