激光光谱电缆沟气体检测系统的制作方法
【专利摘要】本发明给出了一种激光光谱电缆沟气体检测系统，它包括激光发射端、激光接收端、行走装置和远程监测终端，行走装置包括两条并行的轨道和行走小车，电机可驱动轨道轮使行走小车沿着轨道行走；激光发射端和激光接收端相对设置在行走小车上，远程监测终端包括中央处理单元、行走控制单元和显示屏，激光发射端和激光接收端通过光缆与中央处理单元相连接，电机通过导线与行走控制单元相连接。本发明利用激光光谱分析技术对电缆沟内的各种有害气体进行检测，简化了电缆沟内危害气体浓度检测工作流程；同时，利用行走小车可随时检测电缆沟内任何一关键位置处的各种有害气体浓度，为电缆运检工作人员的安全提供了保障。
【专利说明】
激光光谱电缆沟气体检测系统
技术领域
[0001 ]本发明涉及一种激光光谱电缆沟气体检测系统。
【背景技术】
[0002]用于检测电缆通道内关键位置的气体成分，及时发现外部可燃气体、有毒气体进入隧道内的情况，通过气体监测报警，及时发现隐患点所在位置及气体成分含量，为及时有效处置提供技术支撑，改善电缆通道运行环境，保证电缆通道及电力电缆设备的安全稳定运行有重要意义。
[0003]在例行电缆运行检查工作时，工作人员一般采用两种方式来检测有害气体，第一种方式是:维护工作人员进入隧道前携带便携式有毒有害气体检测器，当发现气体浓度异常时，检测器会发出报警，通知正在作业的人员撤离，此种方式存在的问题是报警存在延误，发出报警时，维护工作人员已经进入电缆沟内，如果危险突如其来，人员很可能没有撤离时间，安全可靠性不足;第二种方式是:在通道内装设对应气体传感器，该方法以湿式化化学技术与吸气取样后的实验分析为基础，判断测试气体的组成成分，该种方式存在以下问题:I.该类方法中，传感器与过程气体直接接触，随着时间的推移，传感器可能发成退化，尤其当电缆通道内含有潮湿污染物气体时，退化将更严重，当退化发生时，系统响应特性也将改变，导致检测结果不精确，使用寿命大幅下降；2.传感器通常只能对应一种气体的检测，目标气体种类较多时，需装设多个传感器，较为繁琐。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种激光光谱电缆沟气体检测系统，利用该系统对电缆沟内的有害气体进行检测，不仅能够保证检测的准确度，同时，能够实时监测电缆内任何一指定位置的相关的有害气体浓度，为电缆维护人员提供了安全保障。
[0005]本发明解决其技术问题所采取的技术方案是:一种激光光谱电缆沟气体检测系统，其特征是，它包括激光发射端、激光接收端、行走装置和远程监测终端，所述行走装置包括两条并行的轨道和行走小车，所述行走小车上设置有电机和位于行走小车底盘上的四个轨道轮，所述电机可驱动所述轨道轮使所述行走小车沿着所述轨道行走;所述激光发射端和激光接收端相对设置在所述行走小车上，且所述激光发射端的激光发射端口与所述激光接收端的激光接收端口同轴；
[0006]所述远程监测终端包括中央处理单元、行走控制单元和显示屏，所述激光发射端和激光接收端通过光缆与所述中央处理单元相连接，所述电机通过导线与所述行走控制单元相连接，所述行走控制单元可通过驱动所述电机使得所述行走小车沿所述轨道移动到指定检测位置。
[0007]优选的，在所述轨道的起始端还设置一线路整理装置，所述线路整理装置包括整理支架和带有电机的绕管器，所述绕管器设置在所述整理支架上，所述光缆和所述导线捆扎在一起之后缠绕在所述绕管器上，所述行走控制单元能够控制所述绕管器自由转动。
[0008]进一步的，在每一条所述轨道的一侧均设置一线路护板，且两条所述轨道位于两条所述线路护板之间。
[0009]优选的，在所述行走小车上还设置一摄像头，所述摄像头与所述中央处理单元相连接，所述中央处理单元能够接收和存储所述摄像头传递的视频信号，并能够将视频信息通过所述显示屏显示出来。
[0010]进一步的，在所述行走小车的前后两端均设置一清障板，且所述清障板与所述轨道轮相邻。
[0011]本发明的有益效果是:
[0012]1、本发明利用激光光谱技术分析电缆沟内关键位置有害气体的成分，与传统检测技术方法相比具有灵敏度高、相应快的特点，为快速诊断气体成分，为维护人员提供可靠数据提供了保障。
[0013]2、本发明中的行走控制单元可驱动行走小车沿着导轨移动到任何一关键位置，为整个电缆沟内气体成分的检测提供了便利。
[0014]3、在进行有害气体检测时，同时，可利用本发明中的摄像头对电缆沟内的情况进行观察，使得维护运行人员在进入电缆沟之前可提前了解下电缆沟内的具体状况。
[0015]4、本发明中连接激光发射端和激光接收端的光缆以及连接行走小车上电机的导线均缠绕在绕管器上，绕管器随着行走小车的移动而转动，从而可使得电缆和导线随着小车的移动而移动，同时，绕管器的存在使得电缆和导线不会发生缠绕，以免对行走小车的移动带来影响;进一步的，设置在轨道两旁的护板，能够有效防止体积较大的障碍物进入到轨道内，从而为气体的顺利检测提供了保障。
【附图说明】
[0016]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的部分优选实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0017]图1为本发明的整体组合结构示意图；
[0018]图2为本发明中行走小车和线路整理装置的俯视图；
[0019]图3为气体检测流程图；
[0020]图中:I远程监测终端、2激光发射端、21支架、3激光接收端、31支架、4行走小车、41底盘、42轨道轮、43电机、44清障板、5轨道、6摄像头、7线路整理装置、71绕管器、72电机、73整理支架、8线路护板。
【具体实施方式】
[0021]下面将结合具体实施例及附图1-3，对本发明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发明的一部分优选实施例，而不是全部的实施例。本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似变形，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
[0022]激光光谱气体分析技术已成为气体成分分析领域内的常规技术手段，故在对于激光光谱分析气体成分的原理不再做详细的描述。
[0023]本发明提供了一种激光光谱电缆沟气体检测系统(如图1所示)，它包括激光发射端2、激光接收端3、行走装置和远程监测终端1，所述行走装置包括两条并行的轨道5和行走小车4，该系统主要是被用来监测电缆沟内各关键位置处的有害气体的浓度，以备给维护人员提供参考，故在实际应用中，轨道5被架设在电缆沟内，所述行走小车4上设置有电机43和位于行走小车底盘41上的四个轨道轮42，所述电机43可驱动所述轨道轮42使所述行走小车4沿着所述轨道5行走，利用电机43驱动轨道轮42转动技术，为本领域内常规的技术，故在此对于电机43如何实现对轨道轮42的驱动不在做详细描述，两条轨道5并排分布，且中间有一定的间距。所述激光发射端2通过支架21固定设置在行走小车4上，所述激光接收端3通过支架31固定设置在所述行走小车4上，且所述激光发射端2的激光发射端口与所述激光接收端4的激光接收端口同轴。
[0024]所述远程监测终端I包括中央处理单元、行走控制单元和显示屏，所述激光发射端2和激光接收端3通过光缆与所述中央处理单元相连接，所述电机43通过导线与所述行走控制单元相连接(为保持附图清晰，在附图中光缆和导线均为画出)，在实际应用过程中，中央处理单元能够启动激光发射端2使其发射所需频率的激光，然后激光接收端3能够接收其激光发射端2发出的激光，并能够将激光信号转换成电信号然后传递给中央处理单元(如图3所示)，中央处理单元进一步可将接收到的电信号转化为相关气体的浓度信息，并通过显示屏显示出来，当检测值超过设定阀值时，中央处理单元可通过显示屏向工作人员提示报警，以引起工作人员的注意。所述行走控制单元可通过驱动所述电机43使得所述行走小车4沿所述轨道5移动到指定检测位置。
[0025]在行走小车4移动的过程中，电缆和导线肯定需要跟着行走小车4一起移动，为便于电缆和导线在行走小车4移动时不发生错乱，在此，在所述轨道5的起始端还设置一线路整理装置7，所述线路整理装置7包括整理支架73和带有电机72的绕管器71，所述绕管器71设置在所述整理支架73上，在所述绕管器71上设置有光缆和导线各自单独使用的导电滑环，导电滑环既能够保证在绕管器71旋转过程中电缆和导线能够保持通电顺畅，又不会因绕管器71旋转二造成位于导电滑环与远程监测终端I之间的电缆及导线发生缠绕现象，在绕管器71旋转过程中，位于导电滑环与远程监测终端I之间的光缆和导线不会运动，二位于导电滑环与行走小车4之间的光缆和导线会跟随行走小车4移动，在移动过程中，由于导电滑环的作用，光缆和导线不会发生连接中断的情况。位于导电滑环与行走小车4之间的光缆和导线可捆扎在一起之后缠绕在所述绕管器71上，所述行走控制单元能够控制所述绕管器71自由转动，即行走控制单元可控制电机72旋转，在行走小车4移动过程中，绕管器71不停的旋转，使得电缆和导线可与行走小车4同步移动。线路整理装置7固定设置在轨道5的起始端，不会跟随行走小车4的移动而移动。
[0026]进一步的，在每一条所述轨道5的一侧均设置一线路护板8，且两条所述轨道5位于两条所述线路护板8之间(如图2所示)，在检测过程中，电缆和导线也同样位于两天线路护板8之间，从而实现了线路护板8对电缆和导线的保护，以免在其移动过程中发生挂住现象，同时线路护板8可防止一些大的障碍物进入到轨道5上，为行走小车4的顺利行走提供保障。
[0027]在行走小车4在电缆沟内行走过程中，为便于同时观察电缆沟内的情况在此，在所述行走小车4上还设置一摄像头6，所述摄像头6与所述中央处理单元相连接，所述中央处理单元能够接收和存储所述摄像头6传递的视频信号，并能够将视频信息通过所述显示屏显示出来。
[0028]进一步的，在所述行走小车4的前后两端均设置一清障板44，且所述清障板44与所述轨道轮42相邻，清障板44能够清楚轨道5上的障碍物，以保证轨道轮42的平稳运行。
[0029]除说明书所述的技术特征外，均为本专业技术人员的已知技术。
[0030]以上所述结合附图对本发明的优选实施方式和实施例作了详述，但是本发明并不局限于上述实施方式和实施例，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种激光光谱电缆沟气体检测系统，其特征是，它包括激光发射端、激光接收端、行走装置和远程监测终端，所述行走装置包括两条并行的轨道和行走小车，所述行走小车上设置有电机和位于行走小车底盘上的四个轨道轮，所述电机可驱动所述轨道轮使所述行走小车沿着所述轨道行走;所述激光发射端和激光接收端相对设置在所述行走小车上，且所述激光发射端的激光发射端口与所述激光接收端的激光接收端口同轴； 所述远程监测终端包括中央处理单元、行走控制单元和显示屏，所述激光发射端和激光接收端通过光缆与所述中央处理单元相连接，所述电机通过导线与所述行走控制单元相连接，所述行走控制单元可通过驱动所述电机使得所述行走小车沿所述轨道移动到指定检测位置。2.根据权利要求1所述的激光光谱电缆沟气体检测系统，其特征是，在所述轨道的起始端还设置一线路整理装置，所述线路整理装置包括整理支架和带有电机的绕管器，所述绕管器设置在所述整理支架上，所述光缆和所述导线捆扎在一起之后缠绕在所述绕管器上，所述行走控制单元能够控制所述绕管器自由转动。3.根据权利要求2所述的激光光谱电缆沟气体检测系统，其特征是，在每一条所述轨道的一侧均设置一线路护板，且两条所述轨道位于两条所述线路护板之间。4.根据权利要求1所述的激光光谱电缆沟气体检测系统，其特征是，在所述行走小车上还设置一摄像头，所述摄像头与所述中央处理单元相连接，所述中央处理单元能够接收和存储所述摄像头传递的视频信号，并能够将视频信息通过所述显示屏显示出来。5.根据权利要求1所述的激光光谱电缆沟气体检测系统，其特征是，在所述行走小车的前后两端均设置一清障板，且所述清障板与所述轨道轮相邻。
【文档编号】G01N21/31GK105891134SQ201610481739
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年6月27日
【发明人】陈筱中, 孟庆瑞, 葛少伟, 邝涛, 侯建锋, 刘圣安, 孙东方
【申请人】国网山东省电力公司济南供电公司, 国家电网公司