一种电力电缆监测系统的制作方法

1.本实用新型涉及电力电缆技术领域，尤其涉及一种电力电缆监测系统。


背景技术：

2.目前，我国电力事业发展十分迅猛，发电量居世界第一，而电力输送离不开大量高压电缆的铺设。相应的，电力电缆故障维修业务也就变得更多了起来。而电力电缆突发性故障会对一些产业造成严重影响，尤其是铁路，航空等涉及公共交通安全的产业。电力电缆出现故障需要第一时间对故障点进行定位。现有定位主要采用离线测距定位，也就意味着断电和故障修复时间较长，所以，在线故障测距是发展的必然趋势。为了保证铁路、轨道交通电力供电系统能安全、经济运行，除了要求迅速测定故障距离外，还要求能够对故障进行预测，以便降低故障发生的几率，减少经济损失，这就要求将高压电缆的在线状态检测和在线故障诊断、故障测距结合起来。
3.理想的在线电缆监测系统是将电缆的运行管理、故障测位置信息结合起来。在系统中输入各电缆的资料信息，在故障测试时，将测试结果与系统数据库相连，仪器所测的故障点位置自动在系统中显示出来，系统将故障点相对位置与实际位置对应起来，以便于检修。然而至今为止，仪表测试只能在发生故障后，不具有预警作用。现有电缆的在线监测只能利用分布式光纤或测温探头进行电缆外部温度测试，在有光照下缆体吸热后温度较高，容易引起误报，且不能真实反应电缆真实温度，而且室外进行裸漏，往往会因为防水不好而导致故障。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是提供一种电力电缆监测系统，能够实现对电缆进行精确的测温，且使用周期长，测温稳定。
5.本实用新型采用的技术方案为：
6.一种电力电缆监测系统，包括采集单元、现场管理主机及云处理器，所述的采集单元包括传感器组、电源、采集器和主控机，所述传感器组包括温度传感器、湿度传感器、声波传感器、电流等点式传感器和嵌入式测温光缆，用于对电力电缆的接头和缆体进行数据监测；所述的温度传感器和声波传感器设置在接头处，所述的湿度传感器设置在电缆防水层中，所述主控机用于对传感器测量的数据进行接收和分析；所述现场管理主机对不同采集单元中采集器通过无线或有线方式上传的数据进行汇总并转发至云处理器；所述云处理器用于对所监控电力电缆采集单元的位置进行显示和报警推送。
7.所述的嵌入式测温光缆嵌入设置在电力电缆外护套内。
8.所述的电源采用ct取电电源。
9.所述的温度传感器实际使用中采用pt100温度传感器。
10.所述的湿度传感器采用dht20。
11.本实用新型通过嵌入式光缆测温来达到缆体真实温度的检测，既保证了测温的准
确性，也避免了外部环境对测温本体的影响，保证测温的寿命。进一步的，通过在接头处内置温湿度传感器来实现温度和湿度的检测，通过超声波检测接头放电情况，然后通过节点网络通讯进行数据的传输，在电力电缆发生故障时，仪器所测的故障点位置自动在系统中显示出来，系统将故障点相对位置与实际位置对应起来，方便施工人员快速定位故障点，尽快维修，以减少断电对生产生活造成的影响。本实用新型适用于铁路、地铁、城市电网等电力系统的电力电缆在线监测，实时监控电力电缆的指标，对电力电缆进行火灾预警和报警。此外，当电力电缆温度急速升高，系统会发出预警，以降低故障发生的几率，减少经济损失。
附图说明
12.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
13.图1为本实用新型的原理框图。
具体实施方式
14.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
15.如图1本实用新型包括采集单元、现场管理主机及云处理器，所述的采集单元包括传感器组、电源、采集器和主控机，所述传感器组包括温度传感器、湿度传感器、声波传感器、电流等点式传感器和嵌入式测温光缆，用于对电力电缆的接头和缆体进行数据监测；所述的温度传感器和声波传感器设置在接头处，所述的湿度传感器设置在电缆防水层中，所述主控机用于对传感器测量的数据进行接收和分析，通过算法进行电力电缆运行状态分析和火灾预警和报警等；所述现场管理主机对不同采集单元中采集器通过无线或有线方式上传的数据进行汇总并转发至云处理器；所述云处理器用于对所监控电力电缆采集单元的位置进行显示和报警推送，实际使用中云处理器和存储器统称为网关，所述的传感器与采集器之间采用天线无线连接。
16.本实用新型通过嵌入式光缆测温来达到缆体真实温度的检测，可以在生产时即可进行一体化的设置，从而既保证了测温的准确性，也避免了外部环境对测温本体的影响，保证测温的寿命。进一步的，通过在接头处内置温湿度传感器来实现温度和湿度的检测，通过超声波检测接头放电情况，然后通过节点网络通讯zigbee进行数据的传输，在电力电缆发生故障时，仪器所测的故障点位置自动在系统中显示出来，系统将故障点相对位置与实际位置对应起来，方便施工人员快速定位故障点，尽快维修，以减少断电对生产生活造成的影响。本实用新型适用于铁路、地铁、城市电网等电力系统的电力电缆在线监测，实时监控电力电缆的指标，对电力电缆进行火灾预警和报警。此外，当电力电缆温度急速升高，系统会发出预警，以降低故障发生的几率，减少经济损失。
17.所述的嵌入式测温光缆嵌入设置在电力电缆外护套内，一体化的设置嵌入式测温
光缆，在结合电力电缆接头处断开成端跳接，可对长大电缆一贯式检测，大大节约了成本。
18.所述的电源采用ct取电电源，实际使用时还可以根据实际的需求进行变化，
19.所述的温度传感器实际使用中采用pt100温度传感器，可选择防水型，测温范围大-50℃~400℃，测温快，可达50ms，测温准确且不易温漂；湿度传感器采用dht20，i2c通信数据温度，湿度测量范围0~100%
±
3%rh、抗干扰能力强）、声波传感器采用接触式宽频超声波探头，支持40khz~200khz，信噪比≥18db，超声波传感器符合的较多，满足指标需求即可，如ma40a3s等）、电流等点式传感器采用霍尔电流传感器，支持多种电流和线缆尺寸，根据实际需求确定型号。
20.所述的采集器通过对诸如电力电缆接头处等关键部位进行相应指标的检测，在对应传感器根据需求可选电池供电或ct感应取电技术供电，与采集器默认通过zigbee等无线方式通信，zigbee通信可以实现各个采集单元能够通信的同时进行区分和定位，可以实现定位监测。主控机用于对测温光缆和温度、湿度、声波、电流等探测器进行数据采集和处理，分析以上数据，并将结果上传至现场管理主机处。现场管理主机对不同采集器进行管理和数据汇集，并上报至云服务器。本技术中涉及到的数据的处理和分析等均为现有技术，大多均为阈值比较的分析，所以涉及到的计算机程序等均为公知现有技术，不是本发明的创新点。
21.本方面具体应用途径很多，上述仅是本实用新型的优选实施方式，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也视为本实用新型的保护范围。电力电缆监测系统，包括传感器、采集器、现场管理主机及网管，所述传感器包括温度、湿度、声波、电流等点式传感器及嵌入式测温光缆，用于对电力电缆的接头和缆体进行数据监测；所述主控机完成对传感器测量的数据进行接收和分析，通过算法进行电力电缆运行状态分析和火灾预警和报警等；所述现场管理主机对不同采集器通过无线或有线方式上传的数据进行汇总并转发至网管；所述网管用于对所监控电力电缆位置进行建模和显示，通过算法进行电力电缆运行状态分析和火灾预警和报警等。
22.本实用新型具有以下优点：
23.(1)精确定位、可设置温度阈值
24.(2)缆体：可嵌入式光缆测温
25.(3)接头处：温度和声波传感器
26.(4)通过温升速度、温度阈值、相间温差来预判隐患
27.(5)通过超声波监测接头放电
28.(6)可在防水层内加湿度传感器检测进水情况
29.本方面具体应用途径很多，上述仅是本实用新型的优选实施方式，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也视为本实用新型的保护范围。
30.在本发明的描述中，需要说明的是，对于方位词，如有术语“中心”，“横向”、“纵向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示方位和位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于叙述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定方位构造和操作，不能理解为限制本发明的具体保护范围。
31.需要说明的是，本技术的说明书和权利要求书中的术语
“ꢀ
第一”、
“ꢀ
第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本技术的实施例。此外，术语
“ꢀ
包括”和
“ꢀ
具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
32.注意，上述仅为本发明的较佳实施例及运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行较详细的说明，但本发明不限于这里所述的特定实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等有效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。