电缆监测数据传输系统及方法与流程

本发明涉及输电运维检修领域，尤其涉及一种电缆监测数据传输系统及方法。

背景技术：

1、地下电缆常埋于地下，受外界环境的影响较小，维护方便，有利于城市的规划建设与环境保护。然而，在给人们带来便利的同时，地下电缆和电缆管廊使用过程中也会带来一系列问题。在供电紧张季节，电缆经常在超负荷状态下工作运行，超负荷工作时间越长，电缆接头处越可能因为过热现象而导致绝缘层逐渐焦化，进而引起电缆着火事故。在电缆工作运行中，可能会产生甲烷、一氧化碳等可燃、有毒有害气体，由于电缆管廊环境密闭，通风不畅，可能会导致上述气体无法及时消散而在电缆管廊内积聚，进而引起电缆管廊爆炸事件。对电缆管廊的环境进行监测，能够有效的防止电缆管廊事故的发生。

2、目前常见的电缆监测方式是建立电缆管廊监控系统，实时监测电缆管廊的环境，并在发现火灾等异常情况时及时报警。然而，目前广泛采用的电缆在线监测系统使用有线传感器进行部署，但将其安装在既有的电缆通道内成本较高，实施困难，传输效率低，难以应用于大规模数据线缆的敷设。

技术实现思路

1、针对现有的技术缺陷，本发明提供一种电缆监测数据传输系统，降低了实施难度，实现了电缆状态监测数据低成本、高效率的稳定传输。

2、本发明一实施例提供了一种电缆监测数据传输系统，所述系统包括至少一个监测传感器、至少一个组网接入端和至少一个广域数据传输端；

3、所述监测传感器用于对电缆本体及隧道环境进行监测，并将得到的监测数据通过无线自组网传输链路传输至所述组网接入端；

4、所述组网接入端用于接收所述监测数据，并通过wifi传输链路将所述监测数据传输至所述广域数据传输端；

5、所述广域数据传输端用于接收所述监测数据，并将所述监测数据转化为移动通信数据或光纤数据后，进行广域回传。

6、优选地，当所述组网接入端数量超过一个时，所述组网接入端还用于将所述监测数据通过wifi传输链路沿隧道方向传输至其他组网接入端，经由其他组网接入端将所述监测数据传输至配置在所述隧道出口处的所述广域数据传输端，由所述广域数据传输端进行广域回传。

7、优选地，所述监测传感器包括第一组网传输单元和监测单元；

8、所述组网接入端包括第二组网传输单元和第一wifi传输单元；

9、所述广域数据传输端包括第三组网传输单元、第二wifi传输单元、数据转换单元和广域数据组网传输单元；

10、所述第一组网传输单元与所述第二组网传输单元间通过无线组网链路传输所述监测数据；

11、所述第一wifi传输单元与所述第二wifi传输单元间通过wifi链路传输所述监测数据；

12、所述数据转换单元将所述监测数据转化为移动通信数据或光纤数据，通过广域数据组网传输单元将所述移动通信数据或光纤数据进行广域回传。

13、优选地，所述第二组网传输单元用于侦听第一组网传输单元的所述监测数据，并在侦听到所述第一组网传输单元传输的所述监测数据后，唤醒处于关闭状态的所述第一wifi传输单元，并发送唤醒消息至所述第三组网传输单元，以唤醒处于关闭状态的第二wifi传输单元、处于关闭状态的所述数据转换单元和处于关闭状态的所述广域数据组网传输单元。

14、优选地，当所述组网接入端数量超过一个时，

15、不同组网接入端间通过第一wifi传输单元传输所述监测数据；

16、不同组网接入端间通过第二组网传输单元传输唤醒消息。

17、优选地，当某一组网接入端的第二组网传输单元在接收到所述第一组网传输单元传输的所述监测数据或其他组网接入端的传输的所述唤醒消息后，唤醒该组网接入端处于关闭状态的第一wifi传输单元，并发送唤醒消息至其他组网接入端的第二组网传输单元，以及所述第三组网传输单元，以唤醒其他组网接入端处于关闭状态的第一wifi传输单元，以及处于关闭状态的第二wifi传输单元、处于关闭状态的所述数据转换单元和处于关闭状态的所述广域数据组网传输单元。

18、优选地，当某一组网接入端的第一wifi传输单元完成监测数据传输，且该组网接入端的第二组网传输单元未侦听到所述第一组网传输单元传输的监测数据时，所述第一wifi传输单元恢复关闭状态；

19、当所述第二wifi传输单元完成监测数据传输，且所述第三组网传输单元未侦听到第二组网传输单元传输的唤醒消息时，所述第二wifi传输单元、所述数据转换单元和所述广域数据组网传输单元恢复关闭状态。

20、优选地，所述第二组网传输单元嵌有6lowpan网关模块。

21、优选地，所述监测传感器，具体包括：

22、水位传感器、气体传感器、沉降传感器、局放传感器、振动传感器以及温度传感器；

23、所述水位传感器、所述气体传感器以及所述沉降传感器均安装在电缆隧道内部，监测并收集电缆隧道环境数据；

24、所述局放传感器、所述振动传感器以及所述温度传感器均安装在电缆本体上，监测并收集电缆本体运行状态数据。

25、本发明提供了一种电缆监测数据传输方法，其特征在于，所述方法适用于上述任一所述的电缆监测数据传输系统，所述方法包括：

26、通过所述监测传感器获取电缆本体及隧道环境的监测数据，并将得到的监测数据通过无线自组网传输链路传输至所述组网接入端；

27、通过所述组网接入端将监测数据由wifi传输链路传输至所述广域数据传输端；

28、通过所述广域数据传输端将监测数据转化为移动通信数据或光纤数据并进行广域回传。

29、本发明提供一种电缆监测数据传输系统，所述系统包括至少一个监测传感器、至少一个组网接入端和至少一个广域数据传输端；通过监测传感器对电缆本体及隧道环境进行监测，并将得到的监测数据通过无线自组网传输链路传输至组网接入端；组网接入端接收监测数据，并通过wifi传输链路将监测数据传输至广域数据传输端；广域数据传输端接收所述监测数据，并将监测数据转化为移动通信数据或光纤数据后，进行广域回传。监测传感器通过功耗较低的无线自组网传输链路将数据量较小的监测数据传输至组网接入端，组网接入端再通过wifi传输链路将数据量较大的监测数据传输至距离较远的广域数据传输端；通过上述双模组无线级联组网的设计，实现了电缆状态监测数据的低功耗、高可靠回传；这不仅降低了实施难度和运行功耗，还保证了电缆状态监测数据高效率地的稳定传输。

技术特征：

1.电缆监测数据传输系统，其特征在于，所述系统包括至少一个监测传感器、至少一个组网接入端和至少一个广域数据传输端；

2.如权利要求1所述的电缆监测数据传输系统，其特征在于，当所述组网接入端数量超过一个时，所述组网接入端还用于将所述监测数据通过wifi传输链路沿隧道方向传输至其他组网接入端，经由其他组网接入端将所述监测数据传输至配置在所述隧道出口处的所述广域数据传输端，由所述广域数据传输端进行广域回传。

3.如权利要求1所述的电缆监测数据传输系

4.如权利要求3所述的电缆监测数据传输系统，其特征在于，所述第二组网传输单元用于侦听第一组网传输单元的所述监测数据，并在侦听到所述第一组网传输单元传输的所述监测数据后，唤醒处于关闭状态的所述第一wifi传输单元，并发送唤醒消息至所述第三组网传输单元，以唤醒处于关闭状态的第二wifi传输单元、处于关闭状态的所述数据转换单元和处于关闭状态的所述广域数据组网传输单元。

5.如权利要求3所述的电缆监测数据传输系统，当所述组网接入端数量超过一个时，不同组网接入端间通过第一wifi传输单元传输所述监测数据；

6.如权利要求5所述的电缆监测数据传输系统，

7.如权利要求4或6所述的电缆监测数据传输系统，其特征在于，当某一组网接入端的第一wifi传输单元完成监测数据传输，且该组网接入端的第二组网传输单元未侦听到所述第一组网传输单元传输的监测数据时，所述第一wifi传输单元恢复关闭状态；

8.如权利要求3所述的电缆监测数据传输系统，其特征在于，所述第二组网传输单元嵌有6lowpan网关模块。

9.如权利要求1所述的电缆监测数据传输系统，其特征在于，所述监测传感器，具体包括：水位传感器、气体传感器、沉降传感器、局放传感器、振动传感器以及温度传感器；

10.一种电缆监测数据传输方法，其特征在于，所述方法适用于权利要求1～9中任一所述的电缆监测数据传输系统，所述方法包括：

技术总结
本发明公开了一种电缆监测数据传输系统及方法，通过监测传感器对电缆本体及隧道环境进行监测，并将得到的监测数据通过无线自组网传输链路传输至组网接入端；组网接入端接收监测数据，并通过wifi传输链路将监测数据传输至广域数据传输端；广域数据传输端接收所述监测数据，并将监测数据转化为移动通信数据或光纤数据后，进行广域回传。本发明通过两种模组的级联组网设计，降低了实施难度，实现了电缆状态监测数据低成本、高效率的稳定传输。

技术研发人员：马潇,高磊,李孟轩,周啸宇,张明皓,朱利锋,石江涛,殷明,宋立龙,张超
受保护的技术使用者：中国电力科学研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15