一种智能监测防护一体化防火防爆毯的制作方法

1.本实用新型涉及电缆防爆监测技术领域，尤其涉及电缆接头防爆毯，具体涉及一种智能监测防护一体化防火防爆毯。


背景技术：

2.电力电缆是输电线路中重要的组成部分，在现代城市中广泛分布。但由于地下隧道空间狭窄、排布密集，长期运行中可能由于电缆质量、机械损伤、绝缘老化变质等因素产生局放甚至引发电气火灾乃至爆炸事故。
3.电缆接头防爆盒的成功研发为电缆稳定运行及在线监测提供了有力保障，有效降低了电气火灾对线路的损伤，但是由于电缆接头防爆盒均采用刚性壳体成型制造，对于弯曲的电缆接头无法做到兼容，无法安装，且对电缆安装截面也有一定的限制，通用性差。近年来防火防爆毯技术日趋成熟，采用柔性材料制作，对不同形态不同规格的电缆接头均可轻松兼容，成本低廉易于安装和维护。但是传统防火防爆毯仅能作为一种静态防护手段，在电缆发生火灾时起到防护作用，使用者无法快速获知火灾发生地点。
4.因此开发一种集智能监测和防护一体化的柔性防火防爆毯产品可全方位保护各类电缆，实时监测电缆运行状态，快速定位火灾发生位置，降低生产维护成本，可提高电缆运行安全，减少停电次数，将具有显著的经济效益和社会价值。


技术实现要素：

5.为了解决现有电缆接头故障导致的起火问题，本技术提供另一种可选的用于防火防爆的检测装置，具体地，是一种智能监测防护一体化防火防爆毯，以实现更好的针对高压输电线缆接头进行监测和防护，以尽可能的减少，甚至避免因电缆接头起火导致的停电事故及财产损失。
6.防爆毯的原理是通过隔绝电缆本身与空气中的氧气实现防火功能，同时，利用防爆毯本身的高强度抗爆性能避免因电缆着火爆炸时对周围其他电缆或者设备造成消极影响，如造成火势蔓延，电缆短路，引发连环爆炸等。为了达到上述目的，本技术所采用的技术方案为：
7.一种智能监测防护一体化防火防爆毯，包括用于包裹被检测电缆的防爆毯，所述防爆毯内嵌入安装有通讯控制模块，所述通讯控制模块分别电连接有嵌入在防爆毯靠近内侧面的位移探测模块、灭火模块和第一温度检测模块；嵌入在防爆毯靠近外侧面的第二温度检测模块，以及设置在防爆毯外部的水位探测模块；所述防爆毯外侧壁靠近两侧端头还设置有紧固件。
8.优选地，所述灭火模块包括结构相同且分别位于所述防爆毯两端的第一灭火模块和第二灭火模块。虽然防爆毯与电缆之间的空间相对密闭，对灭火提供了良好且有利的条件，一般而言，单一的灭火模块已基本能够满足常规灭火需求，但若遇到因电缆的接头出现接触不良，造成电缆打火，加之电缆的电压高这将形成局部大电流，使得一次性灭火难度增
10a的陶瓷温度传感器，所述位移探测模块采用型号为mlx90393的位移传感器。所述防爆毯两侧面均对应设置有平行的凹槽。凹槽的作用具有两方面，其一是形成防爆毯与电缆之间的空隙，使得电缆在正常使用发热时，能够持续的将热量予以散发，避免防爆毯内部的温度持续升高，造成温度检测模块发生误报；二是当电缆爆炸起火后，当灭火模块以极大速度和压力喷出干粉时，能够及时的排出环状间隙内的压差，提升灭火模块的实际灭火效能。值得说明的是，及时的平衡压差是非常重要的，若环状间隙两端处于密闭状态，那么当灭火模块产生的强大压强将无法释放，使得不能够使干粉完全、充分的在瞬间充满环状空间，降低了灭火效果。由于环状空间内的氧气早已被消耗，且充满了干粉，因此在自然状态下，外界大气压并不能将空气中的氧气再送入到环状空间中，因此所述凹槽并不会造成二次燃烧；再者，随着爆燃的进行，急剧上升的温度会使得防爆毯的隔热层受热膨胀，从而逐渐使得凹槽被挤压，甚至消失，达到进一步保持环状间隙的无氧状态，提升灭火效果。为了方便操作，所述紧固件为金属卡箍。
13.有益效果：
14.1.非对称性：该装置在电缆正常运行时散热效果好，不会造成电缆温升过高，发生火灾时具有良好的隔热性，保护电缆正常运行。
15.2.高兼容性：可兼容各种角度的电缆接头安装，与传统防爆盒相比增容便利维护简单方便。
16.3.高智能化：除常规温度检测功能外，兼容灭火、水位、位移等监测功能，在险情发生初期即可精准，快速排除安全隐患。
附图说明
17.为了更清楚地说明本技术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技术的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，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。
18.图1是本技术处于展开状态的结构示意图；
19.图2是本技术处于使用状态的轴向剖视结构示意图；
20.图3是图2中沿剖切符号a
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a的剖视图；
21.图4是图2中沿剖切符号b
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b的剖视图；
22.图5是图3中c区结构放大图；
23.图6是灭火模块的剖视结构示意图。
24.图中：1
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防爆毯；2
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通讯控制模块；3
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位移探测模块；4
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水位探测模块；5
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第一灭火模块；6
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第二灭火模块；7
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第一温度检测模块；8
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第二温度检测模块；9
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电缆；10
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环状间隙；11
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紧固件；12
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凹槽；61
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外壳体；62
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内管；63
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第一空腔；64
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锥形孔；65
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封膜；66
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支管；67
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电极；101
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耐火层；102
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隔热层；103
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防爆层。
具体实施方式
25.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是
本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
26.因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。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。
27.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
28.在本技术的描述中，需要说明的是，若出现术语“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，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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，本技术的描述中若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
29.此外，本技术的描述中若出现术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
30.在本技术的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“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.实施例1：
32.一种智能监测防护一体化防火防爆毯，结合说明书附图1和图2所示，包括用于包裹被检测电缆9的防爆毯1，所述防爆毯1内嵌入安装有通讯控制模块2，所述通讯控制模块2分别电连接有嵌入在防爆毯1靠近内侧面的位移探测模块3、灭火模块和第一温度检测模块7；嵌入在防爆毯1靠近外侧面的第二温度检测模块8，以及设置在防爆毯1外部的水位探测模块4；所述防爆毯1外侧壁靠近两侧端头还设置有紧固件11。
33.工作原理：
34.在使用本实施例提供的防爆毯进行电缆接头监测时，首先将防爆毯1的内侧紧贴需要监测的电缆9的外侧壁，并通过紧固件11进行可靠绑扎，如可利用耐火柔性材料或者金属材料绑扎均可。所述通讯控制模块2是集电源、处理器和通讯模块单元或发射天线于一体的集成化电路装置，实现的方式为现有技术，对其芯片型号，电路设计方案和通讯模块型号不做具体限定，采用现有物联网通讯模块即可。选择的标准以稳定、节能为主，以达到免维护的效果。通讯控制模块2内预设有温度报警和灭火的阈值，当第一温度检测模块7和第二温度检测模块8采集的温度信息高于预设温度报警值后，则通讯控制模块2在向后台发送报警信息和坐标信息的同时，还会向对应的灭火模块发出触发灭火动作的指令，使得灭火模块执行灭火动作，从而达到监控、灭火的功能。其中坐标信息本实施例中并非通过现有的实时定位的方式发送而是发送通信控制模块2自身的编码，后台通过设备对应的所述编码核
查安装信息实现定位。这种方式能够有效避免地埋式无法及时获取信号的问题。水位探测模块4是用于探测周围环境是否出现水淹的情况，以及时向后台发送报警信息，以使得后台及时的获知电缆所处状态，以便能够及时获知，前往进行维护。
35.实施例2：
36.在实施例1的基础上，作为本技术的优选实施例，进一步结合说明书附图1
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图6所示，本实施例针对实施例1进行进一步细化，具体包括下述内容：所述灭火模块包括结构相同且分别位于所述防爆毯1两端的第一灭火模块5和第二灭火模块6。虽然防爆毯1与电缆9之间的空间相对密闭，对灭火提供了良好且有利的条件，一般而言，单一的灭火模块已基本能够满足常规灭火需求，但若遇到因电缆9的接头出现接触不良，造成电缆打火，加之电缆9的电压高这将形成局部大电流，使得一次性灭火难度增大。鉴于此种情况，通过在防爆毯1两端均设置灭火模块，通过同时出发第一灭火模块5和第二灭火模块6能够对整个防爆毯1与电缆9之间的空间实现全覆盖，确保灭火的有效性。当然，根据实际需要，可以通过调整通讯控制模块2的控制逻辑，改变不同灭火模块的触发条件，实现多个灭火模块之间在不同条件下的相继触发。在本技术已经公开的技术方案前提下，能够给予本领域技术人员以更多技术启示去寻求现有技术中针对不同灭火需求实现梯度灭火的技术方案。譬如，当温度达到预设温度值时触发对应的灭火模块，或者当某一预设温度持续到预设时间后触发对应灭火模块，以实现多梯度，多维度，多条件控制灭火模块，避免一次性灭火方式对于后续次生着火不可控的问题出现。
37.本优选实施例中，为了更加灵活的控制灭火模块的触发，所述第一灭火模块5包括用于作为结构支撑的外壳体61，所述外壳体61内同轴设置有内管62，所述外壳体61与内管62之间形成第一空腔63和位于内管62内部的第二空腔，所述内管62采用油纸或者塑料制成；所述外壳体61上设置有多根与所述第一空腔63连通的支管66，所述任一支管66的自由端延伸至所述防爆毯1靠近所述电缆9一侧；所述通讯控制模块2还连接有设置在所述第二空腔内的电极67。工作原理如下，当通讯控制模块2采集到第一温度检测模块7或第二温度检测模块8的温度数据已经超过系统预设触发温度时，则通讯控制模块2按照系统预设逻辑向对应的电极67发出触发电信号，电极67随即点燃位于第二空腔内的火药，在点燃的瞬间，内管62内将产生大量的气体，由于在外壳体61的包裹下形成密闭空间，产生的大量气体首先将冲破强敌极低的内管62使得整个外壳体61内部的压强剧增。外壳体61作为结构支撑具有较高强度，内部剧增的压强只能通过抗压能力薄弱的支管66进行泄压，在泄压的同时将带动盛装在第一空腔63内的超细干粉以极高的速度同时从每一根支管66喷向防爆毯1和电缆9之间的环状间隙10，瞬间扑灭电缆9上的明火。由于防爆毯1的实际尺寸不会过于庞大，因此单个灭火模块能够提供的干粉数量是有限的，在实际应用时，并不局限于只采用一个灭火模块，可以采用多个联合使用，并且以均匀分布为宜。为了更好的在非使用状态保证盛装在第一空间63内的干粉不受外界湿度影响，同时，又能减小在使用状态时，超细干粉能够尽可能快速的喷出，优选地，所述外壳体61上设置有多个与所述支管66连通的锥形孔64，所述锥形孔66靠近第一空腔63一端截面大于连接所述支管66一端截面，所述锥形孔66与所述第一空腔63之间通过封膜65密封。锥形孔66的设置是为了尽可能的增加封膜65的受力面积，使得在使用状态下，施加在所述封膜66上的压力更大，从而能够更加快速的将封膜65冲破，超细干粉更加快速的喷出，达到灭火的目的。若将所述锥形孔66改为普通圆孔，那么在
相同受力的情况下，普通圆孔的孔径更大，使得干粉流速会更慢，若将孔径变小，则封膜65的有效受力也会随截面减小而减小，使得需要更大的压强才能冲破，因此，本技术采用锥形孔66能够实现两方面的兼容，采用多支管66的方式能够使得干粉在更短的时间内喷出，具有更好的灭火效果。
38.为了更进一步提高防爆毯1的防爆性能，所述防爆毯1由内至外依次有耐火层101、隔热层102、防爆层103和表面涂覆的抗电弧涂层组成。耐火层101是直接接触温度较高的电缆9本身的接触层，采用耐火能力强，耐高温的柔性材质，隔热层102的作用在于阻隔热传递，避免因电缆起火产生的高温将防爆毯1损坏，防爆层103的作用是承受并抵抗来自电缆9爆炸产生的冲击力，以消除电缆接头爆炸对周边结构造成影响。所述抗电弧涂层是涂覆在防爆层103表面的绝缘涂料层。涂料油漆可采用现有的单组分油漆，必要时亦可采用双组份油漆，但值得说明的是无论采用何种油漆，涂料油漆本身均通过现有技术甚至市售成品用于本防爆毯，本技术针对涂料油漆本身未做任何改进。
39.本实施例中，所述通讯控制模块2包括电源、带加密芯片的主控板和带nbiot无线物联网模块的通讯单元；所述第一温度检测模块7和第二温度检测模块8采用型号为ksd9700 10a的陶瓷温度传感器，所述位移探测模块3采用型号为mlx90393的位移传感器。所述防爆毯1两侧面均对应设置有平行的凹槽12。凹槽12的作用具有两方面，其一是形成防爆毯1与电缆9之间的空隙，使得电缆9在正常使用发热时，能够持续的将热量予以散发，避免防爆毯1内部的温度持续升高，造成温度检测模块发生误报；二是当电缆9爆炸起火后，当灭火模块以极大速度和压力喷出干粉时，能够及时的排出环状间隙10内的压差，提升灭火模块的实际灭火效能。值得说明的是，及时的平衡压差是非常重要的，若环状间隙两端处于密闭状态，那么当灭火模块产生的强大压强将无法释放，使得不能够使干粉完全、充分的在瞬间充满环状空间，降低了灭火效果。由于环状空间内的氧气早已被消耗，且充满了干粉，因此在自然状态下，外界大气压并不能将空气中的氧气再送入到环状空间中，因此所述凹槽12并不会造成二次燃烧；再者，随着爆燃的进行，急剧上升的温度会使得防爆毯的隔热层102受热膨胀，从而逐渐使得凹槽12被挤压，甚至消失，达到进一步保持环状间隙的无氧状态，提升灭火效果。为了方便操作，所述紧固件11为金属卡箍。安装数量可以根据实际防爆毯1的尺寸灵活决定，不受局限，如3个或4个均可。
40.以上所述仅为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本技术，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。