CN103822663A - 一种电力电缆参数监控系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种电力电缆参数监控系统，包括：温度测量设备，安装在电力电缆连接头的接口内部，用于采集所在接口内部的温度数据，并通过无线网络将所述温度数据以及自身的位置信息发送至对应的温度接收器；所述温度接收器，用于将接收的所述温度数据、所述位置信息以及确定的所述对应关系发送至后台服务器；所述后台服务器，用于当所述温度数据大于接口温度阈值时进行报警操作以及标示对应的所述位置信息，可见，通过在电力电缆连接头的接口内部安装具有无线发送数据能力的温度传感器，由此可以实时通过无线网络传输采集到的温度数据以及采集点的位置信息到温度接收器，然后由温度接收器发送到后台服务器进行处理和保存，大大提高了效率。

Description

一种电力电缆参数监控系统

技术领域

本发明涉及电力领域，特别是涉及一种电力电缆参数监控系统。

背景技术

电力电缆可以传输电能，用来为城市、乡村等人类聚居地供电，为此需要长距离的延伸到城市、乡村的各个角落，从目前的电力电缆的制造水平上，每一根电力电缆的长度是有限的，故在很多长距离输送电能的情况下，输送路线上的电力电缆都是由一根根有限长度的电力电缆拼接而成。在进行电力传输时，电力电缆的拼接处或者说接口处的温度会比较高，比较容易出现因为过热导致的燃烧、短路等问题。

目前采集电力电缆接口处的温度数据的方法是需要工作人员去现场近距离采集，然而电力电缆一般都安装在不容易接触到的地方，比如说架设在高压电塔的高处，或者埋设在地下，这样导致采集起来效率非常低，而且还带有较高的危险性。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种电力电缆参数监控系统，实现无线采集，提高了采集效率。

本发明实施例公开了如下技术方案：

一种电力电缆参数监控系统，包括：

温度测量设备，安装在电力电缆连接头的接口内部，用于采集所在接口内部的温度数据，并通过无线网络将所述温度数据以及自身的位置信息发送至对应的温度接收器；

所述温度接收器，用于接收自身信号覆盖范围内的至少一个所述温度测量设备发送的所述温度数据和所述位置信息，并确定由同一个温度测量设备发送的温度数据和位置信息的对应关系，将接收的所述温度数据、所述位置信息以及确定的所述对应关系发送至后台服务器；

所述后台服务器，用于接收和保存所述温度接收器发送的所述温度数据、所述位置信息以及所述对应关系，并当所述温度数据大于接口温度阈值时进行报警操作以及标示对应的所述位置信息。

优选的，还包括环境温度传感器：

所述环境温度传感器安装在具有电力电缆连接头的电缆井内，用于采集所述连接头外部的环境温度，并当所述环境温度大于环境温度阈值时发送报警信号以及自身标识信息到所述后台服务器。

优选的，还包括水位高度传感器：

所述水位高度传感器安装在具有电力电缆连接头的电缆井内，用于采集所述电缆井内的水位高度，并当所述水位高度大于水位阈值时发送报警信号以及自身标识信息到所述后台服务器。

优选的，还包括腐蚀度传感器：

所述腐蚀度传感器安装在具有电力电缆连接头的电缆井内的电力电缆外部，用于采集浸没所述电力电缆的液体的腐蚀度，当所述腐蚀度大于腐蚀度阈值时发送报警信号以及自身标识信息到所述后台服务器。

优选的，还包括气体传感器：

所述气体传感器安装在具有电力电缆连接头的电缆井内，用于采集所述电缆井内气体的特定气体浓度，当所述特定气体浓度满足气体浓度阈值时发送报警信号以及自身标识信息到所述后台服务器。

优选的，

所述特定气体浓度包括氧气浓度、有毒气体浓度和可燃气体浓度中任意一种或多种的组合。

优选的，

所述位置信息包括经纬度度坐标、电力电缆线路名称和相位情况。

优选的，

所述后台服务器根据接收到的所述位置信息获取电力电缆网络拓扑图，并将接收到的所述报警信号在所述电力电缆网络拓扑图上对应所述标识信息的位置进行展示。

由上述技术方案可以看出，通过在电力电缆连接头的接口内部安装具有无线发送数据能力的温度传感器，由此可以实时通过无线网络传输采集到的温度数据以及采集点的位置信息到温度接收器，然后由温度接收器通过有线等形式发送到后台服务器进行处理和保存，从而不需要人工再去现场采集，大大提高了效率。

附图说明

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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一种电力电缆参数监控系统的系统结构图之一；

图2为本发明一种电力电缆参数监控系统的系统结构图之二；

图3为本发明一种电力电缆参数监控系统的系统结构图之三；

图4为本发明一种电力电缆参数监控系统的系统结构图之四；

图5为本发明一种电力电缆参数监控系统的系统结构图之五。

具体实施方式

电力电缆（power cable），是用于传输和分配电能的电缆。常用于城市地下电网、发电站的引出线路、工矿企业的内部供电及过江、过海的水下输电线。电力电缆是在电力系统的主干线路中用以传输和分配大功率电能的电缆产品，其中包括1-500KV以及以上各种电压等级，各种绝缘的电力电缆。在现有必须人工到现场近距离采集电力电缆连接头温度的温度获取模式下，工作效率很低，而且很多电力电缆都处于野外，工作环境恶劣。本发明实施例提供了一种电力电缆参数监控系统，通过在电力电缆连接头的接口内部安装具有无线发送数据能力的温度传感器，由此可以实时通过无线网络传输采集到的温度数据以及采集点的位置信息到温度接收器，然后由温度接收器通过有线等形式发送到后台服务器进行处理和保存，从而不需要人工再去现场采集，大大提高了效率。

电力电缆大多数埋设在地下，每隔一段会有一个电缆井，可以让工作人员下去进行日常维护等工作，本发明的技术方案进一步在电缆井中安装了环境温度传感器、水位高度传感器、腐蚀度传感器以及气体传感器等来采集电力电缆的工作环境中的各项参数，并当采集到的参数满足条件时发送报警信号，由此让后台服务器能够及时发现问题，以便及早处理。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。

实施例一

请参阅图1，其为本发明一种电力电缆参数监控系统的系统结构图之一，该系统包括：

温度测量设备101，安装在电力电缆连接头的接口内部，用于采集所在接口内部的温度数据，并通过无线网络将所述温度数据以及自身的位置信息发送至对应的温度接收器102；

这里需要说明的是，所述电力电缆连接头可以是指电缆里的中间接头，也可以是电缆与其他终端之间的接口，或者其他电力电缆内部金属导体的连接处。所述温度测量设备在本发明技术方案中可以是一种特殊的内置测温芯片，安装在电缆内部，也就是电缆外层绝缘层里面，由此可以在外接干扰最小的情况下、直接的进行采集，获取最接近所述连接头原本温度的温度数据。已达到实时测量各相接头位置的发热情况。而且还可以将采集到的数据通过自身的无线传输功能发送到处于容易接近位置的温度接收器，由此免去了原本人工采集的辛苦。

还需要说明的是，所述位置信息在本发明中可以包括经纬度度坐标、电力电缆线路名称和相位情况，可以是其他的表现形式，只要能够确定所处位置即可。

所述温度接收器102，用于接收自身信号覆盖范围内的至少一个所述温度测量设备发送的所述温度数据和所述位置信息，并确定由同一个温度测量设备发送的温度数据和位置信息的对应关系，将接收的所述温度数据、所述位置信息以及所述对应关系发送至后台服务器；

这里需要说明的是，所述温度接收器可以是一个小型的无线信号站，具有一定的信号覆盖范围，比如说覆盖半径从100m到几公里不等，在信号覆盖范围内至少存在一个所述温度测量设备101，当上述温度接收器获取所述温度测量设备发送的温度数据后，建立与同时发送过来的位置信息之间的对应关系，这样在后续数据处理过程中，可以明确知道哪一个温度数据是从哪一个位置采集的，那个位置的线路名称和相位情况都是如何，由此在出现问题或者需要维护时，可以快速准确的定位，提高效率。

所述后台服务器103，用于接收和保存所述温度接收器发送的所述温度数据、所述位置信息以及所述对应关系，并当所述温度数据大于接口温度阈值时进行报警操作以及标示对应的所述位置信息。

这里需要说明的是，所述后台服务器可以理解为处于远端的控制中心，一般具有强大的数据接收、处理以及保存能力。一个后台服务器一般可以负责控制一片电力电缆系统，比如说城市中的一个区块、一个街区甚至一个商业中心等。在如图1所示实施例中，所示后台服务器可以将接收到的温度参数与一个预设的接口温度阈值（一般是电力电缆额定工作温度的上限，比如有些电缆是最高不能高过90℃等）进行比较，一旦接收到的温度参数高过了额定工作温度时，就发出警报操作，以提示工作人员进行处理，比如说断电等，以免因此发生火情或短路等事故。

除了需要实时监控电力电缆连接头的温度以外，很多电力电缆大多数埋设在地下，每隔一段会有一个电缆井，可以让工作人员下去进行日常维护等工作，电缆井中相对于比较密闭，其环境因素对放置在其中的电力电缆影响也是比较大的，故对电缆井中的各项参数也属于与电力电缆息息相关的参数，同样需要有效进行监控。故优选的，在前述图1所示实施例中的装置还可以进一步包括环境温度传感器200，如图2所示：

所述环境温度传感器200安装在具有电力电缆连接头的电缆井内，用于采集所述连接头外部的环境温度，并当所述环境温度大于环境温度阈值时发送报警信号以及自身标识信息到所述后台服务器。

这里需要说明的是，电缆井中相对密闭，环境参数一般可以维持一个较为稳定的状态，如果因为一些原因使得电缆井中的温度过高，那么这个高温度会维持很长的时间，这样会导致电力电缆的外绝缘层的软化老化，由此带来隐患，环境温度传感器可以及时的发现环境温度过高的问题并提示后方的工作人员，随报警信号发出的自身标识信息还可以帮助工作人员准确定位事故点。

优选的，在前述图1所示实施例中的装置还可以进一步包括水位高度传感器300，如图3所示：

所述水位高度传感器300安装在具有电力电缆连接头的电缆井内，用于采集所述电缆井内的水位高度，并当所述水位高度大于水位阈值时发送报警信号以及自身标识信息到所述后台服务器。

这里需要说明的是，电缆井中相对密闭，环境参数一般可以维持一个较为稳定的状态，如果电缆井发生漏水等问题将其中的电力电缆部分或者全部浸没的话，长时间的浸泡也会对电力电缆的外绝缘层带来一定程度损害，而且会对下井维护的工作人员也是一种较为不便的工作环境，，水位高度传感器可以及时的发现电缆井中的水位高度，并在水位过高的时候提示后方的工作人员，以使得工作人员对可能面对的工作环境有所准备（比如说携带或穿戴合适的设备），随报警信号发出的自身标识信息还可以帮助工作人员准确定位事故点。

优选的，在前述图1所示实施例中的装置还可以进一步包括腐蚀度传感器400，如图4所示：

所述腐蚀度传感器400安装在具有电力电缆连接头的电缆井内的电力电缆外部，用于采集浸没所述电力电缆的液体的腐蚀度，当所述腐蚀度大于腐蚀度阈值时发送报警信号以及自身标识信息到所述后台服务器。

这里需要说明的是，电缆井存在大量的电力电子器件，当进水后，可能由于浸泡导致液体中存在一定腐蚀性物质，这样长时间的浸泡下对电力电缆的外绝缘层是非常危险的，而且对下井的工作人员来说也可能带来身体上的危害，故实时、准确的确定水中的腐蚀度是非常关键的也是必要的。在水中腐蚀度过高的时候提示后方的工作人员，以使得工作人员对可能面对的工作环境有所准备（比如说携带或穿戴合适的设备），随报警信号发出的自身标识信息还可以帮助工作人员准确定位事故点。

优选的，在前述图1所示实施例中的装置还可以进一步包括气体传感器500，如图5所示：

所述气体传感器安装在具有电力电缆连接头的电缆井内，用于采集所述电缆井内气体的特定气体浓度，当所述特定气体浓度满足气体浓度阈值时发送报警信号以及自身标识信息到所述后台服务器。

其中，优选的，所述特定气体浓度包括氧气浓度、有毒气体浓度和可燃气体浓度中任意一种或多种的组合。

需要说明的是，电缆井中相对密闭，空气流动性很低，如果出现了工作过程中的气体泄漏或者燃烧导致的烟气，会使得电缆井内的空气对下井维护的工作人员带来危害，严重时甚至会有生命危险，故确定出电缆井内的空气中特定气体的浓度是至关重要的，这些特定气体主要包括维持人员呼吸的氧气、以及危害人体的有毒气体，也包括可能会因为明火导致爆炸的可燃气体等等。在电缆井内空气中特定气体浓度过高的时候提示后方的工作人员，以使得工作人员对可能面对的工作环境有所准备（比如说携带或穿戴合适的设备），随报警信号发出的自身标识信息还可以帮助工作人员准确定位事故点。

后台服务器需要处理大量所在辖区内的监控数据，故如果能够建立一个电力电缆网络拓扑图可以让工作人员更加直观的监控整个电力电缆系统，展示的报警信号也可以让工作人员快速获取有效信息和确定事故点位置。

优选的，所述后台服务器根据接收到的所述位置信息获取电力电缆网络拓扑图，并将接收到的所述报警信号在所述电力电缆网络拓扑图上对应所述标识信息的位置进行展示。

由上述实施例可以看出，通过在电力电缆连接头的接口内部安装具有无线发送数据能力的温度传感器，由此可以实时通过无线网络传输采集到的温度数据以及采集点的位置信息到温度接收器，然后由温度接收器通过有线等形式发送到后台服务器进行处理和保存，从而不需要人工再去现场采集，大大提高了效率。

进一步在电缆井中安装了环境温度传感器、水位高度传感器、腐蚀度传感器以及气体传感器等来采集电力电缆的工作环境中的各项参数，并当采集到的参数满足条件时发送报警信号，由此让后台服务器能够及时发现问题，以便及早处理。

需要说明的是，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体（Read-Only Memory，ROM）或随机存储记忆体（Random AccessMemory，RAM）等。

以上对本发明所提供的一种电力电缆参数监控系统进行了详细介绍，本文中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种电力电缆参数监控系统，其特征在于，包括：

温度测量设备，安装在电力电缆连接头的接口内部，用于采集所在接口内部的温度数据，并通过无线网络将所述温度数据以及自身的位置信息发送至对应的温度接收器；

所述温度接收器，用于接收自身信号覆盖范围内的至少一个所述温度测量设备发送的所述温度数据和所述位置信息，并确定由同一个温度测量设备发送的温度数据和位置信息的对应关系，将接收的所述温度数据、所述位置信息以及确定的所述对应关系发送至后台服务器；

所述后台服务器，用于接收和保存所述温度接收器发送的所述温度数据、所述位置信息以及所述对应关系，并当所述温度数据大于接口温度阈值时进行报警操作以及标示对应的所述位置信息。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括环境温度传感器：

所述环境温度传感器安装在具有电力电缆连接头的电缆井内，用于采集所述连接头外部的环境温度，并当所述环境温度大于环境温度阈值时发送报警信号以及自身标识信息到所述后台服务器。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括水位高度传感器：

所述水位高度传感器安装在具有电力电缆连接头的电缆井内，用于采集所述电缆井内的水位高度，并当所述水位高度大于水位阈值时发送报警信号以及自身标识信息到所述后台服务器。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括腐蚀度传感器：

所述腐蚀度传感器安装在具有电力电缆连接头的电缆井内的电力电缆外部，用于采集浸没所述电力电缆的液体的腐蚀度，当所述腐蚀度大于腐蚀度阈值时发送报警信号以及自身标识信息到所述后台服务器。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括气体传感器：

所述气体传感器安装在具有电力电缆连接头的电缆井内，用于采集所述电缆井内气体的特定气体浓度，当所述特定气体浓度满足气体浓度阈值时发送报警信号以及自身标识信息到所述后台服务器。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，

所述特定气体浓度包括氧气浓度、有毒气体浓度和可燃气体浓度中任意一种或多种的组合。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，

所述位置信息包括经纬度度坐标、电力电缆线路名称和相位情况。

8.根据权利要求1至7任意一项所述的系统，其特征在于，

所述后台服务器根据接收到的所述位置信息获取电力电缆网络拓扑图，并将接收到的所述报警信号在所述电力电缆网络拓扑图上对应所述标识信息的位置进行展示。

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