一种带智能感应的高阻燃B1级电缆的制作方法

一种带智能感应的高阻燃b1级电缆
技术领域
1.本发明涉及电能传输技术领域，具体涉及一种带智能感应的高阻燃b1级电缆。


背景技术：

2.随着社会的发展、技术的进步以及人民生活水平的不断提高，建筑及工程领域的建设发展迅猛进步，使得现行的交通路桥、民用建筑以及写字楼等往大型化智能化领域发展，使得大型建筑的配电技术不断提升，而大型建筑的安全标准等级要普遍比普通中小型建筑严格，在配电输送总，b1级阻燃电缆由于其在火灾情景下优秀的安全性能被广泛使用，虽然b1级阻燃线缆在火灾时能够起到阻燃和防止火势蔓延的作用，但其并非完全不燃，只是其火焰蔓延、热释放速率峰值、收获1200s内热释放总量及燃烧增长率指数等数值沿显著优于普通电缆。线缆的电源传输功能是其根本使命 ，在高层和超高层建筑中，其电源完全从底部向上传输，虽然在火灾发生时，这些建筑内配备有应急电源，但不能解决所有需求，但很多大功率设备譬如电梯、照明系统、消防水泵以及楼宇自动化系统bas等如能由建筑电源电缆正常提供电力，能够提高火灾时的人群疏散效率，但火灾时的电力处置措施一般为断电。这种两相矛盾的措施对立貌似不可调和，如果能在保障安全的条件下尽量保证电源的正常供应，则能够大大提高超高层建筑的安全性和智能程度。
3.在阻燃电源电缆方面，如果能够对火灾时电缆内的安全情况进行监控从而对是否切断电源进行控制，则能够很好的解决上述矛盾，即保证了安全性又能最大限度地保证电力的正常供应。
4.现有技术中也有类似的电缆，例如中国专利文献cn 109461531a记载了一种智能预警型防火防水阻燃电缆，通过在电缆外侧设置监测线芯，当发生火灾时在烧坏外护套的同时烧坏监测线芯，通过检测装置来对线缆进行电源切断工作。但阻燃电缆一般有多层防火措施，设置在外侧的监测线芯并不能直观地表示内芯处电源线缆的真实情况，往往检测线芯烧断后内芯由于防火泥、铠装、云母缠绕层以及阻燃填充料的作用还非常安全，此时切断电源并不能最大限度的在安全条件下提供电源。


技术实现要素：

5.本发明所要解决的技术问题是提供一种带智能感应的高阻燃b1级电缆，能够在最大限度的在安全条件下提供电源。
6.为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种带智能感应的高阻燃b1级电缆，阻燃线缆包括由内向外依次排列的线芯、耐火层绕包、第一阻燃填充层、金属铠装、第二阻燃填充层、智能感应装置、第三阻燃填充层和阻燃护套组成，智能感应装置沿阻燃线缆轴向均匀排列，智能感应装置内设有和感应芯片连接的感应线圈和温感熔断器，感应芯片内设有与所在线缆轴线位置对应的信息数据，线缆外部的阅读器通过电磁感应向感应芯片提供电源，并检测感应线圈的信号，读取感应芯片信息数据，当智能感应装置处的温度超过设定温度时，温感熔断器因超温断开，阅读器接
收到的温度发生变化，从而发出对应轴向熔断处位置的超温报警信号。
7.上述的智能感应装置处的设定温度由对阻燃线缆进行试验得到，当智能感应装置处达到设定温度时，线芯处达到安全运行的温度阈值。
8.上述的智能感应装置为rfid射频电子标签，阅读器为rfid射频阅读器，rfid射频电子标签内id区存储的标识码uid对应线缆长度标码，用户数据区存储有设定温度限值。
9.上述的阅读器包括阅读器线圈，阅读器线圈与非接触式读写芯片输出端连接，非接触式读写芯片与阅读控制器通讯连接。
10.上述的阅读器线圈通过谐振频率控制电路与非接触式读写芯片连接，谐振频率控制电路内设有多组谐振电感，每个谐振电感与一个中间继电器串联组成串联支路，多个串联支路并联并与谐振电容连接，中间继电器与阅读控制器输出端电连接；上述的智能感应装置设有多组感应线圈，感应线圈数量与谐振电感相同，每个感应线圈与一个温感熔断器组成标签线圈串联支路，所有的标签线圈串联支路并联连接后与感应芯片电连接，每个标签线圈串联支路内的感应线圈电感值相同，每个标签线圈串联支路内的温感熔断器对应不同的熔断温度值，当智能感应装置处温度发生变化使温感熔断器依次熔断时，使标签线圈串联支路依次退出并联，所构成的感应线圈并联结构组成的电感值与感应芯片内电容构成的谐振频率与谐振频率控制电路内谐振电感与谐振电容构成的谐振频率一一对应。
11.优选的方案一中，上述的感应线圈和温感熔断器数量为。
12.优选的方案一中，上述的感应线圈和温感熔断器数量为。
13.本发明提供的一种带智能感应的高阻燃b1级电缆，通过rfid射频电子标签与阅读器的无线通讯及标签线圈的感温熔断器来判断线缆外热量在线芯处造成的温度值，并通过在阅读器和电子标签处设置不同的谐振电感及标签天线电路，使得产生的谐振电路一一对应，从而判断当前为哪种温度等级的熔断器断开，从而得到线芯温度，原理简单实用，方便实施，使得阻燃线缆的安全性和智能化大大提高。
附图说明
14.下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：图1为本发明阻燃线缆的结构示意图；图2为本发明智能感应装置和阅读器结构示意图；图3为本发明智能感应装置的电气原理图；图4为本发明谐振频率控制电路的电气结构图；图5为智能感应装置优选方案一的结构示意图；图6为智能感应装置优选方案二的结构示意图；图7为阅读器和阻燃线缆通讯示意图；图8为实施例的使用示意图。
15.其中：线芯1、耐火层绕包2、第一阻燃填充层3、金属铠装4、第二阻燃填充层5、智能感应装置6、感应芯片61、感应线圈62、温感熔断器63、第三阻燃填充层7、阻燃护套8、阅读器9、阅读器线圈91、非接触式读写芯片10、阅读控制器11、阅读器电源12、阻燃线缆13、进线柜14、谐振频率控制电路15。
具体实施方式
16.以下结合附图和实施例详细说明本发明技术方案。
17.如图1-4中所示，一种带智能感应的高阻燃b1级电缆，阻燃线缆13包括由内向外依次排列的线芯1、耐火层绕包2、第一阻燃填充层3、金属铠装4、第二阻燃填充层5、智能感应装置6、第三阻燃填充层7和阻燃护套8组成，智能感应装置6沿阻燃线缆13轴向均匀排列，智能感应装置6内设有和感应芯片61连接的感应线圈62和温感熔断器63，感应芯片61内设有与所在线缆轴线位置对应的信息数据，线缆外部的阅读器9通过电磁感应向感应芯片61提供电源，并检测感应线圈62的信号，读取感应芯片61信息数据，当智能感应装置6处的温度超过设定温度时，温感熔断器63因超温断开，阅读器9接收到的温度发生变化，从而发出对应轴向熔断处位置的超温报警信号。
18.上述的智能感应装置6处的设定温度由对阻燃线缆13进行试验得到，当智能感应装置6处达到设定温度时，线芯1处达到安全运行的温度阈值。
19.将智能感应装置6设置在第二阻燃填充层5和第三阻燃填充层7之间，由于外侧阻燃护套8和第三阻燃填充层7的阻燃隔热作用，使得其温感熔断器63不会轻易熔断，且通过试验测试所设定的智能感应装置6处温度能够反映线芯1温度，使得阻燃线缆13耐用且智能安全，同时将智能感应装置6设置在金属铠装4外侧，可以避开金属铠装4的“法拉第笼”的信号屏蔽作用，而电磁感应可以穿过阻燃护套8和第三阻燃填充层7到达智能感应装置6处。
20.上述的智能感应装置6为rfid射频电子标签，阅读器9为rfid射频阅读器，rfid射频电子标签内id区存储的标识码uid对应线缆长度标码，用户数据区存储有设定温度限值。
21.rfid射频阅读器通过内部电感和电容产生谐振震荡，与rfid射频电子标签的线圈电感及电容产生感应，通过rfid射频电子标签内芯片控制改变射频前端电路的阻抗调制并反射载波来想阅读器传递信息，且阅读器通过防冲突机制和编码算法等可以同时读取线缆上所有的电子标签信息。
22.上述的阅读器9包括阅读器线圈91，阅读器线圈91与非接触式读写芯片10输出端连接，非接触式读写芯片10与阅读控制器11通讯连接。
23.上述的阅读器线圈91通过谐振频率控制电路15与非接触式读写芯片10连接，谐振频率控制电路15内设有多组谐振电感，每个谐振电感与一个中间继电器串联组成串联支路，多个串联支路并联并与谐振电容连接，中间继电器与阅读控制器11输出端电连接；上述的智能感应装置6设有多组感应线圈62，感应线圈62数量与谐振电感相同，每个感应线圈62与一个温感熔断器63组成标签线圈串联支路，所有的标签线圈串联支路并联连接后与感应芯片61电连接，每个标签线圈串联支路内的感应线圈62电感值相同，每个标签线圈串联支路内的温感熔断器63对应不同的熔断温度值，当智能感应装置6处温度发生变化使温感熔断器63依次熔断时，使标签线圈串联支路依次退出并联，所构成的感应线圈62并联结构组成的电感值与感应芯片61内电容构成的谐振频率与谐振频率控制电路15内谐振电感与谐振电容构成的谐振频率一一对应。
24.电感并联的总电感量公式：l并＝1/(1/l1+1/l2+1/l3+1/l4+
……
) 当电感相同时，有l并＝l/n，n为并联的电感数量；上述设置距离进行说明，如图3和4中所示，谐振电感数量为2，非接触式读 写芯片10采用fm17520读写芯片，其针脚号11和13分别对应tx1发射输出 脚1和tx2发射输出脚2，
设置l1＝2l3及l2＝2l4，感应线圈62数量为2，设 感应线圈62电感值为l，当电缆正产使用时，有两组标签线圈串联支路相并联， 则组成的并联支路总电感为l/2,阅读控制器11控制信号ct3或/和ct4产生高 电平，中间继电器k3或/和k4接通，此时l3与c9、c11、c13及c14组成符 合谐振电容c及电感l1/2，由lc串联电路谐振频率公式，所构成的谐振频率为 使这个谐振频率值与智能感应装置6此时的谐振频率值 对应，阅读控制器11通过此时k3或/和k4接通能够接收智能感应装置6反馈 的信号就能够知道目前两组标签线圈串联支路相并联正常，进而知晓两个温感熔 断器63都未熔断；同理可以推知，当智能感应装置6处温度达到温感熔断器63其中较低的时， 较低熔断温度的温感熔断器63熔断，此时只有一个标签线圈串联支路接通，总 电感为l，此时阅读控制器11继电器k1或/和k2接通可以产生于当前智能感应 装置6相同的谐振频率，阅读器9能够接收智能感应装置6的信号表示已熔断一 个温感熔断器63，则从熔断温度的从高到低可得知当前的智能感应装置6处温 度。
25.优选的方案一中，上述的感应线圈62和温感熔断器63数量为2。
26.如图5中所示，设定温感熔断器63和温感熔断器63数量为2时，2个温感熔断器63所对应的熔断温度对应所采取的措施为预警温度和断电温度，预警温度表示当前线芯处的温度异常，断电温度表示线芯处温度达到极限，必须断电。
27.优选的方案一中，上述的感应线圈62和温感熔断器63数量为3。
28.如图6中所示，设定温感熔断器63和温感熔断器63数量为2时，2个温感熔断器63所对应的熔断温度对应所采取的措施为预警温度、告警温度和断电温度，预警温度表示当前线芯处的温度异常1，告警温度表示当前线芯处的温度异常2，需要进行故障排查，继续供电，断电温度表示线芯处温度达到极限，必须断电。
29.如图7和8中所示，在实际的楼宇、桥梁等使用中，阻燃线缆13垂直摆放，其智能感应装置6处的rfid射频电子标签内id区存储的标识码uid对应线缆长度标码可以表示为当前高度，在阅读控制器11处将标识码uid和高度进行一一对应，阻燃线缆13顶端达到上一层的底板，阻燃线缆13与进线柜14连接，阅读器9设置在当前层的空间内对阻燃线缆13状态进行检测，且阅读器9与进线柜14内断路器电连接，当当前层的空间发生火灾，阅读器9可以通过检测智能感应装置6处温感熔断器63是否熔断判断线缆状态，情况一、当检测温度超出线缆安全工作温度时，阅读器9向进线柜14内断路器发出信号，断路器分闸，停止供电；情况二、当检测到温感熔断器63沿起火点垂直方向依次断开时，判断火势有沿线缆蔓延趋势，此时阅读器9向进线柜14内断路器发出信号，断路器分闸，停止供电。