[发明专利]基于LoRaWAN技术的变电站电缆沟火灾监控系统

说明书

本发明提供的一种基于LoRaWAN技术的变电站电缆沟火灾监控系统，其采用LoRaWAN技术，具有覆盖广、穿透性强、功耗低等特点，可接收到电缆沟深处的信号；利用多传感器复合型电缆沟火灾探测器获取变电站电缆沟的实时环境信息，并对实时环境信息进行多次处理后发送至电缆沟火灾监测平台，能精确采集到各种物理量；并且，还添加了声光信号报警电路，当处理结果中发现电缆沟存在火灾隐患时，立即发出声光报警信号；另外，将数据发送至电缆沟火灾监控平台后，其大数据处理、人工智能分析等模块，实现变电站电缆沟火灾数据全面分析、火情预警及预测，以先进的手段最大化地消除变电站电缆沟火灾隐患。

技术领域

本发明涉及电力系统自动化技术领域，尤其涉及一种基于LoRaWAN技术的变电站电缆沟火灾监控系统。

背景技术

变电站交直流电源系统为控制、信号、通讯、继电保护、自动装置及事故照明等提供可靠的电源保障。近年来，变电站电缆沟火灾事故时有发生，极大影响了电网安全稳定运行，如何降低变电站电缆沟火灾隐患风险是运维人员必须考虑的问题。

目前，运维单位已采用将传统绝缘电缆更换为阻燃电缆或耐火电缆，并将10kV及以上电力电缆与低压动力、控制和通信电缆分沟敷设，以及安装电缆沟防火在线监测系统等多种方式来降低电缆沟火灾隐患风险；但是，变电站电缆沟在线监测系统一般安装缆式或光纤线型感温火灾探测器，且使用有线传输的方式进行在线监测，存在部署难度大、网络化水平低以及数据可视化不足等问题。

发明内容

本发明的目的旨在至少能解决上述的技术缺陷之一，特别是现有技术中变电站电缆沟在线监测系统存在部署难度大、网络化水平低以及数据可视化不足等的技术缺陷。

本发明实施例提供了一种基于LoRaWAN技术的变电站电缆沟火灾监控系统，包括：多传感器复合型电缆沟火灾探测器和电缆沟火灾监测平台；

所述多传感器复合型电缆沟火灾探测器与所述电缆沟火灾监测平台之间通过LoRaWAN网络架构实现通信连接；

其中，所述多传感器复合型电缆沟火灾探测器包括传感器数据采集与信号处理模块、控制模块、LoRa通信模块以及声光报警模块；

所述传感器数据采集与信号处理模块将采集到的信号进行一次处理后发送至所述控制模块，通过所述控制模块进行二次处理，并根据二次处理后的信号控制所述声光报警模块进行声光报警；

以及，利用所述LoRa通信模块与所述LoRaWAN网络架构通信连接，将所述二次处理后的信号发送至所述电缆沟火灾监测平台，通过所述电缆沟火灾监测平台进行分析及预测。

可选地，所述多传感器复合型电缆沟火灾探测器还包括超声波驱鼠模块；

所述传感器数据采集与信号处理模块将采集到的信号进行一次处理后发送至所述控制模块，通过所述控制模块进行二次处理，并根据二次处理后的信号控制所述超声波驱鼠模块进行驱鼠。

可选地，所述多传感器复合型电缆沟火灾探测器还包括电源模块，所述电源模块为所述控制器提供电源。

可选地，所述传感器数据采集与信号处理模块包括传感器数据采集模块和信号处理模块；

所述传感器数据采集模块包括剩余电流传感器、烟雾传感器和红外热释放传感器，所述信号处理模块包括放大滤波模块和A/D转换模块。

可选地，所述剩余电流传感器、烟雾传感器和红外热释放传感器将采集到的信号发送至所述放大滤波模块中放大、滤波后，经所述A/D转换模块进行模数转换。

可选地，所述控制模块采用STM32F103ZE控制板。

可选地，所述STM32F103ZE控制板利用PWM模块驱动所述声光报警模块中的MOSFET开关管动作，以产生声光报警信号。