基于智能感知的表计表箱安全防控装置.docx

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基于智能感知的表计表箱安全防控装置

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摘要：电力需求在社会经济发展的背景下逐渐提升，导致各类形式的用电负荷在不断增加。如果在此背景下对于表计的维护出现失误的情况，不仅烧表表计，同时也会影响用户的用电安全。本文以此为基础，探索基于智能技术的支持，设计一款安全防控装置，重点在于能够及时预警所发生的电火问题和故障，并在发生火灾的初期进行有效控制，促使表针与表箱能够安全运行，保障用户的用电安全。

关键词：智能感知；表计表箱；安全防控装置

前言：

随着社会经济的不断发展，普通居民的用电器数量在逐渐增加，如微波炉、电暖气、空调等，这些电器设备极大的增加了用电负荷，特别是一些对于电力常识不了解的群众产生的不规范用电行为，导致烧表的事件经常发生，甚至会导致大规模的火灾问题，对人们生活与工作的安全造成不良影响。所以随着电力物联网时代不断创新和发展的各类需要，表计表箱作为电力网架结构中的最末端设备，需要制定针对性的措施来保障表计表箱的运行安全，进而为人民的人身安全做出重要的电力保障。

烧表发生的原因和装置的设计准备

1.1烧表发生的原因

超负荷用电。该方面主要原因在于表计与线缆的连接部位发生锈蚀或者松动的问题，这样其连接区域电阻会急速增加，发热量的增加，容易造成烧表问题。

表计表箱进水导致线路短路。

缺失一些火灾告警机制和控制措施，并且也缺少表计温度监控设施。

1.2装置设计准备

在智能化技术的支持下，本文设计出可以监控表计和表箱内部温度大小的装置，首先设置温度的阈值，当表计温度超出这个阈值之后其会自动发出告警信息，以此来提醒工作人员找到温度升高的原因，及时解决问题[1]。另外该装置还具备一定的灭火功能。一旦装置感觉到有物质发生燃烧的现象，会自动启动灭火程序，在火灾发生的初级阶段来进行有效的控制，降低损失，避免酿成大火威胁人们的生命安全。

设计方案的制定与确定

在根据具体的情况分析得知，一般表计和表箱发生自燃现象多是在直通式表计中发生，而该类型的表计主要以低压居民表为主，数量庞大，情况复杂，因此需要制定针对性的解决对策[2]。本次设计方案选择：利用接触式传感器来制造温度检测装置，在通信中使用SIM卡装置，加入自动灭火装置，但是不加设跳闸功能。

对策实施

3.1对策的制定

在结合上述方案内容制定对策实施的内容。如表1所示。

表1：对策实施的具体内容

对策

目标

措施

表计温控报警灭火装置设计

保障表计的安全运行

制定施工方案、结合需求进行合理变更

测温模块设计

满足温度测量相关需求

保障温触头可以准确测量导线温度，并将其转换为数字信号

告警模块设计

温控告警功能实现

设定告警阈值，编制各个模块之间互联互通通信代码，实现温控告警功能

主要部件材料和配套模具设计

满足强度、热稳定和信号稳定要求

结合不同温度实现准确的短信告警功能

灭火模块设计

需要保障其初期灭火需求

在灭火装置设计完毕后继续进行灵敏度的试验和操作

表计温控报警灭火装置试验

需要满足表计与表箱安全性需求

对该装置进行现场的实用性和灵敏度试验

3.2对策的实施

结合上述所制定的相关对策，需要对自动灭火装置和温控报警装置进行分析与研究，随后将各个装置之间通信代码进行撰写和确认，根据设定的数据设计温度阈值，在该装置初步设计与制作完成后，到现场测验其灵敏度和准确性，随后针对性对表针运行进行现场测试并跟踪，随后在满足各项要求后，可以实现批量生产，保障多个地区能够使用到该项设备，实现全面覆盖。

温控报警模块。在该模块制作期间，温度传感器需要利用高精度的热敏电阻制作，如图1所示。随后制作测温线路板，需要注意的是，在一个机箱内部，至少需要测量12组接线端温度数值和6组电能表温度数据，其精度检测的范围需在±5°C[3]。最后设计4G告警装置，在该装置设计中，需要在模块编码后进行联合调动处理，具体的模块连接如图2所示。

图1：测温探头设计图示

图2：连接图示

效果分析

4.1测试温控报警模块

在对该模块进行测试期间，需要在温度发生端和旋转电位器端利用电位器模拟出不同的温度，随后确定SIM卡卡号，调整拨码开关选择温度。刻度为0，1，2...6，7分别对应温度为50，60，...，100，120°C，并且在断电期间需要将拨码开关进行修改。将5V电源接通，启动设备后LED轮流闪烁一遍

[4]。如果在4G模块中的PWR灯亮起、NET灯闪烁则表明已经启动该模块，随后手机会受到告警信息。同时可以更改接受信息的手机号码，具体操作为：由手机向4G模块发送短信“abc123”，手机端会收到的短信内容为“电表温度监控短信报警系统已收到您发送的短信”。

4.2自动灭火模块测试

该模块的测试需要根据热气溶胶的大小，一般在0.1-0.3m3的空