本发明属于磁场定位监测报警技术领域，尤其涉及到一种埋地馈线及埋地电缆磁场监测报警装置。
背景技术：
通信集团公司通信领域设备主要有拉线杆、单管塔、三管塔、景观塔、板装天线、rru、无线bts设备、无线bbu设备、传输ptn设备、通信馈线、通信电缆、通信光缆等。电网输电设施主要包括架杆、输电电缆、绝缘子等。
通信集团公司埋地馈线及埋地电缆均具有适用范围广、线路长、异常情况排查难度大的特点。一旦出现异常情况，如馈线或电缆破损、断裂、熔断等，需要巡检人员长时间巡检并挖开大量土地才能找到异常地点，挖地作业需要占用大量人力物力，作业时会对区域交通、供水、供电产生不良影响，长时间作业会影响用电客户和通信客户的满意度。
现阶段，通信集团公司埋地馈线及埋地电缆维护主要依靠控制中心异常信号反馈和客户投诉提供异常信息，但这两者均不能提供准确的事故地点及异常情况信息，当埋地馈线或埋地电缆长度超过2公里时，检修需要开挖大面积地表，费时费力，显然目前缺乏一种对埋地馈线及埋地电缆运行情况的实时监测、定位及报警系统。
因此现有技术当中亟需要一种新型的技术方案来解决这一问题。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是：提供一种埋地馈线及埋地电缆磁场定位监测报警系统，在埋地馈线或埋地电缆出现破损、断裂、局部熔断等异常情况时，及时向控制中心及维修人员报警并提供异常情况类型及位置，用于解决现阶段埋地馈线及埋地电缆出现异常情况时，需要大量人力物力长时间排查异常，大面积开挖地面的情况。
一种埋地馈线及埋地电缆磁场定位监测报警系统，包括埋地磁场定位监测装置、信号接收发射装置、控制中心服务器、报警中心服务器、移动终端和地表磁场定位监测装置；
所述信号接收发射装置包括数据接收模块、无线发送模块及gps定位模块；
所述埋地磁场定位监测装置包括绝缘保护壳i、数据传输模块i、指示灯i、工频磁场传感器i、外置接口、内置报警仪i、固定抓和可编程控制芯片i；
所述数据传输模块固定安装在所述绝缘保护壳i的外壁上，所述数据传输模块i与所述信号接收发射装置的数据接收模块通过导线连接；
所述指示灯i、所述外置接口和所述工频磁场传感器i均设置在所述绝缘保护壳i的外壁上；
所述外置接口包括声音外放孔和usb接口；
所述固定抓设置在所述绝缘保护壳i的外壁边缘；
所述可编程控制芯片i与所述内置报警仪i固定安装在所述绝缘保护壳i的内部；
所述可编程控制芯片i分别与所述数据传输模块i、所述指示灯i、所述外置接口、所述工频磁场传感器i及内置报警仪i电性连接；
所述地表磁场定位监测装置包括绝缘保护壳ii、工频磁场传感器ii、内置报警仪ii、可编程控制芯片ii、指示灯ii和数据传输模块ii；
所述内置报警仪ii和可编程控制芯片ii固定安装在所述绝缘保护壳ii的内部；
所述工频磁场传感器ii、指示灯ii和数据传输模块ii均设置在所述绝缘保护壳ii的外壁上；所述数据传输模块ii与所述信号接收发射装置的数据接收模块通过导线连接；
所述控制中心服务器包括分析模块、存储模块、显示模块和无线接收模块；
所述信号接收发射装置通过无线发送模块与所述控制中心服务器的连接；
所述控制中心服务器通过网线与所述报警中心服务器连接；
所述移动终端通过无线网络与所述报警中心服务器连接；
每个所述信号接收发射装置同时和两个所述埋地磁场定位监测装置及一个所述地表磁场定位监测装置连接。
所述内置报警仪与所述声音外放孔相邻。
所述固定抓设置为四个。
通过上述设计方案，本发明可以带来如下有益效果：能够减少作业人员巡检及现场作业频次，在事故状态减少土地开挖面积，减少维修人员数量，减少大型维修设备使用数量及频次，减少维修时间，减少区域交通、供水、供电影响程度，提高客户满意度；及时报警，减少巡查时间，增加埋地馈线及埋地电缆的使用寿命，保证埋地馈线及埋地电缆长时间维持良好的使用状态，减少埋地馈线及埋地电缆熔断频次，增加埋地馈线及埋地电缆安全运行时间；可以判断数据异常起因，了解埋地馈线及埋地电缆负荷情况，当部分埋地馈线及埋地电缆长期处于高负荷状况，可以提醒公司更换高输电能力埋地馈线及埋地电缆，降低事故发生概率。
附图说明
以下结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的说明：
图1为本发明一种埋地馈线及埋地电缆磁场定位监测报警系统的结构示意图。
图2为本发明一种埋地馈线及埋地电缆磁场定位监测报警系统的埋地磁场定位监测装置结构示意图。
图3为本发明一种埋地馈线及埋地电缆磁场定位监测报警系统的地表磁场定位监测装置结构示意图。
1-埋地磁场定位监测装置、2-信号接收发射装置、3-控制中心服务器、4-报警中心服务器、5-移动终端、6-地表磁场定位监测装置、11-绝缘保护壳i、12-数据传输模块i、13-指示灯i、14-工频磁场传感器i、15-外置接口、16-内置报警仪i、17-固定抓、18-可编程控制芯片i、61-绝缘保护壳ii、62-工频磁场传感器ii、63-内置报警仪ii、64-可编程控制芯片ii、65-指示灯ii、66-数据传输模块ii。
具体实施方式
一种埋地馈线及埋地电缆磁场定位监测报警系统，如图1所示，包括埋地磁场定位监测装置1、信号接收发射装置2、控制中心服务器3、报警中心服务器4、移动终端5和地表磁场定位监测装置6；
所述信号接收发射装置2包括数据接收模块、无线发送模块及gps定位模块；
所述埋地磁场定位监测装置1如图2所示，包括绝缘保护壳i11、数据传输模块i12、指示灯i13、工频磁场传感器i14、外置接口15、内置报警仪i16、固定抓17和可编程控制芯片i18；
所述数据传输模块12固定安装在所述绝缘保护壳i11的外壁上，所述数据传输模块i12与所述信号接收发射装置2的数据接收模块通过导线连接；
所述指示灯i13、所述外置接口15和所述工频磁场传感器i14均设置在所述绝缘保护壳i11的外壁上；
所述外置接口15包括声音外放孔和usb接口；
所述固定抓17设置在所述绝缘保护壳i11的外壁边缘；
所述可编程控制芯片i18与所述内置报警仪i16固定安装在所述绝缘保护壳i11的内部；
所述可编程控制芯片i18分别与所述数据传输模块i12、所述指示灯i13、所述外置接口15、所述工频磁场传感器i14及内置报警仪i16电性连接；
所述地表磁场定位监测装置6如图3所示，包括绝缘保护壳ii61、工频磁场传感器ii62、内置报警仪ii63、可编程控制芯片ii64、指示灯ii65和数据传输模块ii66；
所述内置报警仪ii63和可编程控制芯片ii64固定安装在所述绝缘保护壳ii61的内部；
所述工频磁场传感器ii62、指示灯ii65和数据传输模块ii66均设置在所述绝缘保护壳ii61的外壁上；所述数据传输模块ii66与所述信号接收发射装置2的数据接收模块通过导线连接；
所述控制中心服务器3包括分析模块、存储模块、显示模块和无线接收模块；
所述信号接收发射装置2通过无线发送模块与所述控制中心服务器3的连接；
所述控制中心服务器3通过网线与所述报警中心服务器4连接；
所述移动终端5通过无线网络与所述报警中心服务器4连接；
每个所述信号接收发射装置2同时和两个所述埋地磁场定位监测装置1及一个所述地表磁场定位监测装置6连接。
所述内置报警仪16与所述声音外放孔相邻。
所述固定抓17设置为四个。
一种埋地馈线及埋地电缆磁场定位监测报警系统调试及程序设置步骤：
1.通过调查获取埋地馈线或埋地电缆型号、内径、材质及长度，埋地馈线或埋地电缆电流电压负荷强度，埋地馈线或埋地电缆绝缘保护层材质及厚度、埋地馈线或埋地电缆正常情况运行和极限情况运行时的工频磁场负荷限值；
2.通过调查获取埋地馈线或埋地电缆埋地深度，埋地馈线或埋地电缆上方地表类型、地面上适宜悬挂外接gps及磁信号接收发射装置的位置；
3.确定埋地磁场定位监测装置1设置地点、埋深、与埋地馈线或埋地电缆相对位置关系；信号接收发射装置2和地表磁场定位监测装置6设置地点、设置方式、与埋地磁场定位监测装置1相对位置关系；信号接收发射装置2和地表磁场定位监测装置6与埋地磁场定位监测装置1之间的信号线连接方式；信号接收发射装置2和地表磁场定位监测装置6应设置在开阔的不受生产设备及场地产生的工频磁场影响，且距埋地磁场定位监测装置1近的位置；
4.接通电源，开启埋地磁场定位监测装置1、信号接收发射装置2和地表磁场定位监测装置6；通过信号接收发射装置2的数据接收模块接收埋地磁场定位监测装置1和地表磁场定位监测装置6的数据信息；埋地磁场定位监测装置1将工频磁场传感器i14获得的地下工频磁场信号的采集时间、强度、波动范围通过数据传输模块i12传输给信号接收发射装置2，地表磁场定位监测装置6将工频磁场传感器ii62获得的地表工频磁场信号的采集时间、强度、波动范围通过数据传输模块ii66传输给信号接收发射装置2；信号接收发射装置2通过无线发送模块将所得信息传输给控制中心服务器3再传输给报警中心服务器4、移动终端5通过无线网络获取报警中心服务器4发出的报警信号；
5、调试人员通过控制中心数据处理器3汇总工频磁场数据、埋地馈线或埋地电缆负荷数据、gps数据，建立系列函数计算关系，确定各参数设定值；
6、反复调试各参数设定值，使计算值能够反映埋地磁场定位监测装置1所在磁环境真实情况；
7、界定符合埋地馈线或埋地电缆实际运行情况的安全范围、报警范围、故障范围，设置与生产调度人员、巡检人员、控制中心、报警中心传输信息的响应条件；
8、对管理人员、维修人员培训系统调整使用方式及操作方式；
9、定期维护埋地馈线及埋地电缆磁场定位监测报警系统，当埋地馈线或埋地电缆、外环境、管理人员、维修人员等出现重大调整时，从步骤1开始进行调查及系统调试。
具体根据控制中心服务器3内汇总的工频磁场数据、埋地馈线或埋地电缆负荷数据、gps数据，建立环境可接受磁场程度示警强度公式为：
其中，δ为环境可接受磁场程度示警强度，τ为相邻埋地磁场定位监测装置1的工频磁场强度差异系数，ψ1、ψ2分别为两个相邻埋地磁场定位监测装置1的工频磁场强度变化系数，λ为工频磁场强度负荷系数，α为外环境磁场强度变化系数,β为磁场差异权重系数，β的取值范围为1～5。
相邻埋地磁场定位监测装置工频磁场强度差异系数τ的取值：
b1＜b2，
b1＞b2，
b1＝b2，τ＝0
其中，b1为一个埋地磁场定位监测装置1实时监测的工频磁场强度值,单位为t
b2为相邻的另一埋地磁场定位监测装置1的实时监测的工频磁场强度值,单位为t。
工频磁场强度负荷系数λ的取值：
max(b1，b2)＜λ1,
min(b1，b2)＜λ1,且λ1≤max(b1，b2)≤λ2，
min(b1，b2)＞λ2,
max(b1，b2)＞λ2,且λ1≤min(b1，b2)≤λ2，
λ1≤max(b1，b2)≤λ2,且λ1≤min(b1，b2)≤λ2，λ＝1；
其中，b1为一个埋地磁场定位监测装置1磁场强度测量值，单位为t，
b2为相邻的另一埋地磁场定位监测装置1磁场强度测量值，单位为t，
1为埋地馈线或埋地电缆正常运行的工频磁场强度负荷最小值，单位为t，
2为埋地馈线或埋地电缆正常运行的工频磁场强度负荷最大值，单位为t；
外环境磁场强度变化系数的取值：
b3≤3b0，α＝0；
3b0＜b3≤10b0，
10b0＜b3≤100b0，
100b0＜b3，
其中，b3为地表磁场定位监测装置6的磁场强度测量值，单位为t，
b0为地表磁场定位监测装置6所在环境磁场强度初始值，单位为t；
γ为外环境磁场强度低基础变化系数，取值为0.4～0.6；
μ为外环境磁场强度低比值变化系数，取值为3～6；
ε为外环境磁场强度中基础变化系数，取值为0.8～1.6；
ζ为外环境磁场强度中比值变化系数，取值为30～70；
η为外环境磁场强度高基础变化系数，取值为2～4；
θ为外环境磁场强度高比值变化系数，取值为80～120；
根据环境可接受程度示警强度公式获得环境可接受程度示警强度的值：
0≤δ≤1，埋地馈线或埋地电缆磁场强度正常，埋地磁场定位监测装置1、地表磁场定位监测装置6仅向信号接收发射装置2发送实时磁场强度数据；
1<δ≤5，埋地馈线或埋地电缆磁场强度异常，控制中心数据处理器3向内置报警仪i16发送环境异常示警信号，内置报警仪i16发出“请调查”语音警告，报警中心服务器4向管理人员及检修人员的移动终端5发送“请调查”示警信号；
δ>5，埋地馈线或埋地电缆故障或外环境磁场强度剧烈变化，控制中心服务器3向警中心服务器4发送环境异常报警信号，警中心服务器4向报警接收部门发送示警信号，控制中心服务器3向内置报警仪i16及内置报警仪ii63发送环境异常报警信号，内置报警仪1011发出“故障”语音警告，报警中心服务器4向管理人员及管理人员的移动终端5发送“危险”报警信号，禁止非检修人员及非应急救援人员进入场所。
本发明显著区别于现有技术，现有监测报警设备主要服务单独的用电设备，主要用于生产负荷监测，多为设备自有功能，埋地馈线或埋地电缆无配套的监测工频磁场装置。本发明以监测埋地馈线或埋地电缆负荷及损坏情况为目的设置，并与控制中心、报警中心联网，达到部分替代作业人员巡检，及时定位异常埋地馈线或埋地电缆区段的目的。