一种电缆沟火灾监测就地模块的制作方法

本实用新型涉及火灾监测领域，具体来说，涉及一种电缆沟火灾监测就地模块。

背景技术：

近年来，国内外变电站由于绝缘老化、过载、自燃、接触不良、外力破坏等问题导致站内电缆火灾的事故频发，后果严重：2016年6月18日，陕西电力110kv韦曲变电站35kv出线电缆沟失火，导致110kv韦曲变电站、330kv南郊变电站失火，故障损失负荷24.3万千瓦，停电用户8.65万户，社会影响极大。

但如今，国内研究机构尚未开展变电站内35kv及以下电力电缆以及控制电缆火灾实时监控预警研究工作，国内研究机构主要针对110kv及以上电压电力电缆通道进行火灾实时监控预警技术研究工作。国内研究机构对电力电缆通道火灾的监控预警主要通过点型或者线型温感探测器测量电力电缆通道内电缆温度并报警，目前国内应用最广泛的电缆防火监控预警手段是电缆温度的实时测量，其原理是当电缆温度达到设定阈值时则报警，但这种技术已经跟不上时代发展。而分布式区域报警灭火控制器技术精度高、稳定性强，还可通过光纤组网统一管理，虽在电信、交通等领域得到了应用，但未在电力电缆火灾监控领域得到规模应用。

针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现要素：

针对相关技术中的上述技术问题，本实用新型提出一种电缆沟火灾监测就地模块，能够解决火灾监测区域无法统一监控，火灾险情无法在第一时间统一指挥处理的难题。

为实现上述技术目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

设计一种电缆沟火灾监测就地模块，包括就地模块，所述就地模块通过光纤通信单元连接至后台监控系统，所述就地模块包括主板单元、按键单元、显示单元、底板单元、外部接口，所述主板单元与按键单元、显示单元、底板单元、外部接口分别连接，所述光纤通信单元包括主控制器、以太网控制芯片9126、光纤收发器，所述主控制器与以太网控制芯片9126连接，所述以太网控制芯片9126与光纤收发器连接。

进一步的，所述主板单元配置有黑匣子。

进一步的，所述外部接口包括usb、can、uart、rtc接口。

进一步的，所述光纤收发器是一种以太网交换机，有2个1000mbps光口（全双工）。

进一步的，所述就地模块使用ac-dc电源模块供电，接入220v输入电压，有2路输出。

进一步的，所述就地模块与后台监控系统的通讯遵从modbus_tcp通讯协议。

进一步的，所述以太网控制芯片9126通过sntp协议获取网络授时。

本实用新型的有益效果：

每个区域配备一套该设备，通过光纤连接至后台监控系统，实时并精确的将火灾监测状态和信息上传至后台监控系统，然后在第一时间通过灭火装置进行灭火，解决了火灾监测区域无法统一监控，火灾险情无法在第一时间统一指挥处理的难题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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。

图1是根据本实用新型实施例所述的就地模块结构框图。

图2是根据本实用新型实施例所述的光纤通信单元结构框图。

图3是根据本实用新型实施例所述的sntp硬件实现图。

图4是根据本实用新型实施例所述的sntp功能实现框图。

图5是根据本实用新型实施例所述的modbus_tcp通信流程逻辑判断图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1-5所示，根据本实用新型实施例所述的一种电缆沟火灾监测就地模块，包括就地模块，所述就地模块通过光纤通信单元连接至后台监控系统，所述就地模块与后台监控系统交互的关键技术通过modbus_tcp及sntp实现；

所述就地模块包括主板单元、按键单元、显示单元、底板单元、外部接口，所述主板单元与按键单元、显示单元、底板单元、外部接口分别连接；

所述光纤通信单元包括主控制器、以太网控制芯片9126、光纤收发器；

所述主控制器通过串口通信对以太网控制芯片9126进行控制，通过引脚控制来选择sntp功能或数据传输功能；

所述以太网控制芯片9126带有基于sntp协议的网络授时，用于解决mcu嵌入式设备时间同步问题,且作为sntp客户端，向sntp服务器索取时间；

所述光纤收发器是一种增强型快速以太网交换机，有2个1000mbps光口（全双工），用于存储转发信息；

所述sntp功能实现方式为：mcu嵌入式设备以gettime函数获取时间信息，通过串口将信息传递给以太网控制芯片9126，以太网控制芯片9126形成sntp标准请求包，通过以太网传递给sntp服务器，sntp服务器形成sntp标准应答包，通过以太网传回给以太网控制芯片9126，以太网控制芯片9126将标准时间信息通过串口传回给mcu嵌入式设备；

所述modbus_tcp通信流程实现方式为：接收请求，判断地址号是否匹配，若否，则返回，若是，则分析指令，判断指令格式是否正确，若否，则返回，若是，则确定指令号，然后处理数据，将响应数据发至上位机后返回。

优选的，所述主板单元是模块的核心板，实现报警、显示、存储等功能，支持usb、can、uart、rtc等外部接口，可满足项目需求，并配置黑匣子存储记录；所述按键单元与显示单元用于提供人机交互操作；所述底板单元用于主备电检测管理、总线回路的隔离、与探测器间的总线通信；所述外部接口，包括usb、can、uart、rtc接口，其中usb接口实现配置数据的导入及固件升级。

优选的，所述就地模块使用ac-dc电源模块，接入220v输入电压，有2路输出。

优选的，所述以太网控制芯片9126自带以太网介质传输层（mac）和物理层(phy)，支持10/100m、全双工/半双工自适应，兼容802.3协议，与802.3x全双工流控和半双工背压流控完全兼容。

优选的，所述光纤收发器带宽可达12gbps(无阻塞），光口采用多模双纤，符合ieee802.3z1000basex。

在具体使用时，电缆沟火灾监测就地模块通过连接各类温感、烟感探测器，声光报警联动设备，以及连接气体灭火等装置，共同组成小型火灾报警及灭火系统，每个区域配备一套设备并可通过光纤连接至后台监控系统，通过上述sntp功能实现方式以及modbus_tcp通信流程实现方式，能够实时并精确的将各区域火灾监测状态和信息上传至后台监控系统，然后在第一时间通过灭火装置进行灭火，解决了火灾监测区域无法统一监控，火灾险情无法统一指挥处理的难题。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。