专利名称：一种电缆隧道有害气体监测系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及隧道监测领域，特别涉及一种电缆隧道有害气体监测系统。
背景技术：
电缆隧道为敷设和运行在其中的电力电缆提供了一个良好运行环境。但是，隧道内由于绝缘材料老化产生有害气体，不良沉积物变质产生挥发气体，隧道外界人为燃烧产生有害气体侵入并聚集的现象，导致空气内含氧量异常直接影响了电缆设备的安全，提高了隧道火灾的风险程度，更会威胁到进入隧道进行巡视、维护工作人员的生命安全。因此，对电缆隧道内有害气体进行监测，根据监测结果自动控制隧道内的风机、换气扇等，并能自动向值班人员报警，能够为电力电缆的安全可靠运行提供全面的技术保障。现有的电缆隧道监测有害气体采用的方法是通过有害气体传感器采集电缆隧道环境的有害气体浓度含量，以有线或无线方式将数据信息发送到监控中心。现有的电缆隧道有害气体监测技术采用单点线路监测，即只在隧道的某一位置安装监测终端，无法实现对隧道内的多点覆盖监测和有害气体位置的精确定位，导致事故发现不及时、事故位置定位不精确，不能有效预防火灾事故的发生，具有很大的局限性，远远不能满足实际应用的需要。
实用新型内容本实用新型的目的在于克服现有技术的不足和缺陷，提供一种电缆隧道有害气体监测系统，该系统能实现隧道内多点覆盖和精确监测，并且能够及时报警。本实用新型的技术方案如下一种电缆隧道有害气体监测系统，包括监控终端、集中器和多个监测终端；所述监控终端通过所述集中器与所述监测终端连接；所述监测终端安装在隧道巷壁上，采集隧道内气体含量数据并发送数据到所述集中器；所述集中器安装在隧道外，接收所述监测终端返回的数据并发送给所述监控终端;所述监控终端通过通讯网络与所述集中器实现数据和信息的传送以及控制所述监测终端。优选地，所述监测终端包括供电单元、用于采集隧道内气体含量数据的传感单元、用于发送数据的通信单元、用于判断隧道内气体含量情况的判断单元、用于控制隧道内排风系统的控制单元以及用于控制所述判断单元、控制单元和通信单元的启动、供电以及接收返回数据的主控单元；所述供电单元、传感单元、通信单元和判断单元都与所述主控单元连接；所述控制单元与所述判断单元连接；所述通信单元与所述集中器连接；[0014]所述控制单元还与隧道内的排风系统连接。优选地，所述供电单元采用锂亚电池组方式为所述主控单元供电。优选地，所述传感单元设有离子型烟感传感器、CO传感器、CH4传感器、O2传感器、H2S传感器。优选地，所述通信单元通过总线方式与所述集中器连接，所述总线方式为485总线或CAN总线。优选地，所述集中器设有无线分组业务GPRS模块，所述监控终端和所述集中器之间的通讯网络为无线网络。优选地，所述集中器设有太阳能供电模块。优选地，所述集中器还设有移动通信模块。本实用新型设置多个监测终端，能实现对隧道内多点覆盖监测以及精确定位有害气体的位置；控制单元能智能启动隧道内的排风系统；通信设备采用集中器，能快速发送数据至监控终端、发送报警信息给监控人员，从而可以迅速发现险情、避免或减少事故、降低事故损失，为保证电缆隧道线路安全运行提供了有效的监测手段。
图I是本实用新型一个实施例中监测系统的结构框图。图2是本实用新型一个实施例中监测系统的结构示意图。图3是本实用新型一个实施例中监测终端的结构框图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。如图I所示，本实用新型提供一种电缆隧道有害气体监测系统，包括监控终端I、集中器2和多个监测终端3 ;所述监控终端I通过所述集中器2与所述监测终端3连接；监测终端3安装在隧道巷壁上，用于采集隧道内气体含量数据并发送数据到所述集中器2;所述集中器2安装在隧道外，接收所述监测终端3返回的数据并发送给所述监控终端I ;所述监控终端I通过通讯网络与集中器2实现数据和信息的传送以及控制监测终端3 ；具体地，如图2所示是一个实施例中该系统的结构示意图，所述监测终端3安装在隧道巷壁上，监测终端的个数根据实际隧道情况而定，将其进行编码，如31、32.......3n；多个监测终端3通过485总线或者CAN总线与集中器2连接，集中器2设有无线分组业务GPRS模块，通过GPRS无线网络与监控终端I进行通信；这些监测终端3、集中器2与监控终端I就组成了一个地下电缆隧道有害气体监测的分布式网络。如图3所示是监测终端3的结构框图，包括供电单元SI、用于采集隧道内气体含量数据的传感单元S2、用于控制所述判断单元S5、控制单元S6和通信单元S4的启动、供电以及接收返回数据的主控单元S3、用于发送数据的通信单元S4、用于判断隧道内气体含量情况的判断单元S5和用于控制隧道内排风系统的控制单元S6 ；所述供电单元SI、传感单元S2、通信单元S4和判断单元S5都与所述主控单元S3连接；所述控制单元S3与所述判断单元S5连接；所述通信单元S4与所述集中器2连接；所述控制单元S6还与隧道内的排风系统连接。所述供电单元SI用于为所述主控单元S3供电；具体地，该供电单元SI采用锂亚电池组方式供电；所述通信单元S4与所述集中器2连接，用于发送数据到所述集中器2 ;具体地，集中器2设有无线分组业务GPRS模块，监控终端I和集中器2之间的通讯网络为无线通信； 集中器2设有太阳能供电模块，采用太阳能方式供电；太阳能供电方式为17. 2V/60W太阳能电池板和12V/100AH免维护硅能蓄电池，蓄电池使用寿命大于10年，在冰雨、无光照天气能持续20天，保持设备电源供应，设备正常工作；集中器2还设有移动通信模块。所述传感单元S2设有离子型烟感传感器、CO传感器、CH4传感器、O2传感器、H2S传感器；通过上述传感器可以实时采集电缆隧道内气体含量参数，也可以设置周期采集电缆隧道内气体含量参数。具体地，可设置传感单元S2实时监测有害气体及氧气含量；或者，通过预先设置采集周期，每到一个周期，传感单元S2即可自行启动采集气体含量，其余时间传感单元S2自动关闭或者待机以节省电量。例如，采集周期可以设置为每小时采集一次，每12小时采集一次等，具体的可以根据实际的使用需求来设置。另外，监测终端3还可以在接收到监控终端I发送的采集指令后再采集气体含量。判断单元S5用于判断隧道内气体的含量情况，并将判断结果发送给主控单元S3 ；具体地，判断单元S5将主控单元S3计算的气体浓度与预先设置好的气体浓度正常值进行比较，判断出有害气体、氧气含量属于正常、注意、异常、严重状态。如C0含量彡8ppm，为正常状态；8ppm < CO含量彡IOppm,为注意状态；IOppm < CO含量彡50ppm,为异常状态；C0含量> 50ppm，为严重状态。判断单元S5将判断结果发送给主控单元S3。主控单元S3经判断单元S5判断气体含量超过正常值，并且属于异常或严重状态时启动控制单元S6。控制单元S6通过输出高低电平的开关量信号，启动隧道内的排风系统，如风扇、风机等，排除有害气体的聚集。同时，主控单元S3将该监测终端的编码信息、异常/严重状态打包成一帧报文，启动通信单元S4，通过485总线或者CAN总线上传到集中器2。集中器2通过GPRS无线通讯方式上传报文到监控终端1，集中器2设置了移动通信模块，能发送报警短信给监控人员，第一时间提醒监控人员掌握隧道内部情况。监控终端I对接收的报文进行解析，便可以得知在电缆隧道的某一位置发生有害气体含量超标，从而采取有效地措施避免事故的发生。以上所述的本实用新型实施方式，并不构成对本实用新型保护范围的限定。任何在本实用新型的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的权利要求保护范围之内。
权利要求1.一种电缆隧道有害气体监测系统，其特征在于，包括监控终端、集中器和多个监测终端；所述监控终端通过所述集中器与所述监测终端连接； 所述监测终端安装在隧道巷壁上，采集隧道内气体含量数据并发送数据到所述集中器； 所述集中器安装在隧道外，接收所述监测终端返回的数据并发送给所述监控终端；所述监控终端通过通讯网络与所述集中器实现数据和信息的传送以及控制所述监测终端。
2.根据权利要求I所述的电缆隧道有害气体监测系统，其特征在于，所述监测终端包 括供电单元、用于采集隧道内气体含量数据的传感单元、用于发送数据的通信单元、用于判 断隧道内气体含量情况的判断单元、用于控制隧道内排风系统的控制单元以及用于控制所述判断单元、控制单元和通信单元的启动、供电以及接收返回数据的主控单元； 所述供电单元、传感单元、通信单元和判断单元都与所述主控单元连接； 所述控制单元与所述判断单元连接； 所述通信单元与所述集中器连接； 所述控制单元还与隧道内的排风系统连接。
3.根据权利要求2所述的电缆隧道有害气体监测系统，其特征在于，所述供电单元采用锂亚电池组方式为所述主控单元供电。
4.根据权利要求2所述的电缆隧道有害气体监测系统，其特征在于，所述传感单元设有离子型烟感传感器、CO传感器、CH4传感器、O2传感器、H2S传感器。
5.根据权利要求2所述的电缆隧道有害气体监测系统，其特征在于，所述通信单元通过总线方式与所述集中器连接，所述总线方式为485总线或CAN总线。
6.根据权利要求I所述的电缆隧道有害气体监测系统，其特征在于，所述集中器设有无线分组业务GPRS模块，所述监控终端和所述集中器之间的通讯网络为无线网络。
7.根据权利要求I所述的电缆隧道有害气体监测系统，其特征在于，所述集中器设有太阳能供电模块。
8.根据权利要求I所述的电缆隧道有害气体监测系统，其特征在于，所述集中器还设有移动通信模块。
专利摘要本实用新型涉及隧道监测领域，特别涉及一种电缆隧道有害气体监测系统。该系统包括监控终端、集中器和多个监测终端；所述监控终端通过所述集中器与所述监测终端连接；所述监测终端安装在隧道巷壁上，采集隧道内气体含量数据并发送数据到所述集中器；所述集中器安装在隧道外，接收所述监测终端返回的数据并发送给所述监控终端；所述监控终端通过通讯网络与所述集中器实现数据和信息的传送以及控制所述监测终端。该系统能实现隧道内多点覆盖和精确监测，并且能够及时报警，为保证电缆隧道线路安全运行提供了有效的监测手段。
文档编号G08C17/02GK202421166SQ201220031550
公开日2012年9月5日 申请日期2012年2月1日 优先权日2012年2月1日
发明者余南华, 刘典安, 吴晓娜, 郑文杰, 郑晓光, 陈辉 申请人:广东电网公司电力科学研究院