一种电缆沟温度在线监测系统及方法与流程

1.本技术涉及电缆沟监测技术领域，尤其涉及一种电缆沟温度在线监测系统及方法。


背景技术：

2.电缆沟是用以敷设和更换电力或电讯电缆设施的地下管道，也是被敷设电缆设施的围护结构，有矩形、圆形、拱形等管道结构形式，发电厂、变电站中的电缆沟布置型式与现场设备及地形条件有关，一般具有如下特点：电缆沟为有盖板的沟道，土建施工简单、造价低，常在变电站和中小型电厂中采用，电缆沟内安装有电缆支架，电缆支架通常由金属材料做成，通过焊接或用螺丝固定在沟壁上，用于支撑电缆，电缆沟中的电缆通常会采取防火措施，包括涂刷防火涂料、封堵隔离等，在电缆工作过程中，电缆会发热，热量堆积容易导致火灾发生，因此需要对电缆沟温度进行监测。
3.现有做法中，在电缆沟中设置温度传感器来监测温度，但是，依靠温度传感器只能感应当前温度，进行散热降温只能根据当前监测到的温度进行，不能对温度变化趋势进行预测来预判是否需要降温散热以及火灾预警。


技术实现要素：

4.本技术提供了一种电缆沟温度在线监测系统及方法，用于解决现有技术不能对温度变化趋势进行预测来预判是否需要降温散热以及火灾预警的技术问题。
5.有鉴于此，本技术第一方面提供了一种电缆沟温度在线监测系统，所述系统包括：
6.pc终端、监测模块、温度预测模块、降温模块、消防模块、警报模块、云平台和移动终端；
7.所述监测模块，设置于电缆沟若干个监测点，用于采集电缆温度和电缆沟中的烟雾浓度；
8.所述温度预测模块，用于通过所述pc终端获取电缆的历史温度数据，基于所述历史温度数据预测电缆温度变化趋势；
9.所述pc终端，分别与所述监测模块、所述温度预测模块、所述降温模块、所述消防模块、所述警报模块和所述云平台连接，作为数据收发、处理和存储中心；
10.所述降温模块，用于响应所述pc终端的降温指令，对电缆进行通风散热处理；
11.所述消防模块，用于响应所述pc终端的消防指令，对电缆沟进行灭火处理；
12.所述警报模块，用于响应所述pc终端的警报指令，生成故障定位信息和声光警报信号；
13.其中，所述消防指令、警报指令和所述降温指令均为：所述pc终端基于所述电缆温度变化趋势与电缆工作时的标准温度和高温数据范围对比分析生成的；
14.所述移动终端，用于通过所述云平台接收所述电缆温度变化趋势、故障定位信息和声光警报信号。
15.可选地，所述温度预测模块，具体包括：温度数据处理单元和温度数据预测单元；
16.所述温度数据处理单元，用于将预设时间段的电缆的历史温度数据作为预测参考基准，确定温度最高值和温度最小值；
17.所述温度数据预测单元，用于将所述温度最高值和所述温度最小值代入至温度预测公式中计算得到电缆预测温度，从而得到电缆温度变化趋势；
18.其中，所述温度预测公式为：
[0019][0020]
式中，ti为所述预测温度，t
max
为温度最高值，t
min
为所述温度最小值，te为t
max
的时间数据，tf为t
min
的时间数据。
[0021]
可选地，所述降温模块，具体包括：通风散热单元和空气过滤单元；
[0022]
所述通风散热单元，用于对电缆沟进行扫风处理，使得电缆沟达到通风目的从而降低温度；
[0023]
所述空气过滤单元，用于对进入电缆沟的空气进行过滤处理，从而减少灰尘进入电缆沟。
[0024]
可选地，所述消防模块，具体包括：盖板开合单元和二氧化碳灭火单元；
[0025]
所述盖板开合单元，用于对电缆沟盖板进行打开或合起，从而改变电缆沟的氧气含量和空气流通量；
[0026]
所述二氧化碳灭火单元，用于通过二氧化碳对着火点进行灭火处理。
[0027]
可选地，所述警报模块，具体包括：gps定位单元、警报信息发送单元和声光警报单元；
[0028]
所述gps定位单元，用于根据异常电缆温度变化趋势对应的监测模块的安装位置，确定电缆沟发生火灾位置信息；
[0029]
所述声光警报单元，用于响应所述pc终端的警报指令，生成声光报警信息；
[0030]
所述警报信息发送单元，用于将火灾位置信息和光报警信息发送至pc终端。
[0031]
可选地，所述监测模块，具体包括：温度数据采集单元和烟雾数据采集单元；
[0032]
所述温度数据采集单元，用于实时采集电缆的温度；
[0033]
所述烟雾数据采集单元，用于实时采集电缆沟中的烟雾浓度。
[0034]
可选地，所述云平台，具体包括：无线通信单元和云存储单元；
[0035]
所述无线通信单元，用于为所述移动终端与所述pc终端通信提供无线网络；
[0036]
所述云存储单元，用于对所述pc端发送的数据进行存储，并响应所述移动终端的指令，提供数据给所述移动终端。
[0037]
可选地，所述pc终端，具体包括：数据收发单元，中心处理单元和存储单元；
[0038]
所述数据收发单元，用于接收和转发所述监测模块、所述温度预测模块、所述降温模块、所述消防模块、所述警报模块和所述云平台之间的数据；
[0039]
所述中心处理单元，用于生成所述消防指令、所述降温指令和所述警报指令；
[0040]
所述存储单元，用于存储所述电缆温度变化趋势、故障定位信息和声光警报信号。
[0041]
本技术第二方面提供一种电缆沟温度在线监测方法，应用于上述第一方面所述电
缆沟温度在线监测系统，所述方法包括：
[0042]
采集电缆温度和电缆沟中的烟雾浓度，从而获取电缆的历史温度数据；
[0043]
将预设时间段的电缆的历史温度数据作为预测参考基准，确定温度最高值和温度最小值，将所述温度最高值和所述温度最小值代入至温度预测公式中计算得到电缆预测温度，从而得到电缆温度变化趋势；
[0044]
将所述电缆温度变化趋势与预设的电缆工作时标准温度进行对比，得到第一分析结果，根据所述第一分析结果确定是否启动降温模块和消防模块；
[0045]
将实时烟雾浓度数据与预设的电缆沟标准烟雾浓度进行对比，得到分析结果，根据所述第而分析结果确定是否启动降温模块、消防模块或警报模块。
[0046]
可选地，所述温度预测公式为：
[0047][0048]
式中，ti为所述预测温度，t
max
为温度最高值，t
min
为所述温度最小值，te为t
max
的时间数据，tf为t
min
的时间数据。
[0049]
从以上技术方案可以看出，本技术具有以下优点：
[0050]
1)通过设置监测模块、温度预测模块、降温模块、消防模块和警报模块，可预测出电缆温度变化趋势，根据预测出的电缆温度变化趋势，方便控制对电缆进行通风散热降温处理，保证电缆的工作稳定性，并且根据预测温度变化趋势对火灾进行预警，作人员可以及时得知警报信息，方便进行人工干预，预防火灾发生，具有预测火灾的功能，降低火灾发生几率，减少经济损失。
[0051]
2)利用烟雾数据采集单元判断火灾，在火灾发生时，对电缆沟进行封闭对火灾发生点进行灭火，减少人工灭火间隔时间，提高灭火响应速度，消防灭火更加迅速有效，同时触发火灾警报，将火灾发生警报信息和定位信息发送带pc终端和移动终端，工作人员可以及时得知火灾警报信息，方便进行人工介入消防灭火。
附图说明
[0052]
图1为本技术实施例中提供的一种电缆沟温度在线监测系统实施例的结构示意图；
[0053]
图2为本技术实施例中提供的一种电缆沟温度在线监测方法实施例的流程示意图。
具体实施方式
[0054]
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。
[0055]
请参阅图1，本技术实施例中提供的一种电缆沟温度在线监测系统，包括：pc终端1、监测模块2、温度预测模块3、降温模块4、消防模块5、警报模块6、云平台7和移动终端8；
[0056]
监测模块2，设置于电缆沟若干个监测点，用于采集电缆温度和电缆沟中的烟雾浓度；
[0057]
需要说明的是，本实施例的监测模块，具体包括：温度数据采集单元和烟雾数据采集单元。温度数据采集单元21，用于实时采集电缆的温度；烟雾数据采集单元22，用于实时采集电缆沟中的烟雾浓度。
[0058]
温度预测模块3，用于通过pc终端获取电缆的历史温度数据，基于历史温度数据预测电缆温度变化趋势；
[0059]
需要说明的是，本实施例的温度预测模块，具体包括：温度数据处理单元和温度数据预测单元；温度数据处理单元31，用于将预设时间段的电缆的历史温度数据作为预测参考基准，确定温度最高值和温度最小值；温度数据预测单元32，用于将温度最高值和温度最小值代入至温度预测公式中计算得到电缆预测温度，从而得到电缆温度变化趋势；
[0060]
其中，温度预测公式为：
[0061][0062]
式中，ti为预测温度，t
max
为温度最高值，t
min
为温度最小值，te为t
max
的时间数据，tf为t
min
的时间数据。
[0063]
pc终端，分别与监测模块、温度预测模块、降温模块、消防模块、警报模块和云平台连接，作为数据收发、处理和存储中心；
[0064]
需要说明的是，本实施例的pc终端，具体包括：数据收发单元，中心处理单元和存储单元；数据收发单元11，用于接收和转发监测模块、温度预测模块、降温模块、消防模块、警报模块和云平台之间的数据；中心处理单元12，用于生成消防指令、降温指令和警报指令；存储单元13，用于存储电缆温度变化趋势、故障定位信息和声光警报信号。
[0065]
降温模4块，用于响应pc终端的降温指令，对电缆进行通风散热处理；
[0066]
需要说明的是，本实施例的降温模块，具体包括：通风散热单元和空气过滤单元；通风散热单元41，用于对电缆沟进行扫风处理，使得电缆沟达到通风目的从而降低温度；空气过滤单元42，用于对进入电缆沟的空气进行过滤处理，从而减少灰尘进入电缆沟。
[0067]
消防模块5，用于响应pc终端的消防指令，对电缆沟进行灭火处理；
[0068]
需要说明的是，本实施例的消防模块，具体包括：盖板开合单元和二氧化碳灭火单元；盖板开合单元51，用于对电缆沟盖板进行打开或合起，从而改变电缆沟的氧气含量和空气流通量；二氧化碳灭火单元52，用于通过二氧化碳对着火点进行灭火处理。
[0069]
警报模块6，用于响应pc终端的警报指令，生成故障定位信息和声光警报信号；
[0070]
需要说明的是，本实施例的警报模块，具体包括：gps定位单元、警报信息发送单元和声光警报单元；gps定位单元61，用于根据异常电缆温度变化趋势对应的监测模块的安装位置，确定电缆沟发生火灾位置信息；声光警报单元62，用于响应pc终端的警报指令，生成声光报警信息；警报信息发送单元63，用于将火灾位置信息和光报警信息发送至pc终端。
[0071]
其中，消防指令、警报指令和降温指令均为：pc终端基于电缆温度变化趋势与电缆工作时的标准温度和高温数据范围对比分析生成的；
[0072]
移动终端8，用于通过云平台7接收电缆温度变化趋势、故障定位信息和声光警报
信号。
[0073]
需要说明的是，本实施例的云平台，具体包括：无线通信单元和云存储单元；无线通信单元71，用于为移动终端与pc终端通信提供无线网络；云存储单元72，用于对pc端发送的数据进行存储，并响应移动终端的指令，提供数据给移动终端。
[0074]
以上为本技术实施例中提供的一种电缆沟温度在线监测系统的实施例，以下为本技术实施例中提供的一种电缆沟温度在线监测方法的实施例。
[0075]
请参阅图2，本技术实施例中提供的一种电缆沟温度在线监测方法，包括：
[0076]
步骤201、采集电缆温度和电缆沟中的烟雾浓度，从而获取电缆的历史温度数据；
[0077]
需要说明的是，连续不间断的采集电缆温度并保存，从而得到电缆的历史温度数据，并实时监测并采集电缆沟中的烟雾浓度。
[0078]
步骤202、将预设时间段的电缆的历史温度数据作为预测参考基准，确定温度最高值和温度最小值，将温度最高值和温度最小值代入至温度预测公式中计算得到电缆预测温度，从而得到电缆温度变化趋势；
[0079]
需要说明的是，在采集温度数据分析整合处理过程中，设温度数据为t，预测温度为ti，电缆工作时的标准温度数据范围为ta～tb，ta＜tb；电缆高温数据范围为：tb～tc，tb＜tc；
[0080]
本实施例以过去一分钟的历史温度数据为预测参考基准：其中，t
max
的时间数据为te，t
min
的时间数据为tf；
[0081]
其中，温度预测公式为：
[0082][0083]
式中，ti为预测温度，t
max
为温度最高值，t
min
为温度最小值，te为t
max
的时间数据，tf为t
min
的时间数据。
[0084]
步骤203、将电缆温度变化趋势与预设的电缆工作时标准温度进行对比，得到第一分析结果，根据第一分析结果确定是否启动降温模块和消防模块；
[0085]
在具体实施中：
[0086]
当ti≤ta≤tb或ta≤ti≤tb时，上述系统实施例中的温度数据预测单元32预测温度ti在安全温度数据范围以内，不需要进行通风散热处理，由电缆沟自行空气冷却即可满足电缆工作要求；
[0087]
当tb≤ti≤tc时，温度数据预测单元32预测温度ti在高温的温度数据范围之内，需要降温模块4的通风散热单元41对电缆进行通风散热，降低电缆的温度，保证电缆工作稳定性，同时空气过滤单元42对通风散热单元41进行空气过滤，起到空气净化过滤的作用，减少灰尘进入电缆沟中，防灰尘堆积而影响电缆散热；
[0088]
当tb≤tc≤ti时，温度数据预测单元32预测温度ti进入超高温危险温度数据范围之内，需要降温模块4的通风散热单元41对电缆进行通风散热，降低电缆的温度，并且，消防模块5的盖板开合单元51打开电缆沟的盖板，增强空气流通性，提高散热效率，增强通风散热效果。
[0089]
步骤204、将实时烟雾浓度数据与预设的电缆沟标准烟雾浓度进行对比，得到分析
结果，根据第而分析结果确定是否启动降温模块、消防模块或警报模块。
[0090]
在具体实施中：
[0091]
若采集到烟雾浓度未超过烟雾浓度标准值，降温模块4的通风散热单元41持续对电缆进行通风散热，持续采用风冷降低电缆的温度，消防模块5的盖板开合单元51保持电缆沟的盖板打开状态，保证空气流通性，提高散热效率，增强通风散热效果，同时触发火灾预警，警报模块6发出预警，gps定位单元61获得定位信息，警报信息发送单元62将警报信息和定位信息发送带pc终端1，并且pc终端1将预警信息发送到云平台7，云平台7将预警信息传输到移动终端8，工作人员可以及时得知警报信息，方便进行人工干预，预防火灾发生，具有预测火灾的功能，降低火灾发生几率，减少经济损失，声光警报单元63发出橙色预警灯光以及预警声音，便于工作人员直观掌握预警现场的位置，减少寻找现场消耗时间；
[0092]
若采集到烟雾浓度超过烟雾浓度标准值，消防模块5的盖板开合单元51将电缆沟的盖板闭合，对电缆沟封闭之后，减少氧气量，减弱火势，并且二氧化碳灭火单元52启动，二氧化碳灭火单元52对火灾发生点进行灭火，减少人工灭火间隔时间，提高灭火响应速度，消防灭火更加迅速有效。
[0093]
进一步地，在一个实施例中，还可以触发火灾警报，警报模块6发出警报，gps定位单元61获得定位信息，警报信息发送单元62将火灾发生警报信息和定位信息发送带pc终端1，并且pc终端1将火灾警报信息发送到云平台7，云平台7将火灾警报信息传输到移动终端8，工作人员可以及时得知火灾警报信息，方便进行人工介入消防灭火，声光警报单元发出红色警报灯光以及警报声音，便于工作人员直观掌握火灾现场的位置，更加直观、便捷。
[0094]
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，前述描述的系统各模块和单元的具体工作过程，可以参考上述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
[0095]
本技术的说明书及上述附图中的术语“第一”、
“”
、“第三”、“第四”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本技术的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
[0096]
应当理解，在本技术中，“至少一个(项)”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，用于描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，“a和/或b”可以表示：只存在a，只存在b以及同时存在a和b三种情况，其中a，b可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，a，b或c中的至少一项(个)，可以表示：a，b，c，“a和b”，“a和c”，“b和c”，或“a和b和c”，其中a，b，c可以是单个，也可以是多个。
[0097]
在本技术所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或
讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
[0098]
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
[0099]
另外，在本技术各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
[0100]
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本技术的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本技术各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(英文全称：read-only memory，英文缩写：rom)、随机存取存储器(英文全称：random access memory，英文缩写：ram)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0101]
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。