一种变电站电缆沟自动巡视系统的制作方法

1.本发明涉及变电站巡视维护技术技域，尤其涉及一种变电站电缆沟自动巡视系统。


背景技术：

2.变电站内电缆沟主要用于放置电缆，以保护沟内电缆不受损伤，以及连通至高压开关柜等重要设备，是电缆线路中必不可少的电力基础通道设施。电缆沟环境复杂，若电缆沟内电缆遭到积水侵蚀或小动物啃咬，会造成电缆损伤，进而导致电力设备事故发生。
3.现阶段对电缆沟及电缆维护管理为定期人工巡视检查，运行人员在巡视检查时需要将电缆沟盖板掀开，到电缆沟内检查，这种巡视方式存在工作量大、效率低，而且不能对电缆沟内的环境状况和电缆状态进行实时监测的问题。


技术实现要素：

4.本发明提供了一种变电站电缆沟自动巡视系统，用于解决现有的巡视方法存在的工作量大、效率低，而且不能对电缆沟内的环境状况和电缆状态进行实时监测的问题。
5.本发明提供的一种变电站电缆沟自动巡视系统，包括：相互通信连接的控制中心、巡检机器人和环境监测与控制模块；所述巡检机器人中安装有设备状态监测模块；
6.所述环境状态监测与控制模块用于获取电缆沟内的气体浓度、温湿度及水位高度，并在所述气体浓度高于预设气体浓度时，在所述控制中心的控制下，调节所述气体浓度，和/或，在所述水位高度超出预设水位时，在所述控制中心的控制下，排出积水；以及，根据所获取的烟雾浓度，在所述控制中心的控制下，确定所述电缆沟内是否存在火灾情况；所述预设气体浓度及所述预设水位为所述控制中心所设定；
7.所述设备状态监测模块用于获取电缆沟内的实时图像信息、电缆温度及电缆状态信息；以及发出预设频率的超声波，所述预设频率的超声波用于驱逐所述电缆沟内的老鼠及蛇。
8.可选地，所述环境监测与控制模块包括：安装于所述电缆沟盖板下的环境状态监测子模块，以及安装于所述电缆沟内的环境控制子模块；
9.所述环境状态监测子模块，用于获取所述气体浓度、所述温湿度及所述水位高度；以及在所述控制中心的控制下，确定所述电缆沟内是否存在火灾情况；
10.所述环境控制子模块，用于在所述气体浓度高于所述预设气体浓度时，在所述控制中心的控制下，调节所述气体浓度，和/或，在所述水位高度超出所述预设水位时，在所述控制中心的控制下，排出积水。
11.可选地，所述电缆沟盖板下设有巡视标签，所述巡视标签为所述巡检机器人所识别。
12.可选地，所述环境状态监测子模块包括：相互电连接的气体传感器、温湿度传感器、水位传感器及火灾探测器。
13.可选地，所述环境控制子模块包括：相互电连接的风机与水泵。
14.可选地，所述设备状态监测模块包括：相互电连接的摄像机、红外测温传感器、电缆状态监测装置及超声波发射器。
15.可选地，所述控制中心包括：微机控制器及监控中心；
16.所述监控中心配置有显示模块，所述显示模块用于展示所述气体浓度、所述温湿度、所述水位高度、所述实时图像信息、所述电缆温度及所述电缆状态信息。
17.可选地，所述显示模块为lcd显示屏。
18.可选地，所述摄像机配置有照明灯。
19.可选地，所述摄像机为活体网络移动侦测摄像机。
20.从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：
21.本发明公开的一种变电站电缆沟自动巡视系统，包括：相互通信连接的控制中心、巡检机器人和环境监测与控制模块；所述巡检机器人中安装有设备状态监测模块；所述环境状态监测与控制模块用于获取电缆沟内的气体浓度、温湿度及水位高度，并在所述气体浓度高于预设气体浓度时，在所述控制中心的控制下，调节所述气体浓度，和/或，在所述水位高度超出预设水位时，在所述控制中心的控制下，排出积水；以及，根据所获取的烟雾浓度，在所述控制中心的控制下，确定所述电缆沟内是否存在火灾情况；所述预设气体浓度及所述预设水位为所述控制中心所设定；所述设备状态监测模块用于获取电缆沟内的实时图像信息、电缆温度及电缆状态信息；以及发出预设频率的超声波，所述预设频率的超声波用于驱逐所述电缆沟内的老鼠及蛇。通过环境状态监测与控制模块及设备状态监测模块确定电缆沟内的气体浓度、温湿度、水位高度、电缆温度、电缆状态以及活体情况，从而根据沟内总体情况调节气体浓度及水位高度，以及驱逐电缆沟内的活体，解决现有的巡视方法存在的工作量大、效率低，而且不能对电缆沟内的环境状况和电缆状态进行实时监测的问题。
附图说明
22.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它的附图；
23.图1为本发明的一种变电站电缆沟自动巡视系统实施例的结构示意图；
24.图2为本发明的一种变电站电缆沟自动巡视系统实施例的步骤流程图；
25.其中：
26.101为微机控制器，102为气体传感器，103为温湿度传感器，104为水位传感器，105为火灾探测器，106为摄像机，107为红外测温传感器，108为超声波发射器，109为电缆状态监测装置，110为风机，111为水泵，112为巡视标签，113为监控中心。
具体实施方式
27.本技术实施例提供了一种变电站电缆沟自动巡视系统，用于解决现有的巡视方法存在的工作量大、效率低，而且不能对电缆沟内的环境状况和电缆状态进行实时监测的问题。
28.为了使本技术领域的人员更好地理解本技术方案，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
29.在本技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
30.除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
31.为了便于理解，请参阅图1，图1为本发明的一种变电站电缆沟自动巡视系统实施例的结构示意图，包括：相互通信连接的控制中心、巡检机器人和环境监测与控制模块；所述巡检机器人中安装有设备状态监测模块；
32.所述环境状态监测与控制模块用于获取电缆沟内的气体浓度、温湿度及水位高度，并在所述气体浓度高于预设气体浓度时，在所述控制中心的控制下，调节所述气体浓度，和/或，在所述水位高度超出预设水位时，在所述控制中心的控制下，排出积水；以及，根据所获取的烟雾浓度，在所述控制中心的控制下，确定所述电缆沟内是否存在火灾情况；所述预设气体浓度及所述预设水位为所述控制中心所设定；
33.所述设备状态监测模块用于获取电缆沟内的实时图像信息、电缆温度及电缆状态信息；以及发出预设频率的超声波，所述预设频率的超声波用于驱逐所述电缆沟内的老鼠及蛇。
34.在本发明实施例中，自动巡视系统主要由控制中心、巡检机器人和环境监测与控制模块三大部分组成，其中，巡检机器人安装有设备监测模块，在巡检机器人不断在电缆沟中巡检时，获取电缆沟内的实时图像信息、电缆温度及电缆状态信息，同时还发出预设频率的超声波以驱逐电缆沟内包括老鼠和蛇在内的活体小动物，同时，在安装在电缆沟内的环境监测与控制模块可以实时获取电缆沟内的气体浓度、温湿度和水位高度，从而在气体浓度过高时调节气体浓度，在水位高度超出预设水位时排出积水，以及在烟雾浓度较高时确定电缆沟内是否存在火灾情况。
35.具体地，所述控制中心包括：微机控制器101及监控中心；
36.所述监控中心配置有显示模块，所述显示模块用于展示所述气体浓度、所述温湿度、所述水位高度、所述实时图像信息、所述电缆温度及所述电缆状态信息。
37.具体地，所述环境监测与控制模块包括：安装于所述电缆沟盖板下的环境状态监测子模块，以及安装于所述电缆沟内的环境控制子模块；
38.所述环境状态监测子模块，用于获取所述气体浓度、所述温湿度及所述水位高度；以及在所述控制中心的控制下，确定所述电缆沟内是否存在火灾情况；
39.所述环境控制子模块，用于在所述气体浓度高于所述预设气体浓度时，在所述控
制中心的控制下，调节所述气体浓度，和/或，在所述水位高度超出所述预设水位时，在所述控制中心的控制下，排出积水。
40.具体地，所述电缆沟盖板下设有巡视标签112，所述巡视标签112为所述巡检机器人所识别。
41.在本发明实施例中，巡视标签112安装在电缆沟盖板下，每块电缆沟盖板均安装有巡视标签112，且盖板编号与巡视标签值一一对应，微机控制器101可设置巡视时间定值，当电缆沟巡检机器人经过巡视时间定值内未识别到下一个巡视标签112时，则判定为巡检机器人故障或巡视标签112损坏，立即发出就地声光告警信号，并上传告警信号至监控中心113，及时通知运行人员维修或应急处置；通过最后巡视到位标签确定巡检机器人位置。当电缆沟内的巡检机器人从电缆沟盖板下经过时，会自动识别巡视标签112，从而确定巡检机器人已到位。
42.具体地，所述环境状态监测子模块包括：相互电连接的气体传感器102、温湿度传感器103、水位传感器104及火灾探测器105。
43.在本发明实施例中，气体传感器102用于检测电缆沟内氧气浓度及氨气、硫化氢等有毒气体浓度，将检测数据实时上传至控制中心；温湿度传感器103用于检测电缆沟内温湿度，将检测数据实时上传至控制中心；水位传感器104安装在电缆沟内，用于检测电缆沟内的水位，并将水位检测数据实时上传至控制中心，火灾探测器105用于进行火灾的判别。
44.在具体实现中，当火灾探测器105检测到有火灾时，立即发出就地声光告警信号，并上传告警信号至监控中心113，及时通知运行人员维修或应急处置。
45.具体地，所述环境控制子模块包括：相互电连接的风机110与水泵111。
46.在本发明实施例中，环境控制子模块由风机110与水泵111组成，其中，风机110安装在电缆沟内，用于控制电缆沟内氧气浓度及氨气、硫化氢溶度及温湿度，水泵111安装在电缆沟集水井内底部，用于将电缆沟内的积水排出去。
47.在具体实现中，微机控制器101可设置气体浓度启动定值、温湿度启动定值、气体浓度停止定值、温湿度停止定值，当微机控制器101采集的气体传感器102数据大于或等于气体浓度启动定值或温湿度传感器103数据大于或等于温湿度启动定值时，微机控制器101控制风机110启动通风；当微机控制器101采集的气体传感器102数据小于气体浓度停止定值且温湿度传感器103数据小于温湿度停止定值时，微机控制器101控制风机110停机。同时，微机控制器101可设置水位启动定值、水位停止定值，当水位传感器104检测的水位数值大于水位启动定值时，微机控制器101控制水泵111启动排水；当水位传感器104检测的水位数值小于水位停止定值时，微机控制器101控制水泵111停机。
48.具体地，所述设备状态监测模块包括：相互电连接的摄像机106、红外测温传感器107、电缆状态监测装置109及超声波发射器108。
49.在本发明实施例中，设备状态监测模块由摄像机106、红外测温传感器107、电缆状态监测装置109及超声波发射器108组成，其中，摄像机106用于监测电缆沟内是否存在活体小动物，红外测温传感器107用于监测电缆沟内的电缆温度，电缆状态监测装置109用于监测电缆沟内的电缆是否存在机械损伤、绝缘受潮或绝缘老化变质等电缆故障，而超声波发射器108用于电缆沟内蛇、鼠等小动物。
50.具体而言，电缆状态监测装置109是一种微电流测量装置，串接于电缆的接地线
中，通过测量此电流监测电缆绝缘状况。
51.在具体实现中，微机控制器101可设置电缆温度定值，当红外测温传感器107测量电缆温度数值大于或等于电缆温度定值时，立即发出就地声光告警信号，并上传告警信号至监控中心113，及时通知运行人员维修或应急处置，同时，微机控制器101可设置电缆微电流定值，当电缆状态检测装置107检测的泄漏电流大于电缆微电流定值时，立即发出就地声光告警信号，并上传告警信号至监控中心113，及时通知运行人员维修或应急处置。
52.在具体实现中，摄像机106每隔一定时间自动拍照并上传至监控中心113，通过后台软件图像识别电缆沟内盖板损坏、支架损坏、墙壁裂缝、堆积污物或孔洞封堵不严密等异常情况，及时通知运行人员维修或应急处置；当摄像机106检测到有小动物(蛇、老鼠等)时，拍照上传监控中心113，通过图像识别小动物种类，启动超声波发射器108，通过调节超声波频段，实现定向驱赶或灭杀小动物；摄像机106实时将视频上传至监控中心113，方便运行人员后台监控。
53.在本发明实施例中，监控中心113安装在主控室，微机控制器101数据传输到监控中心113，作业人员可以在监控中心113监视电缆沟巡检机器人巡视情况以及电缆沟内环境状况。
54.具体地，所述显示模块为lcd显示屏。
55.在本发明实施例中，lcd显示屏上可以实时结果显示“o2浓度”、“nh3浓度”、“h2s浓度”“温度”、“湿度”、“水位”、“风机启动”、“水泵启动”、“驱小动物装置启动”等系统运行信息。
56.具体地，所述摄像机106配置有照明灯。
57.在本发明实施例中，摄像机106上配置有照明灯，方便观察电缆沟内的实际情况。
58.具体地，所述摄像机106为活体网络移动侦测摄像机。
59.请参阅图2，图2为本发明的一种变电站电缆沟自动巡视系统实施例的步骤流程图，在本发明实施例中，在运维人员编制巡是计划之后，电缆沟巡检机器人自动下载巡视任务，自动按周期开展巡视，根据气体浓度、温湿度、水位、活体侦测、电缆、巡视标签112的状况自动判断电缆沟内环境及电缆的情况，当电缆沟内气体浓度≥气体浓度定值或温湿度≥温湿度定值时，启动风机110调节电缆沟内的气体浓度或温湿度，当电缆沟内的水位≥水位定值时，启动水泵111排出沟内积水，当检测到电缆沟内存在活体时，启动超声波发射器108，当电缆沟内电缆温度异常，或电缆沟内存在火灾，或巡视标签112存在异常时，发出声光告警，并于监控中心113显示电缆沟内的实测数据，直至电缆沟内状态一切正常，即完成巡视任务。
60.通过本发明提供的一种变电站电缆沟自动巡视系统，包括：相互通信连接的控制中心、巡检机器人和环境监测与控制模块；所述巡检机器人中安装有设备状态监测模块；所述环境状态监测与控制模块用于获取电缆沟内的气体浓度、温湿度及水位高度，并在所述气体浓度高于预设气体浓度时，在所述控制中心的控制下，调节所述气体浓度，和/或，在所述水位高度超出预设水位时，在所述控制中心的控制下，排出积水；以及，根据所获取的烟雾浓度，在所述控制中心的控制下，确定所述电缆沟内是否存在火灾情况；所述预设气体浓度及所述预设水位为所述控制中心所设定；所述设备状态监测模块用于获取电缆沟内的实时图像信息、电缆温度及电缆状态信息；以及发出预设频率的超声波，所述预设频率的超声
波用于驱逐所述电缆沟内的老鼠及蛇。通过环境状态监测与控制模块及设备状态监测模块确定电缆沟内的气体浓度、温湿度、水位高度、电缆温度、电缆状态以及活体情况，从而根据沟内总体情况调节气体浓度及水位高度，以及驱逐电缆沟内的活体，解决现有的巡视方法存在的工作量大、效率低，而且不能对电缆沟内的环境状况和电缆状态进行实时监测的问题。
61.以上所述，以上实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的精神和范围。