一种数据融合型线缆状态智能监测系统的制作方法

1.本发明涉及系统故障诊断和在线监测技术领域，具体为一种数据融合型线缆状态智能监测系统。


背景技术：

2.船舶内部结构复杂，各类线缆众多，伴随而来的线路管控难度越来越大，且线路长期运行后，线缆老化或者结构强度的改变都会影响线缆的运行状态，而且修理、清舱等作业也给线缆的安全使用带来风险，此外外界环境的变化也会给线缆的安全稳定工作带来隐患。
3.上述问题给相关管理人员带来了诸多烦恼，如何有效预防线路事故的发生已经成为行业内的一大难题，所以对线缆工作状态的智能监控非常重要。
4.线缆状态智能监测系统是获取船舶工作状态的重要内容，是提升船舶管理精细化水平的重要技术手段。线缆状态智能监测系统通过各种先进的传感器技术、通信技术和信息处理技术，实现线缆运行状态的实时感知、监视预警和分析诊断。线缆状态智能监测系统通过分布在线缆上的各种传感器来采集数据，并通过通信的手段将这些监测信息传送到主站系统以实现集中监测功能。
5.但现有产品有的仅能针对个别参数进行监测，功能单一；有的产品无用功能较多，系统较为复杂，成本较高；还有一些产品智能化程度不高，只能通过电脑端查看数据，对于工作人员无法实时查看。


技术实现要素：

6.（一）解决的技术问题针对现有技术的不足，本发明提供了一种数据融合型线缆状态智能监测系统，解决了船舶内部结构复杂，各类线缆众多，伴随而来的线路管控难度越来越大的问题。
7.（二）技术方案为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种数据融合型线缆状态智能监测系统，包括检测模块、主控模块、通讯模块、报警装置以及客户端。系统利用检测模块对线缆的温度、电流以及电压等进行数据采集，主控模块读取检测模块的数据并利用通讯模块实时上传云服务器，客户端利用智能手机通过微信小程序对云端数据进行访问，当某参数超出设定阈值时，通过通讯模块将信息反馈到主控模块，激发报警装置进行报警，同时微信小程序出现弹窗进行预警，从而实现线缆运行的数字监控和预警。
8.优选的，检测模块包含温度传感器、电流传感器以及电压传感器。温度传感器用于采集线缆周围环境温度；电流传感器有罗氏线圈和电流变送器构成，罗氏线圈为环形结构，线缆从罗氏线圈中心穿过，罗氏线圈的线头与电流变送器相接，即可测出线缆中电流的大小；电压传感器有变压器和电压变送器构成，对于高压线缆首先利用变压器将其变换为电压点，一般为照明电压（220v），在将变压器的输出端与电压变送器相接，即可测出线缆中电
压的大小。
9.优选的，主控模块主要用于接收检测模块采集的数据，分析处理以及转发数据。
10.优选的，通讯模块主要负责主控模块与云端服务器的通讯。
11.优选的，报警装置为蜂鸣器或指示灯。
12.优选的，客户端为用户查看线缆状态数据的设备和平台，设备为智能手机，平台为微信小程序。
13.（三）有益效果与现有技术相比，客户端利用智能手机通过微信小程序对云端数据进行访问，当某参数超出设定阈值时，通过通讯模块将信息反馈到主控模块，激发报警装置进行报警，同时微信小程序出现弹窗进行预警，从而实现线缆运行的数字监控和预警。能够显著提升输电线路监测的智能化水平，利用微信小程序可以及时准确地发现输电线路中存在的故障和隐患，显著地提高工作效率。
附图说明
14.图1为本发明结构示意图；图2为本发明线缆电流和电压检测原理示意图；图3为本发明数字监控和预警示意图。
具体实施方式
15.下面将结合本发明的附图，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做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。
16.如图1-图3所示，本发明实施例提供一种数据融合型线缆状态智能监测系统，包括检测模块、主控模块、通讯模块、报警装置以及客户端。系统利用检测模块对线缆的温度、电流以及电压等进行数据采集，主控模块读取检测模块的数据并利用通讯模块实时上传云服务器，客户端利用智能手机通过微信小程序对云端数据进行访问，当某参数超出设定阈值时，通过通讯模块将信息反馈到主控模块，激发报警装置进行报警，同时微信小程序出现弹窗进行预警，从而实现线缆运行的数字监控和预警。线缆状态智能监测系统原理如图1所示。
17.检测模块包含温度传感器、电流传感器以及电压传感器。温度传感器用于采集线缆周围环境温度。
18.温度的测量方式很多，但是考虑到测量的准确性、性价比以及安装、维护的方便，在温度测量中，本发明优选选用热电偶。这是因为热电偶结构简单、制造方便、测量范围广、精度高、惯性小和输出信号便于远传等许多优点，且热电偶是一种无源传感器，测量时不需外加电源，使用十分方便。
19.电流传感器有罗氏线圈和电流变送器构成，罗氏线圈为环形结构，线缆从罗氏线圈中心穿过，罗氏线圈的线头与电流变送器相接，即可测出线缆中电流的大小。
20.对于输电线缆大电流的检测一直是行业的难题，在分析了几种常用测量大电流测
量方法的优缺点后，本发明优先采用罗氏线圈法。因罗氏线圈由漆包线均匀缠绕在一个非铁磁性材料上制成，具有极佳的瞬态跟踪能力，测量时也不需要断开被测电路。且罗氏线圈不含铁磁性材料，无磁滞效应，不存在磁饱和问题，具有良好的准确度和稳定性；测量范围可从数安培到数百千安的电流；结构简单，和被测电流之间没有直接的电路联系，保障了人身和设备的安全；响应频带宽0.1hz-1mhz，非常适合高频大电流测量。
21.电压传感器有变压器和电压变送器构成，对于高压线缆首先利用变压器将其变换为电压点，一般为照明电压（220v），在将变压器的输出端与电压变送器相接，即可测出线缆中电压的大小。
22.线缆电流和电压检测原理如图2所示。
23.主控模块主要用于接收检测模块采集的数据，分析处理以及转发数据。
24.通讯模块主要负责主控模块与云端服务器的通讯。
25.报警装置为蜂鸣器或指示灯。
26.客户端为用户查看线缆状态数据的设备和平台。设备为智能手机，平台为微信小程序。
27.微信小程序可以实时读取多套系统的数据，当某参数超出设定阈值时，通过通讯模块将信息反馈到主控模块，激发报警装置进行报警，同时微信小程序出现弹窗进行预警，从而实现线缆运行的数字监控和预警。
28.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。