一种感温电缆监控系统的制作方法

文档序号:20988750发布日期:2020-06-05 20:51阅读:361来源:国知局
一种感温电缆监控系统的制作方法

本实用新型属于感温电缆检测技术领域,尤其是涉及一种感温电缆监控系统。



背景技术:

感温电缆,又名线型感温火灾探测器,感温电缆具有沿全线长连续监测保护对象温度的能力。它可用于隧道、夹层、传送带等场所,感温电缆探测器稳定可靠,适用于恶劣环境的火灾检测。目前被广泛应用于发电站、变电站、油库、电缆沟道、电缆夹层、皮带传送装置等场所。但是感温电缆使用之前,需要对感温电缆进行测试,目前感温电缆的检测一般是将打火机在感温电缆端部进行加热或者用热水瓶装热水在感温电缆端部进行加热测试,该手段检测效率低,且准确性低,费时费力。第二,一般设置多个感温电缆检测台,且多个感温电缆检测台一般不集中,人为地对多个感温电缆检测台进行查看,不仅任务量大,劳动强度高。因此,现如今缺少一种结构简单、设计合理、准确性高的感温电缆监控系统,实现多个感温电缆检测台的监控,从而实现多个感温电缆的报警温度值的检测,提高了检测效率。



技术实现要素:

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足,提供一种感温电缆监控系统,其结构简单、设计合理且使用操作简便,实现多个感温电缆检测台的监控,从而实现多个感温电缆的报警温度值的检测,能简便、快速地完成感温电缆的检测,提高了检测效率。

为解决上述技术问题,本实用新型采用的技术方案是:一种感温电缆监控系统,其特征在于:包括用于检测多根感温电缆的感温电缆检测台和对多个所述感温电缆检测台进行远程监控的监控终端,所述感温电缆检测台包括底座、安装在检测台上的加热机构、安装在检测台上且供感温电缆安装的安装平台和安装在检测台上的控制模块,所述安装平台包括安装板和设置在安装板四角的升降机构,所述加热机构包括导热箱体、设置在导热箱体内的通水管和安装在底座上的水箱,所述水箱的出水口通过出水管与循环泵的入口连接,所述循环泵的出口经进水管与通水管的入口连接,所述通水管的出口通过回水管与水箱连接,所述水箱上设置有加水管,所述进水管上设置有进水阀,所述回水管上设置有回水阀,所述加水管上设置有加水阀,所述导热箱体的底部设置有第一凹槽,所述安装板的顶部设置有第二凹槽,所述第一凹槽和第二凹槽围设成容纳感温电缆的安装槽,所述导热箱体内设置有温度传感器;

所述控制模块包括控制箱和设置在控制箱上的显示屏,以及设置在控制箱内的电子线路板,所述电子线路板上集成有微控制器、感温电缆检测电路和与微控制器相接的第一无线通信模块,所述加水阀、回水阀和进水阀均由微控制器进行控制,所述温度传感器的输出端与微控制器的输入端相接,所述第一无线通信模块通过通信模块与微控制器相接;所述监控终端包括上位机和与上位机连接的第二无线通信模块,第一无线通信模块和第二无线通信模块进行数据无线通信。

上述的一种感温电缆监控系统,其特征在于:所述底座上设置有安装架,所述安装架包括供导热箱体安装的水平板和设置在水平板四角底部的竖直柱,所述水平板与底座呈平行布设,所述水平板的底部与导热箱体的顶面固定连接。

上述的一种感温电缆监控系统,其特征在于:所述升降机构的数量为四个,四个所述升降机构的结构均相同,每个所述升降机构均包括电机、与电机传动连接的滚珠丝杆和套设在滚珠丝杆上的滚珠螺母,所述安装板的四角设置有供滚珠螺母安装的安装孔,所述滚珠丝杆的一端通过联轴器与电机的输出轴传动连接。

上述的一种感温电缆监控系统,其特征在于:所述微控制器的输出端接有驱动电机转动的电机驱动模块。

上述的一种感温电缆监控系统,其特征在于:所述温度传感器为ds18b20温度传感器,所述ds18b20温度传感器的接地端接地,所述ds18b20温度传感器的电源端接5v电源输出端,所述ds18b20温度传感器的data引脚与微控制器相接。

上述的一种感温电缆监控系统,其特征在于:所述底座的底部设置有行走轮。

上述的一种感温电缆监控系统,其特征在于:所述通信模块为max232通信模块。

上述的一种感温电缆监控系统,其特征在于:所述控制箱的后侧面设置用连接感温电缆的第一接头、第二接头、第三接头和第四接头,所述感温电缆包括第一线缆、第二线缆、第三线缆、第四线缆以及套设在第一线缆、第二线缆、第三线缆与第四线缆外的保护套,所述第一线缆的一端和第二线缆的一端的连接端接在第一接头上,所述第三线缆的一端和第四线缆的一端的连接端接在第四接头上,所述第一线缆的另一端和第三线缆的另一端的连极端接在第二接头上,所述第二线缆的另一端和第四线缆的另一端的连接端接在第三接头上。

上述的一种感温电缆监控系统,其特征在于:所述感温电缆检测电路包括型号为lm324的运放u5a和型号为lm324的运放u5b,第一线缆的一端和第二线缆的一端的连接端接5v电源输出端,所述第三线缆的一端和第四线缆的一端的连接端接地,所述第一线缆的另一端和第三线缆的另一端的连极端接电阻r9的一端,第二线缆的另一端和第四线缆的另一端的连接端接电阻r8的一端,所述运放u5a的正相输入端分两路,一路接电阻r9的另一端,另一路经电阻r12接地;所述运放u5a的反相输入端与电阻r8的另一端相接,所述运放u5a的输出端分两路,一路经电阻r6与运放u5a的反相输入端相接,另一路与运放u5b的正相输入端相接;所述运放u5b的反相输入端经电阻r10接地,所述运放u5b的输出端与电阻r20的一端相接,所述电阻r20的另一端分四路,第一路经电阻r11与运放u5b的反相输入端相接,第二路与二极管d13的阳极相接,第三路与二极管d14的阴极相接,第四路与微控制器相接;所述二极管d13的阴极接5v电源输出端,所述二极管d14的阳极接地。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点:

1、本实用新型结构简单、设计合理且操作简便。

2、本实用新型包括安装平台和加热机构,检测人员只需要将感温电缆夹装在安装平台上,通过加热机构的加热,实现多个感温电缆的报警温度值的检测,能简便、快速地完成感温电缆的检测,提高了检测效率。

3、本实用新型的安装平台包括安装板和升降机构,第一,安装板的顶部设置的第二凹槽和导热箱体的底部的第一凹槽围设成容纳感温电缆的安装槽,避免安装板和导热箱体平面直接夹持感温电缆,造成感温电缆的挤压损害;第二,设置升降机构,是为了通过升降机构的升降,调节安装板的顶部和导热箱体的底部之间的间距,以实现第二凹槽和第一凹槽之间的间距,从而可容纳不同直径的感温电缆,提高了适应范围。

4、本实用新型加热机构包括导热箱体和通水管,在通水管加热的过程中,温度传感器对导热箱体内的温度进行检测,以获取感温电缆报警时导热箱体内的温度值,从而获取感温电缆的报警温度值,提高了检测的准确度。

5、所采用的感温电缆检测电路,是为了在感温电缆加热过程中,当感温电缆变化达到报警设定值时,获取感温电缆的报警温度值,便于给感温电缆的使用提供依据。

6、本实用新型通过设置第一无线通信模块和第二无线通信模块,实现多个感温电缆检测台与监控终端的远距离数据传输,无需进行复杂的连线,工作人员通过监控终端及时获取感温电缆检测台的检测情况,实现远程监控,避免人为地对多个感温电缆检测台进行查看,任务量和劳动强度小。

综上所述,本实用新型结构简单、设计合理且使用操作简便,实现多个感温电缆检测台的监控,从而实现多个感温电缆的报警温度值的检测,能简便、快速地完成感温电缆的检测,提高了检测效率,且适应范围广。

下面通过附图和实施例,对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本实用新型的电路原理框图。

图2为本实用新型感温电缆的结构示意图。

图3为本实用新型感温电缆检测台的结构示意图。

图4为本实用新型电磁阀控制模块的电路原理图。

图5为本实用新型温度传感器的电路原理图。

图6为本实用新型显示屏的电路原理图。

图7为本实用新型第一无线通信模块和通信模块的电路原理图。

图8为本实用新型感温电缆检测的电路原理图。

图9为本实用新型电机驱动模块和电机的电路原理图。

图10为本实用新型指示灯的电路原理图。

附图标记说明:

1—底座;3—水箱;3-1—加水管;

3-2—加水阀;4—通水管;4-1—进水管;

4-2—进水阀;4-3—回水阀;4-4—循环泵;

4-5—回水管;5—水平板;6—温度传感器;

7—导热箱体;8—第一凹槽;9—照明灯;

10—安装板;11—滚珠丝杆;12—第二凹槽;

13—控制箱;14—显示屏;15—竖直柱;

16—电机;17—联轴器;18—行走轮;

19—滚珠螺母;20—微控制器;21—电机驱动模块;

22—第一接头;23—第二接头;24—第三接头;

25—第四接头;26—通信模块;27—第一无线通信模块;

29—感温电缆检测电路;30—感温电缆;30-1—保护套;

30-2—第一线缆;30-3—第二线缆;30-4—第三线缆;

30-5—第四线缆;31—感温电缆检测台;32—指示灯;

33—第二无线通信模块;35—上位机。

具体实施方式

如图1和图3所示,一种感温电缆监控系统,包括用于检测多根感温电缆的感温电缆检测台31和对多个所述感温电缆检测台31进行远程监控的监控终端,所述感温电缆检测台31包括底座1、安装在底座1上的加热机构、安装在底座1上且供感温电缆30安装的安装平台和安装在底座1上的控制模块,所述安装平台包括安装板10和设置在安装板10四角的升降机构,所述加热机构包括导热箱体7、设置在导热箱体7内的通水管4和安装在底座1上的水箱3,所述水箱3的出水口通过出水管与循环泵4-4的入口连接,所述循环泵4-4的出口经进水管4-1与通水管4的入口连接,所述通水管4的出口通过回水管4-5与水箱3连接,所述水箱3上设置有加水管3-1,所述进水管4-1上设置有进水阀4-2,所述回水管4-5上设置有回水阀4-3,所述加水管3-1上设置有加水阀3-2,所述导热箱体7的底部设置有第一凹槽8,所述安装板10的顶部设置有第二凹槽12,所述第一凹槽8和第二凹槽12围设成容纳感温电缆的安装槽,所述导热箱体7内设置有温度传感器6;

所述控制模块包括控制箱13和设置在控制箱13上的显示屏14,以及设置在控制箱13内的电子线路板,所述电子线路板上集成有微控制器20、感温电缆检测电路29和与微控制器20相接的第一无线通信模块27,所述加水阀3-2、回水阀4-3和进水阀4-2均由微控制器20进行控制,所述温度传感器6的输出端与微控制器20的输入端相接,所述第一无线通信模块27通过通信模块26与微控制器20相接;所述监控终端包括上位机35和与上位机35连接的第二无线通信模块33,第一无线通信模块27和第二无线通信模块33进行数据无线通信。

本实施例中,所述底座1上设置有安装架,所述安装架包括供导热箱体7安装的水平板5和设置在水平板5四角底部的竖直柱15,所述水平板5与底座1呈平行布设,所述水平板5的底部与导热箱体7的顶面固定连接。

本实施例中,所述升降机构的数量为四个,四个所述升降机构的结构均相同,每个所述升降机构均包括电机16、与电机16传动连接的滚珠丝杆11和套设在滚珠丝杆11上的滚珠螺母19,所述安装板10的四角设置有供滚珠螺母19安装的安装孔,所述滚珠丝杆11的一端通过联轴器17与电机16的输出轴传动连接。

本实施例中,所述微控制器20的输出端接有驱动电机16转动的电机驱动模块21。

如图5所示,本实施例中,所述温度传感器6为ds18b20温度传感器,所述ds18b20温度传感器的接地端接地,所述ds18b20温度传感器的电源端接5v电源输出端,所述ds18b20温度传感器的data引脚与微控制器20的p1.0引脚相接。

本实施例中,所述底座1的底部设置有行走轮18。

本实施例中,所述通信模块26为max232通信模块。

如图2所示,本实施例中,所述控制箱13的后侧面设置用连接感温电缆30的第一接头22、第二接头23、第三接头24和第四接头25,所述感温电缆30包括第一线缆30-2、第二线缆30-3、第三线缆30-4、第四线缆30-5以及套设在第一线缆30-2、第二线缆30-3、第三线缆30-4与第四线缆30-5外的保护套30-1,所述第一线缆30-2的一端和第二线缆30-3的一端的连接端接在第一接头22上,所述第三线缆30-4的一端和第四线缆30-5的一端的连接端接在第四接头25上,所述第一线缆30-2的另一端和第三线缆30-4的另一端的连极端接在第二接头23上,所述第二线缆30-3的另一端和第四线缆30-5的另一端的连接端接在第三接头24上。

如图8所示,本实施例中,所述感温电缆检测电路29包括型号为lm324的运放u5a和型号为lm324的运放u5b,第一线缆30-2的一端和第二线缆30-3的一端的连接端接5v电源输出端,所述第三线缆30-4的一端和第四线缆30-5的一端的连接端接地,所述第一线缆30-2的另一端和第三线缆30-4的另一端的连极端接电阻r9的一端,第二线缆30-3的另一端和第四线缆30-5的另一端的连接端接电阻r8的一端,所述运放u5a的正相输入端分两路,一路接电阻r9的另一端,另一路经电阻r12接地;所述运放u5a的反相输入端与电阻r8的另一端相接,所述运放u5a的输出端分两路,一路经电阻r6与运放u5a的反相输入端相接,另一路与运放u5b的正相输入端相接;所述运放u5b的反相输入端经电阻r10接地,所述运放u5b的输出端与电阻r20的一端相接,所述电阻r20的另一端分四路,第一路经电阻r11与运放u5b的反相输入端相接,第二路与二极管d13的阳极相接,第三路与二极管d14的阴极相接,第四路与微控制器20的p1.2引脚相接;所述二极管d13的阴极接5v电源输出端,所述二极管d14的阳极接地。

本实施例中,电机16安装在底座1上。

本实施例中,具体实施时,加水阀3-2、回水阀4-3和进水阀4-2均为电磁阀,可参考博普的dc12v的2w系列电磁阀,其省电,相当于普通电磁阀用电量的1/5,无噪声,没有漏磁噪声,性能稳定。

如图4所示,本实施例中,所述微控制器20的输出端接有用于分别控制加水阀3-2、回水阀4-3和进水阀4-2的电磁阀控制模块,各个电磁阀控制模块结构均相同,所述电磁阀控制模块包括光耦tlp521-1,所述光耦tlp521-1的阳极接5v电源输出端,所述光耦tlp521-1的阴极接微控制器20的p1.1引脚,所述光耦tlp521-1的集电极经电阻r17接12v电源输出端,所述光耦tlp521-1的发射极分两路,一路经电阻r19接发光二极管d7的阳极,另一路与电阻r18的一端相接;所述电阻r18的另一端分两路,一路经电阻r21接地,另一路与三极管q13的基极相接;所述三极管q13的集电极分两路,一路与二极管d12的阳极相接,另一路为电磁阀控制模块的一个输出端;所述二极管d12的阴极与电阻r22的一端相接,所述电阻r22的另一端分两路,一路接12v电源输出端,另一路为电磁阀控制模块的另一个输出端。

本实施例中,设置光耦tlp521-1进行隔离,避免电磁阀通电或断开造成微控制器io口损害;二极管d12的作用是在电磁阀通电或断开时,会产生较大反电动势,采用反向二极管进行吸收。

本实施例中,实际连接过程中,所述电磁阀控制模块的一个输出端和电磁阀控制模块的另一个输出端分别与电磁阀的两个接线端相接。

如图6所示,本实施例中,所述显示屏14为zx12232c显示屏,所述zx12232c显示屏的vdd引脚接5v电源输出端,所述zx12232c显示屏的vss引脚接地,所述zx12232c显示屏的vo引脚与滑动电阻r5的滑动端相接,所述zx12232c显示屏的引脚、e1引脚、e2引脚、r/w引脚、rs引脚分别与微控制器20的p2.3、p2.4、p2.5、p2.6、p2.7引脚相接,所述zx12232c显示屏的d0-d7引脚分别与微控制器20的p0.0-p0.7引脚相接,所述滑动电阻r5的一个固定端接5v电源输出端,所述滑动电阻r5的另一个固定端接地。

本实施例中,具体实施时,所述微控制器20为stc12c5a48s2单片机。

本实施例中,具体实施时,所述通水管4可采用暖气水管。

本实施例中,安装板10的顶部设置的第二凹槽12和导热箱体7的底部的第一凹槽8围设成容纳感温电缆的安装槽,避免安装板10和导热箱体7平面直接夹持感温电缆,造成感温电缆的挤压损害。

如图9所示,本实施例中,电机驱动模块21包括芯片uln2003a,所述电机16为电机m1,所述芯片uln2003a的第1引脚、第2引脚、第3引脚和第4引脚分别与微控制器20的p2.0引脚、p2.1引脚、p2.2引脚和p3.3引脚相接,所述芯片uln2003a的第16引脚与电机m1第一绕组的一端相接,所述芯片uln2003a的第13引脚与电机m1第一绕组的另一端相接,所述芯片uln2003a的第14引脚与电机m1第二绕组的一端相接,所述芯片uln2003a的第15引脚与电机m1第二绕组的另一端相接,所述芯片uln2003a的第9引脚与5v电源输出端相接,所述电机m1第一绕组的公共端和电机m1第二绕组的公共端均与12v电源输出端相接。

本实施例中,实际使用过程中,电机16为步进电机,可参考42bygh40-1704a步进电机,其性能稳定,转速均匀,噪声低。

本实施例中,设置电机16,是为了电机16的转动带动滚珠丝杆11转动,滚珠丝杆11转动的过程中,滚珠螺母19沿滚珠丝杆11长度方向上下移动,在滚珠螺母19沿滚珠丝杆11长度方向上下移动的过程中,进而带动安装板10沿垂直方向升降,调节安装板10的顶部和导热箱体7的底部之间的间距,以调节第二凹槽12和第一凹槽8之间的间距,从而可容纳不同直径的感温电缆,提高了适应范围;

本实施例中,当电机16转动带动安装板10沿垂直方向上升,直至调节到位;当电机16反向转动带动安装板10沿垂直方向下降,直至调节到位,另外便于电感电缆的拆卸。

本实施例中,循环泵4-4可参考qs5-ns101水泵或qs5-ns102水泵等能实现同样功能的其他水泵。

本实施例中,水平板5的底部设置有照明灯9。

本实施例中,第一接头22、第二接头23、第三接头24和第四接头25均可参考jx5-6003接线端子。

本实施例中,需要说明的是,当需要对感温电缆加热,则水箱3内盛装热水;当需要对感温电缆降温,则水箱3内可盛装低温冷水。

本实施例中,需要说明的是,当需要调节加热温度时,可操作加水阀3-2打开,通过加水管3-1为水箱3内加入所需温度的水。

本实施例中,需要说明的是,第一凹槽8沿导热箱体7底部长度方向布设,且位于导热箱体7的底部沿宽度方向的中心;第二凹槽12沿安装板10顶部长度方向布设,且位于安装板10的顶部沿宽度方向的中心。

本实施例中,设置行走轮18,便于检测台的移动,且行走轮18可采用带手刹的万向轮或者其他能实现同样功能的行走轮。

本实施例中,设置第一无线通信模块27和第二无线通信模块33均为hunter-h800无线电台。

本实施例中,实际连接过程中,所述第二无线通信模块33通过串口线与上位机35连接,可采用联想计算机、戴尔计算机作为上位机35。

如图7所示,本实施例中,通信模块26包括芯片max232,所述芯片max232的第1引脚经电容c8与芯片max232的第3引脚相接,所述芯片max232的第4引脚经电容c10与所述芯片max232的第5引脚相接,所述芯片max232的第11引脚与微控制器20的p3.1引脚相接,所述芯片max232的第12与微控制器20的p3.0引脚相接,所述芯片max232的第16引脚与电容c9的一端相接,所述芯片max232的第2引脚与电容c9的另一端的连接端接5v电源输出端;所述第一无线通信模块27的txd引脚与所述芯片max232的第8引脚相接,所述第一无线通信模块27的rxd引脚与芯片max232a的第14引脚相接。

本实施例中,感温电缆30为可恢复式感温电缆即模拟量感温电缆,当温度变化时,感温电缆30内线缆电阻发生变化。

本实施例中,二极管d13和二极管d14组成保护电路。当微控制器20的adc转换通道存在高电压干扰时,二极管d13可以将电压钳制到5v,当adc转换通道中有低电压干扰时,二极管d4可以将电压提升至0v,从而能保护微控制器20的adc模块引脚。

本实施例中,需要说明的是,电路各个参数可参考图上的参数。实际使用过程中,可根据实际需求进行调整。

本实施例中,需要说明的是,所述控制箱13上设置有指示灯32。

如图10所示,本实施例中,实际连接时,指示灯32为发光二极管d8,所述发光二极管d8的阳极经电阻r31接5v电源输出端,所述发光二极管d8的阴极接三极管q12的集电极,所述三极管q12的发射极接地,所述三极管q12的基极经电阻r32接微控制器20的p1.3引脚。

本实用新型具体使用时,当需要加热时,微控制器20输出低电平信号至光耦tlp521-1,光耦tlp521-1的发射极输出高电平,三极管q13导通,进水阀4-2和回水阀4-3打开,且操作循环泵4-4打开,水箱3中的水经过循环泵4-4和进水管4-1进入通水管4,通水管4中的热水通过导热箱体7对感温电缆进行加热,且通水管4中的水通过回水管4-5回入水箱3中,实现水循环利用。

在电加热管4加热的过程中,第一线缆30-2、第二线缆30-3、第三线缆30-4与第四线缆30-5的电阻发生变化,则第一线缆30-2、第二线缆30-3、第三线缆30-4与第四线缆30-5组成的电阻桥的输出电压发生变化,感温电缆30组成电阻桥的输出电压发送至运放u5a,经运放u5a进行差分放大,并将差分放大后的电压信号发送至运放运放u5b,再经运放u5b放大发送至微控制器20内的adc模块输入端,微控制器20内的adc模块对电压信号进行处理得到电压值,直至微控制器20得到的感温电缆30的电压等于报警设定值时,微控制器20输出高电平,三极管q12导通,发光二极管d8即指示灯亮;另外通过温度传感器6对导热箱体7内的温度进行检测,并将检测到的温度发送至微控制器20,微控制器20将接收到的温度通过显示屏14显示,之后,可操作加水阀3-2打开,通过加水管3-1为水箱3内加入低温冷水,并进入通水管4,通水管4中的低温冷水对导热箱体7降温,以对感温电缆进行降温,当导热箱体7内的温度低于报警温度值,则指示灯不亮,便于对感温电缆多次反复检测,提高感温电缆30的报警温度值获取的准确性,便于给感温电缆的使用提供依据。

微控制器20将感温电缆的报警温度值通过第一无线通信模块27发送出去,上位机35通过第二无线通信模块33得到感温电缆的报警温度值,实现微控制器20与上位机35的数据传输,无需进行复杂的连线,完成感温电缆的报警温度值检测之后,则微控制器20控制进水阀4-2和回水阀4-3关闭,且操作循环泵4-4关闭,停止加热。避免人为地对多个感温电缆检测台进行查看,任务量和劳动强度小。从而实现多个感温电缆检测台的监控,便于集中管理多个感温电缆检测值,从而实现多个感温电缆的报警温度值的检测,能简便、快速地完成感温电缆的检测,提高了检测效率。

以上所述,仅是本实用新型的较佳实施例,并非对本实用新型作任何限制,凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化,均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。

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