一种带压缩空气吹扫的电缆沟自动化排污控制系统及方法与流程

本技术涉及电力设施，尤其涉及一种带压缩空气吹扫的电缆沟自动化排污控制系统及方法。

背景技术：

1、电缆沟是电力电缆敷设、防护的核心基础设施，长期处于地下封闭环境，易汇聚雨水、地下水、施工积灰及泥沙，长期运行后沟底会堆积大量淤泥、杂物；现有电缆沟排污方案多采用单一潜水泵排水模式，仅能实现清水排放，存在诸多技术缺陷：一是淤泥、粘稠杂质无法通过水泵抽吸清除，长期堆积会堵塞排水通道、腐蚀电缆外护套，引发电缆受潮、绝缘下降、短路漏电等安全隐患；二是传统排污设备依赖人工巡检、手动启停，运维效率低、人工成本高，且雨后积水、淤泥堆积无法及时处置，应急相应滞后；三是缺乏智能化监测与联动控制机制，无法根据电缆沟内水位、淤泥堆积状态自适应启停排污、清淤设备，设备空转能耗高、使用寿命短，同时无法实现远程监控与数据溯源，运维管控精细化程度低。

2、现有技术中少数电缆沟清淤设备仅采用高压水冲洗方式，用水量极大、作业效率低，且冲洗后会产生大量污水二次淤积，无法有效解决沟底顽固淤泥堆积问题，难以满足电力电缆沟长期安全稳定运维的需求，基于此，本技术提供一种带压缩空气吹扫的电缆沟自动化排污控制方案。

技术实现思路

1、为了实现电力电缆沟长期安全稳定运维的需求，本技术提供一种带压缩空气吹扫的电缆沟自动化排污控制系统及方法。

2、第一方面，本技术提供的一种带压缩空气吹扫的电缆沟自动化排污控制系统采用如下的技术方案：

3、一种带压缩空气吹扫的电缆沟自动化排污控制系统，包括电缆沟本体、智能监测模块、压缩空气吹扫清淤模块、自动化排污模块、主控控制模块及远程运维终端；

4、所述智能监测模块包括水位传感器、淤泥厚度传感器、浊度传感器及温湿度传感器，各传感器均固定安装于电缆沟本体沟底及侧壁预设位置，用于实时采集电缆沟内积水水位、淤泥堆积厚度、水体浊度计环境温湿度数据，并将采集的模拟信号转换为数字信号传输至主控控制模块；

5、所述压缩空气吹扫清淤模块包括空气压缩机、储气罐、稳压调节阀、电磁换向阀、吹扫管路及多孔吹扫喷头；所述空气压缩机、储气罐安装于电缆沟本体外侧运维井内，所述储气罐进气端连通空气压缩机出气端，出气端通过稳压调节阀连接吹扫管路，所述吹扫管路沿电缆沟本体长度方向铺设，所述吹扫管路侧壁均匀安装若干多孔吹扫喷头，若干所述多孔吹扫喷头朝向电缆沟本体的沟底及排水槽设置，所述电磁换向阀串联于吹扫管路中，用于控制吹扫气路通断；

6、所述自动化排污模块包括集水井、自动排污泵、电动排水阀、过滤格栅及排水管路；所述集水井开设于电缆沟本体最低处，所述过滤格栅设置于集水井顶部，以用于阻挡大块杂物，所述自动排污泵固定于集水井内部，所述自动排污泵出水口与排水管路连通，所述排水管路延伸至市政排水管网，所述电动排水阀安装于排水管路出口端；

7、所述主控控制模块内置plc控制器、数据存储单元、无线通信单元及继电器控制单元，所述主控控制模块分别与智能监测模块、压缩空气吹扫清淤模块、自动化排污模块电控连接，用于接收监测数据、逻辑运算判断、设备联动启停控制及数据上传；

8、所述远程运维终端通过无线通信单元与主控控制模块建立通信连接，用于实时查看电缆沟本体运行状态、监测数据、设备运行记录，同时支持远程手动控制设备启停、参数阈值修改及故障报警接收。

9、优选的，所述多孔吹扫喷头采用万向可调结构，所述多孔吹扫喷头的喷射角度调节范围为0-90°，所述多孔吹扫喷头的喷射压力范围0.3-0.8mpa。

10、优选的，所述储气罐内部设置压力传感器，所述压力传感器与plc控制器连接，当所述储气罐气压低于预设下限值时，自动启动空气压缩机补气，气压达到预设上限值时自动停机，实现气压自适应稳压控制。

11、优选的，所述智能监测模块还包括倾角传感器及设备故障传感器，用于监测设备安装姿态、空压机及排污泵运行故障，实现故障实时预警。

12、优选的，所述plc控制器内置自适应控制程序，预设水位阈值、淤泥厚度阈值、水体浊度阈值，根据实时监测数据匹配对应的清淤、排污工作模式。

13、第二方面，本技术还提供一种带压缩空气吹扫的电缆沟自动化排污控制方法，包括如下步骤：

14、s1：系统上电初始化，主控控制模块自检各传感器、空压机、排污泵、电磁阀设备状态，自检无异常后进入实时监测模式；

15、s2：智能监测模块实时采集电缆沟本体内积水水位、淤泥厚度、水体浊度数据，并同步传输至plc控制器；

16、s3：plc控制器将实时监测数据与预设阈值进行对比判断，执行分级自动化控制逻辑；

17、s4：设备运行过程中，主控控制模块实时采集设备运行参数、故障信息，所有监测数据、运行记录、故障记录存储至数据存储单元，并通过无线通信单元上传至远程运维终端；

18、s5：当设备出现过载、气压异常、传感器故障、排污堵塞等异常情况时，系统立即触发声光报警，并将故障信息推送至远程运维终端，同时自动停机保护，避免设备损坏。

19、优选的，所述分级自动化控制逻辑为：

20、s31：当积水水位高于排污阈值、淤泥厚度低于清淤阈值时，启动单一排污模式：plc控制器控制电动排水阀开启、自动排污泵启动，快速抽取电缆沟本体内积水，实时监测水位数据，水位降至安全阈值后，依次关闭排污泵、电动排水阀；

21、s32：当淤泥厚度高于清淤阈值、积水水位低于排污阈值时，启动纯吹扫清淤模式：plc控制器遥控空气压缩机启动，储气罐稳压储能，达到预设气压后开启电磁换向阀，压缩空气通过多孔吹扫喷头高速喷射，对电缆沟本体沟底、排水槽顽固淤泥进行干式吹扫，将固化淤泥、松散杂物吹扫松动并汇聚至集水井位置，吹扫时长预设，完成后自动关闭吹扫模式；

22、s33：当积水水位、淤泥厚度均高于预设阈值，且水体浊度超标时，启动水槽+排污联动模式：先启动压缩空气吹扫模式，对淤泥进行高压吹扫松动，同步开启排污泵及电动排水阀，边吹扫边排污，将松动淤泥、浑浊污水同步排出，实时监测浊度及水位数据，待水体浊度、水位均降至安全阈值后，先关闭吹扫模块，延时30-60s关闭排污模块，彻底排空残留污水及杂物。

23、优选的，所述步骤s3中，吹扫工作的气压、时长、喷射角度均可通过远程运维终端现场或远程自定义调节，适配不同工况的清淤需求；水位传感器预设排污启动阈值5cm、安全阈值1cm；淤泥厚度传感器预设清淤启动阈值3mm，水体浊度预设安全阈值50ntu，压缩空气吹扫系统工作气压设定0.5mpa，单次吹扫时长3min。

24、综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：

25、1.本技术采用压缩空气干式吹扫清淤技术，摒弃传统高压水冲洗、单一水泵排污的缺陷，通过高压压缩空气对电缆沟本体沟底固化淤泥、顽固杂物进行高速吹扫松动，清淤无积水二次污染、用水量为零，清淤彻底、效率高，可彻底解决电缆沟本体排水通道堵塞问题，有效保护电缆设备安全；

26、2.本技术实现全流程自动化智能控制，通过多传感器融合监测，精准识别电缆沟本体积水、淤泥状态，自适应匹配单一排污、纯吹扫清淤、吹扫排污联动三种工作模式，无需人工巡检干预，大幅降低人工运维成本，提升运维响应速度；

27、3.本技术设备运行稳定性强，通过储气罐稳压、气压自适应调节、延时停机、故障自检保护机制，有效避免设备空转、过载损坏，降低设备能耗，延长设备使用寿命，同时支持远程监控、参数调节、故障预警，实现电缆沟本体排污清淤智能化、精细化、数字化管控；

28、4.本技术结构简单、安装改造便捷、适配性强，可适配各类规格电缆沟本体改造及新装工程，支持定时运维、应急处置双重工作机制，兼顾常态化运维与雨后应急排污清淤需求，适用范围广泛。