一种电力电缆故障监测装置的制作方法

本实用新型涉及输电线路电缆故障监测技术领域，具体涉及一种电力电缆故障监测装置。

背景技术：

电力电缆是用于传输和分配电能的电缆，电力电缆常用于城市地下电网、发电站引出线路、工矿企业内部供电及过江海水下输电线。在电力线路中，电缆所占比重正逐渐增加。电力电缆是在电力系统的主干线路中用以传输和分配大功率电能的电缆产品，包括1-500KV以及以上各种电压等级，各种绝缘的电力电缆。

电力电缆线路由于其敷设隐蔽、维护方便、运行可靠及美化环境等原因，目前在城市、工厂、企业等电力供电线路中已得到了普及。但电缆一旦在运行中发生故障，将给连续化程度高的生产作业带来巨大的损失。无论是高压电缆或低压电缆，在施工安装、运行过程中经常因短路、过负荷运行、绝缘老化或外力作用等原因造成故障。

目前，多数电缆故障采用人工手持检测设备进行检测，很少利用机器人进行检测。其主要原因是机器人供电不方便，不能将机器人置于电缆隧道或电缆管道中进行长期监测。如授权公告号为CN 101576600B 的中国专利公开了一种自行走地下电缆故障检测智能仪，它采用机器人承载电缆故障检测设备进行检测，但是，该装置仍然没有解决机器人供电问题，因此不能使机器人一直在电缆隧道或电缆管道中工作。而且，该智能检测仪采用无线模块可以直接与地面上的上位机进行数据传输，但由于机器人在地下工作，数据并不能被传送到远方的监控中心的上位机，因此监控中心管理人员不能随时掌握故障动态，且机器人在地下工作，地下环境复杂，电缆沟内容易聚水，当机器人经过聚水路段时极为容易发生事故。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的问题是提供一种电力电缆故障监测装置通过故障检测器实时采集在线电流方式对线路故障进行全面监控，故障判断更加及时、准确；且通过水位监测，避免移动式监测单元涉水出现故障，保证运检的稳定性。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：

一种电力电缆故障监测装置，包括设置在电缆线路上的故障检测器、电缆沟内设置的信号回传机构和移动式监测单元，所述移动式监测单元包括在电缆沟内设置的架空轨道、所述架空轨道上设置的移动机构、所述移动机构上设置的监测终端，所述信号回传机构包括电缆沟设置的通信线路和所述通信线路上设置的无线接收器，所述故障检测器设置第一无线通信模块，所述监测终端包括控制模块、第二无线通信模块、存储模块、水位监测模块、视频监测模块以及对应所述无线接收器设置的无线发射器，所述控制模块与所述第二无线通信模块、存储模块、水位监测模块、视频监测模块和无线发射器相连接，所述水位监测模块设置在所述移动机构前端。

进一步的，所述水位监测模块包括所述移动机构前端设置的横臂，所述横臂前端设置滑轮，所述滑轮上设置吊绳，所述吊绳下端设置水位传感器，所述横臂后端对应所述吊绳设置绕线盘，所述绕线盘与驱动电机连接。

进一步的，所述移动机构上设置超声波发生器和灭虫装置，所述灭虫装置采用电击式灭虫灯。

进一步的，所述视频监测模块包括设置在所述移动机构上的微型云台，所述微型云台上设置红外摄像头和红外热成像仪，所述微型云台与所述控制模块连接。

进一步的，所述控制模块包括单片机芯片，所述第一无线通信模块和第二无线通信模块采用2.4G无线模块。

本实用新型提供了一种电力电缆故障监测装置，架空轨道沿电缆沟架设，一个移动式监测单元便可完成对整个电缆沟内的监测，若要加快速度可以设置多个对不同区域进行监测，架空轨道采用不锈钢制件，移动机构采用电动轨道车即可，成本很低，节约了大量的电线、传感器以及通信设备，对于成本以及施工困难降低很多。故障检测器分别安装在电缆的线路三相导线上，形成A 相故障检测器，B 相故障检测器和C 相故障检测器，同一电缆线路上每隔1.5-2km安装一组故障检测器，故障检测器实时采集三相电流信息并通过第一无线通信模块发送至移动时监测单元的存储模块内，当故障检测器发送故障信息后，移动时监测单元移动至电缆沟内的信号回传机构旁边时，将故障信息通过数据接口模块和通信线路发送至监测中心，实现对故障信息的回传。视频监测模块可以对电缆沟内的具体情况进行视频录制，并通过信号回传机构发送至监测中心，特别是故障检测器发送故障信息后，对故障范围内重点视频监测，利于对故障点及时找出，方便后续的检修作业。水位监测模块设置在移动机构的前端，当移动机构在电缆沟内移动对电缆进行监测时，水位监测机构可以对前方的水位高度进行监测，避免移动机构经过积水过多的地方时短路抛锚，增大检修难度。

本实用新型仅仅使用少量的传感器便可实现对整个电缆的故障检测以及电缆沟内环境信息以及设备信息的监测，对线路、通信设备以及传感器的使用量较少，电缆沟内不需要布置复杂的线路，并且采用架空的轨道，不会受到电缆沟内复杂环境的影响；通过故障检测器实时采集在线电流方式对线路故障进行全面监控，故障判断更加及时、准确；且通过水位监测，避免移动式监测单元涉水出现故障，保证运检的稳定性。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步描述：

图1是本实用新型的系统结构图；

图2是本实用新型移动机构的结构示意图；

图3是本实用新型水位监测模块的结构示意图。

具体实施方式

下面结合图1至图3对本实用新型技术方案进一步展示，具体实施方式如下：

实施例一

如图1至图3所示：本实施例提供了一种电力电缆故障监测装置，包括设置在电缆线路上的故障检测器18、电缆沟内设置的信号回传机构6和移动式监测单元，所述移动式监测单元包括在电缆沟内设置的架空轨道19、所述架空轨道19上设置的移动机构20、所述移动机构20上设置的监测终端10，所述信号回传机构6包括电缆沟设置的通信线路5和所述通信线路5上设置的无线接收器7，所述故障检测器18设置第一无线通信模块15，所述监测终端10包括控制模块9、第二无线通信模块14、存储模块11、水位监测模块12、视频监测模块13以及对应所述无线接收器7设置的无线发射器8，所述控制模块9与所述第二无线通信模块14、存储模块11、水位监测模块12、视频监测模块13和无线发射器8相连接，所述水位监测模块12设置在所述移动机构10前端。

架空轨道沿电缆沟架设，一个移动式监测单元便可完成对整个电缆沟内的监测，若要加快速度可以设置多个对不同区域进行监测，架空轨道采用不锈钢制件，移动机构采用电动轨道车即可，成本很低，节约了大量的电线、传感器以及通信设备，对于成本以及施工困难降低很多。故障检测器分别安装在电缆的线路三相导线上，形成A 相故障检测器，B 相故障检测器和C 相故障检测器，同一电缆线路上每隔1.5-2km安装一组故障检测器，故障检测器实时采集三相电流信息并通过第一无线通信模块发送至移动时监测单元的存储模块内，当故障检测器发送故障信息后，移动时监测单元移动至电缆沟内的信号回传机构旁边时，将故障信息通过数据接口模块和通信线路发送至监测中心，实现对故障信息的回传。视频监测模块可以对电缆沟内的具体情况进行视频录制，并通过信号回传机构发送至监测中心，特别是故障检测器发送故障信息后，对故障范围内重点视频监测，利于对故障点及时找出，方便后续的检修作业。水位监测模块设置在移动机构的前端，当移动机构在电缆沟内移动对电缆进行监测时，水位监测机构可以对前方的水位高度进行监测，避免移动机构经过积水过多的地方时短路抛锚，增大检修难度。

所述水位监测模块12包括所述移动机构10前端设置的横臂3，所述横臂3前端设置滑轮16，所述滑轮16上设置吊绳4，所述吊绳4下端设置水位传感器17，所述横臂3后端对应所述吊绳4设置绕线盘2，所述绕线盘2与驱动电机1连接。吊绳通过横臂的伸长使得水位传感器能够吊挂在移动机构前端，且通过绕线盘与驱动电机的作用，水位传感器的高度能够设置，在运检时，水位传感器的高度保持在移动机构的下沿，移动机构在向前移动过程中，水位传感器会监测到是否存在积水，保证移动机构不会涉水或被淹没，保证移动式监测单元的安全。

实施例二

如图1和图2所示：其与实施例一的区别在于：

所述移动机构20上设置超声波发生器21和灭虫装置22，所述灭虫装置22采用电击式灭虫灯。超声波发生器可以对蛇鼠进行驱逐，防止其对移动式监测单元造成影响，灭虫装置采用电击式灭虫灯，灭虫效率较高，且电击之后蚊虫尸体很轻。

所述视频监测模块13包括设置在所述移动机构20上的微型云台24，所述微型云台24上设置红外摄像头23和红外热成像仪25，所述微型云台24与所述控制模块9连接。视频监测模块针对电网沿线进行图像视频监测，采用了红外摄像头和红外热成像仪，分别对图像视频以及红外热成像监测，一方面代替工作人员进行巡检，另一方面可以对较大范围内的温度进行监测，提前发现火灾隐患，能够监测到线路是否发生短路升温、远方是否明火燃烧等情况，监测的距离较远，且这两个设备设置在微型云台上，微型云台采用两轴云台，与控制模块连接，从而接收到监测中心发送来的控制指令，能够被操控实现对每个角度进行观察。

所述控制模块9包括单片机芯片，所述第一无线通信模块15和第二无线通信模块14采用2.4G无线模块。单片机是一种集成电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计数器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统，在工业控制领域广泛应用。第一无线通信模块和第二无线通信模块采用2.4G无线模块，2.4G无线模块工作在全球免申请ISM频道2400M-2483M范围内，实现开机自动扫频功能，共有50个工作信道，可以同时供50个用户在同一场合同时工作，无需使用者人工协调、配置信道。同时可以根据成本考虑，选择50米内、150米、600 米多种类型无线模块。接收单元和遥控器单元具有1键自动对码功能，数字地址编码，容量大，避免地址重复，使用功能强大，非常方便。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。