电缆工作井及其监测系统的制作方法

本发明涉及电气技术领域，特别涉及一种电缆工作井及其监测系统。

背景技术：

电缆一般敷设于地下的电缆沟内，因每盘电缆只有一定长度，约几百米，为了敷设更长的电缆线路，必须将多段电缆相接，制作和放置电缆接头需要一定空间，此空间称为电缆工作井，其井口通过井盖盖合。

为了实时监控电缆工作井中的情况，基于物联网技术现有的工作井中大多设有用于监测井内温湿度、水位及有害气体的传感器，同时设有无线传输设备，实时将这些信息传输至监测服务器。电缆中的大电流产生的电磁场会对无线传输设备产生影响，导致传输信号受干扰。而且这些传感器和无线传输设备都是靠电池供电，这些电池需要定期人为更换和维护，极费人工，维护成本高。

技术实现要素：

本发明提出一种电缆工作井及其监测系统，解决现有技术的电缆工作井中电磁场对无线传输设备干扰以及电池维护成本高的问题。

本发明的一种电缆工作井，包括：井盖、带无线传输模块的单片机和井下监测模块，所述单片机连接所述井下监测模块，其特征在于，还包括：位于井中屏蔽板、穿心电流互感器、继电器和充电电池，所述屏蔽板将井内分成第一空间和第二空间，所述第一空间位于第二空间上方，电缆接头位于所述第二空间，所述穿心电流互感器套在电缆接头端部的电缆外，单片机、继电器和充电电池位于第一空间，所述井下监测模块位于所述第二空间，穿心电流互感器的输出端通过继电器连接充电电池，所述单片机连接所述充电电池和继电器；所述单片机用于实时监测充电电池电量，若小于第一阈值则触发继电器导通，使得穿心电流互感器的输出端连接充电电池，当大于第二阈值则触发继电器断开穿心电流互感器与充电电池的连接，第二阈值大于第一阈值。

其中，还包括：用于监测穿心电流互感器温度的温度传感器，所述温度传感器连接单片机，用于在穿心电流互感器为充电电池充电时，温度达到预定温度时发送高温信号至所述单片机，单片机收到所述高温信号后触发继电器断开穿心电流互感器与充电电池的连接。

其中，还包括：设置在井盖中的电子陀螺仪，电子陀螺仪连接所述单片机。

其中，还包括：设置在第一空间中的摄像头，摄像头连接所述单片机，所述摄像头对准井口。

其中，还包括：设置在第一空间中的亮度传感器，连接所述单片机和摄像头，用于在光亮大于预定值时触发单片机启动摄像头。

其中，还包括：设置在井盖中的电子标签。

本发明还提供了一种电缆工作井监测系统，包括：中心服务器及多个上述任一项所述的电缆工作井，所述电缆工作井的单片机通过所述无线传输模块与所述中心服务器连接；所述单片机将通过所述无线传输模块将井下监测模块监测的信息及充电电池实时的电量传输至所述中心服务器。

其中，还包括：连接所述中心服务器的移动终端，所述移动终端用于实时查询中心服务器中关于井下监测模块监测的信息及充电电池实时的电量；所述中心服务器中存储有各类监测值和电量值的报警阈值，用于在井下监测模块监测到信息或是充电电池的电量对应的报警阈值时，主动将报警信息推送至所述移动终端。

本发明的电缆工作井通过屏蔽板将井下空间一分为二，避免电缆中的大电流对单片机的无线传输模块的干扰，使得信号能够稳定的传输，而且利用电缆产生的电磁场和穿心电流互感器产生电流间歇性地为充电电池充电，大大减少了人工维护，降低了维护成本。

附图说明

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，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的一种电缆工作井结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，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一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本实施例电缆工作井如图1所示，包括：井盖1、带无线传输模块的单片机3和井下监测模块，单片机3连接井下监测模块。进一步地，还包括：位于井中屏蔽板2、穿心电流互感器4、继电器5和充电电池6(包括电池和其对应的充电器)。屏蔽板2将井内分成第一空间和第二空间，第一空间位于第二空间上方，电缆接头16位于第二空间。穿心电流互感器4套在电缆接头16端部的电缆外，单片机3、继电器5和充电电池6位于第一空间，井下监测模块位于第二空间，穿心电流互感器4的输出端通过继电器连接充电电池6，单片机3连接充电电池6和继电器5。单片机3用于实时监测充电电池6的电量，若小于第一阈值则触发继电器5导通，使得穿心电流互感器4的输出端连接充电电池6，当大于第二阈值则触发继电器5断开穿心电流互感器4与充电电池6的连接，第二阈值大于第一阈值。其中，井下监测模块包括：用于监测井下环境的温度传感器12、湿度传感器13、有毒气体传感器14和水位传感器15，这些传感器实时监测的信息被单片机3的无线传输模块传输至中心服务器，以便实时监测。

本实施例的电缆工作井通过屏蔽板2将井下空间一分为二，避免电缆中的大电流对单片机3的无线传输模块的干扰，使得信号能够稳定的传输，而且利用电缆产生的电磁场和穿心电流互感器4产生电流间歇性地为充电电池充电，大大减少了人工维护，降低了维护成本。间歇性的充电可以缓解穿心电流互感器4在工作后产生的热量。

本实施例中，还包括：用于监测穿心电流互感器4温度的温度传感器11，该温度传感器11连接单片机3，用于在穿心电流互感器4为充电电池6充电时，温度达到预定温度(如：70℃)时发送高温信号至单片机3，单片机3收到高温信号后触发继电器5断开穿心电流互感器4与充电电池6的连接。虽然电缆埋在地下，但是在炎热地区或是夏季，地下温度也相对较高，穿心电流互感器4不易散热，因此在穿心电流互感器4的温度达到预定温度时及时停止穿心电流互感器4工作，避免高温烧坏电缆表面。

本实施例的电缆工作井还包括：设置在井盖中的电子陀螺仪7，电子陀螺仪7连接单片机3，若有人强行打开井盖1，电子陀螺仪7的角度变化至预定值触发单片机3发送报警信息至中心服务器，同时单片机3上的声光报警器启动，起到防盗的作用。通常井盖1上有锁，正常开锁不会触发单片机3报警。

本实施例的电缆工作井还包括：设置在第一空间中的摄像头8，摄像头8连接单片机3，摄像头8对准井口，井盖1被打开时第一时间拍摄盗窃者的面部，并通过单片机3传输至中心服务器，便于及时锁定盗窃者。

本实施例的电缆工作井还包括：设置在第一空间中的亮度传感器9，连接单片机3和摄像头8，用于在光亮大于预定值时触发单片机3启动摄像头8。井盖1盖合的状态井下处于黑暗状态，若此时开启摄像头8就是浪费电能，在井盖1打开时，亮度传感器9感应到光线(自然光或是手电筒)后再启动摄像头8，从而节省电能。

电缆工作井还包括设置在井盖1中的电子标签10，用于记录电缆及工作井的相关信息，如：工作井编号、建成时间、电缆资产信息及电缆使用信息等。

本发明还提高了一种电缆工作井监测系统，包括：中心服务器及多个上述的电缆工作井，电缆工作井的单片机3通过无线传输模块与中心服务器连接。单片机3将通过无线传输模块将井下监测模块监测的信息及充电电池实时的电量传输至中心服务器存储，以便维护人员实时监测。

电缆工作井监测系统还包括连接中心服务器的移动终端，移动终端用于实时查询中心服务器中关于井下监测模块监测的信息及充电电池实时的电量；所述中心服务器中存储有各类监测值和电量值的报警阈值，用于在井下监测模块监测到信息或是充电电池的电量对应的报警阈值时，主动将报警信息推送至所述移动终端，便于维护人员及时发现异常，及时处理异常。

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