环流监测装置及其系统的制作方法

本实用新型涉及电力系统监测领域，尤其涉及一种环流监测装置及其系统。

背景技术：

随着我国城市化进程的持续推进，用电负荷不断增加，电力电缆以其占用空间少、美观、受外界影响小等优势越来越多的取代架空线路，在城市规划建设和电网升级过程也更多选用电力电缆。但由于电缆长期埋在电缆沟内，环境复杂，长时间的潮湿、腐蚀等因素导致绝缘老化、破损，使电缆发生故障，影响电网安全运行。

针对电缆存在的问题，常规的方法是人工巡检，运维人员用电流钳表对护层电流进行测量，判断护层外绝缘是否存在老化、破损。但是由于人工巡检的方法，监测对象单一，效率低、实时性差，对电缆出现问题不能及时发现，给电网的安全运行埋下了隐患。

技术实现要素：

为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种环流监测装置，通过采集单元采集电缆的信号，环流监测主机对信号进行处理，对电缆的运行情况进行实时监测，及时发现电缆的故障。

本实用新型的目的之二在于提供一种环流监测系统，通过采集单元采集电缆的信号，环流监测主机对信号处理后通过通信单元发送至监控终端，对电缆的运行情况进行实时监测，及时发现电缆的故障。

本实用新型的目的之一采用如下技术方案实现：

一种环流监测装置，包括环流监测主机与采集单元、取电单元、通信单元；所述取电单元通过主缆取电，为采集单元、环流监测主机与通信单元供电；所述采集单元采集电缆线的电流信号，并将电流信号发送至环流监测主机，所述环流监测主机将电流信号转换为数字信号并进行存储，所述数字信号通过通信单元传输至监控终端。

进一步的，所述采集单元包括采集三相护层接地环流信号的环流ct与采集主缆电流信号的运行ct，所述环流信号与电流信号经环流监测主机的滤波电路和信号放大电路处理，转换成数字信号，并进行存储。

进一步的，所述采集单元还包括水位传感器，所述水位传感器对电缆沟内的水位信息进行采集，所述水位信息经环流监测主机的滤波电路和信号放大电路转换成数字信号，并进行存储。

进一步的，所述采集单元还包括所述温度传感器，所述温度传感器对三相电缆的表面温度进行采集，所述表面温度经环流监测主机的滤波电路和信号放大电路转换成数字信号，并进行存储。

进一步的，所述采集单元还包括振动传感器，所述振动传感器对三相电缆的振动信息进行采集，所述振动信息经环流监测主机的滤波电路和信号放大电路转换成数字信号，并进行存储。

进一步的，所述取电单元包括取电ct，所述取电ct通过主缆取电，输出电流至所述环流监测主机的电源模块；所述电源模块接收到所述取电单元的电流后，转换成12v输出的稳压电源，并通过dc-dc电路转换成采集单元、通讯单元相适配的电压，进行供电。

进一步的，所述通信单元设有与所述环流监测主机连接的天线，用于发射与接收信号；所述通信单元至少包括4g通讯模块、wi-fi模块、蓝牙模块的一种或多种。

进一步的，还包括报警单元，若监控终端判断到异常情况，则发出异常信号至所述环流监测主机，打开警示灯。

进一步的，所述运行ct、环流ct、取电ct为开合式ct。

本实用新型的目的之二采用如下技术方案实现：

一种环流监测系统，包括如上任一所述的环流监测主机与监控终端，所述环流监测主机通过通信单元将信号传输至监控终端，所述监控终端根据预设的信号值与接收到的信号判断当前电缆的情况。

相比现有技术，本实用新型的有益效果在于：

本申请提供了一种电缆护层接地环流监测装置及系统，通过采集单元采集到电缆的多个信号，由环流监测主机处理并本地存储后通过通信模块传输至监控终端。监控终端根据接收到的信号值与预先设置的规则判断当前电缆是否存在问题。本实用新型能同时监测多条电缆线路的环流状况，可全面的对电缆的实施情况进行监测，发生故障时刻及时发现，还可提前预防电缆出现故障，保证电网的安全运行。

附图说明

图1为本实用新型所提供实施例的连接关系图；

图2为本实用新型所提供实施例的硬件电路图。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本实用新型做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

如图1、2所示，本实用新型提供了一种环流监测装置，包括环流监测主机与采集单元、取电单元、通信单元；所述取电单元通过主缆取电，为采集单元、环流监测主机与通信单元供电；所述采集单元采集电缆线的电流信号，并将电流信号发送至环流监测主机，所述环流监测主机将电流信号转换为数字信号并进行存储，所述数字信号通过通信单元传输至监控终端。

本申请提供了一种环流监测装置，通过采集单元采集到电缆的多个信号，通过通信模块传输至监控终端。监控终端根据接收到的信号值与预先设置的规则判断当前电缆是否存在问题。本实用新型能同时监测多个电缆线路的环流状况，可全面的对电缆的实施情况进行监测，发生故障时刻及时发现，还可提前预防电缆出现故障，保证电网的安全运行。

取电单元包括与环流监测主机的电源模块连接的取电ct(currenttransformer，电流互感器)，取电ct通过电磁感应原理取电。取电ct的二次输出为恒流源，输出至环流监测主机的电源模块，转换成12v输出的稳压电压。通过dc-dc电路升降压，为其他模块供电。具体的，电源模块经过dc-dc电路和ldo(lowdropoutregulator，低压差线性稳压器)转换成3.3v电压为采集单元与mcu供电、通过dc-dc电路转换成4v为通信单元供电。电源通过取电ct进行感应取电，无需外接市电或电池，只需主缆电流达到17a，本环流监测装置就可以持续正常工作，解决了户外部分安装环境没有市电以及电池供电续航不持久的问题。

具体的，采集单元包括环流ct与运行ct、温度传感器、水位传感器与振动传感器。环流ct是指用于对三相电路运行过程中产生的环流进行监测的电流互感器，运行ct是指用于对三相电路运行过程主缆电流进行采集的电流互感器。所述环流ct、运行ct都采用开合式电流互感器，无需隔断线缆，不破坏原有的线路。温度传感器设置于电缆的表面，对三相电缆的表面温度进行采集。而水位传感器设置于电缆敷设的电缆沟，对所在电缆沟的水位进行实时监测，采集水位数据。另外还设有振动传感器，采集三相电缆的振动信息。采集后的数据信息输出至环流监测主机，经过滤波电路、信号放大电路对数据进行初处理后，在mcu进行数模转换，将数据信息转换成数字信号，并进行存储。

mcu将采集到的电流、表面温度、振动信息、水位信息经过打包，由通信单元发送至监控终端，由监控终端对收到的数据进行解析、记录，根据预设的信号值与接收到的数据判断当前电缆是否存在问题。若存在问题，则发出异常信号至环流监测主机，并打开警示灯，提示工作人员进行检修。

通信单元设有与环流监测主机连接的天线，用于发射与接收信号，通信单元至少包括4g通讯模块、wi-fi模块、蓝牙模块的一种或多种，可根据实际需求选择通信的方式。在本实施例中，优选为4g通讯。而本环流监测装置默认数据自动上传频率为5分钟/次，监控终端可根据需要下发控制命令，上传数据。当装置与监控终端握手失败时，会将数据保存至本地内存。待与监控终端成功建立通信后，再将数据打包发送至后台，确保中间数据不丢失。

另外，本申请还提供了一种环流监测系统，包括如上所的环流监测主机与监控终端，所述环流监测主机通过通信单元将信号传输至监控终端，所述监控终端根据预设的信号值与接收到的数据判断当前电缆的情况。

本环流监测系统包括环流监测主机与监控终端，可同时监控多条电缆线路的环流情况。通过采集单元对电缆表面温度、电缆振动情况、电缆沟水位情况的监测、全面的对电缆的实施情况进行监测，发生故障时刻及时发现，还可提前预防电缆出现故障，保证电网的安全运行。

上述实施方式仅为本实用新型的优选实施方式，不能以此来限定本实用新型保护的范围，本领域的技术人员在本实用新型的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本实用新型所要求保护的范围。