CN107991999A - 电力电缆隧道综合监控系统和方法 - Google Patents
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Classifications
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- G—PHYSICS
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- G05B19/4183—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS], computer integrated manufacturing [CIM] characterised by data acquisition, e.g. workpiece identification
Abstract
本发明实施例公开了一种电力电缆隧道综合监控系统和方法，其中所述电力电缆隧道综合监控系统包括：电缆本体信息监测机构和隧道环境监测配套机构；其中电缆本体信息监测机构包括：环流监测子系统、局放监测子系统、光纤测温子系统；其中隧道环境监测配套机构包括：视频监控子系统、安防子系统、消防子系统、风机/水泵/照明控制子系统、有毒有害气体监测子系统、人员定位子系统、机器人巡检子系统、无线通信子系统，隧道防破坏监测子系统。
Description
电力电缆隧道综合监控系统和方法
技术领域
[0001] 本发明涉及电子技术领域，特别是一种电力电缆隧道综合监控系统和方法。
背景技术
[0002] 随着城市建设的不断发展，人们工作和生活中对于能源的依赖度越来越高，因此 各种城市供电设施也随之迅猛发展。其中输电电缆是输送电力的主要载体，随着社会的发 展也就形成了一个巨大的由输电电缆组成的供电网络。由于电缆分布广泛且重要性极高， 因此如何提高电缆本体局放、环流、光纤测温等实时监测、保障电缆运行安全，是当前电力 部门所要面临的问题。一旦输电电缆出现故障，不仅会造成影响城市正常运行的大面积停 电，还会因输电电缆期货导致火灾。
[0003] 以往城市中大多采用输电塔架或输电线杆来承载输电线路，但是随着社会的发展 已经逐渐开始采用电缆隧道来替代输电塔架或输电线杆。电缆隧道具有封闭性强的优势， 相比较露天的输电线杆来说可以防止由于自然灾害和意外造成的输电故障，但是一旦发生 火灾也会造成极难灭火。这是由于在封闭的电缆隧道内发生火灾时，燃烧会迅速消耗掉隧 道内部氧气并产生大量有害气体；当甲烷、一氧化碳等危险气体达到一定浓度时还会引起 爆炸。同时发生火灾时输电隧道内部环境十分恶劣，不仅会抢修人员造成人身安全威胁，还 会因为导致抢修人员的通信受阻而带来人身安全隐患。
[0004] 同时，电力隧道内敷设的大量的高压电缆、通讯光缆等资产成为犯罪分子的重点 偷盗对象，一旦发生电缆、光缆盗割事件或线路故障会对工业生产、居民生活造成极大的负 面影响。
[0005] 由于电力隧道内设置通风设备、排水设备、视频、照明、无线通信应急设备等，因此 如何远程/本地启停控制、高效利用设备实现智能联动，是当前输电隧道综合监控的重要课 题。利于隧道内工作人员人身安全及定位。
发明内容
[0006] 针对现有技术中存在的问题，本发明实施例的目的是提供一种电力电缆隧道综合 监控系统和方法，至少部分的解决现有技术中存在的问题，以提供一种能够更为安全、全面 的电力电缆隧道监控技术，实现电力电缆本体监测和隧道环境监测数据标准化采集、监视、 操作和控制、以电子地图方式显示子系统中设备位置信息、状态信息，实现子系统间信息互 联互通，实现在线制定智能联动策略机制、设备定期巡检与智能维护等高级应用功能。
[0007] 为了实现上述目的，本发明实施例提出了一种电力电缆隧道综合监控方法，包括： 电缆本体信息监测机构和隧道环境监测配套机构；
[0008]其中电缆本体信息监测机构包括:环流监测子系统、局放监测子系统、光纤测温子 系统；
[0009]环流在线监测子系统包括:采集单元、环流监测主机、远程监控服务器;其中所述 环流在线监测子系统通过监测电缆运行电流和护层电流来监测电缆的运行状态;其中采集 单元包括传感器、采集器;每个前端的采集单元连接环流监测主机和远程监控服务器以进 行数据分析、管理和故障判断；
[0010]光纤测温子系统包括:设置在待测电缆回路表面的测温光缆，且所有测温光缆都 连接DTS测温主机以实时监测运行电缆的表面温度；以在待测电缆的温度达到报警设定值 即进行报警；
[0011]局放监测子系统包括:高频电流传感器、局部放电采集器、局放监测主机;其中所 述局放监测主机连接控制中心以使控制中心实时获取局部放电量趋势曲线和典型局部放 电图谱，以监测待测电缆的局部放电趋势和典型局部放电图谱；其中高频电流传感器和局 部放电采集器用于实时采集待测电缆的高频局部放电信号的波形图；
[0012]其中隧道环境监测配套机构包括:视频监控子系统、安防子系统、消防子系统、风 机/水栗/照明控制子系统、有毒有害气体监测子系统、人员定位子系统、机器人巡检子系 统、无线通信子系统；
[0013]视频监控子系统至少包括设置在电力隧道入口、集水井、电缆接头处、隧道交叉处 的摄像头，所述视频监控子系统利用720P带红外夜视功能网络高清网络摄像头，且这些带 红外夜视功能网络高清网络摄像头连接通过光纤接入视频信息子网，将视频数据存储至 NVR存储单元；
[0014]有毒有害气体监测子系统用于采集电力隧道内各区间的环境参数，其中环境参数 包括以下的至少一种:温度、湿度、氧含量、硫化氢含量、一氧化碳、集水坑液位;有毒有害气 体监测子系统用于根据环境信息和网络型采集单元实现实时数据信息的远程遥测，并与排 水栗、排风机、照明设备联动；
[0015]风机/水泵/照明控制子系统用于采集设备运行状态信息以及时发现设备故障现 象;且风机/水泵/照明控制子系统与水位仪、水泵、风机、照明进行联动；
[0016] 消防子系统包括:消防监测、灭火系统、智能专家控制；消防子系统用于实时采集 上报自动灭火装置启动装置状态信息，自动灭火装置启动后实时报警，且消防子系统与排 风机、视频监控、照明设备联动以提供现场信息；
[0017] 安防子系统包括:读卡器、开门按钮、电锁、门禁控制器;其中门禁控制器将门禁状 态等信息传给控制中心;其中有人出入的井盖处安装智能电子井盖以进行远程遥控开启、 实时状态监视、非授权开启告警;其中电子井盖与风机/水泵/照明控制子系统、视频监控子 系统联动以实现自动自控开灯排风和视频监控;其中电子井盖设有机械强制开启机构以在 断电时开启；
[0018] 人员定位子系统包括：半有源RFID标签、半有源低频激活器、读写器，以根据现场 人员佩戴的半有源RFID标签进行定位；
[0019]用于监测电缆本体、电缆排管、电缆隧道的异常振动;其中包括:传感光缆、光纤振 动主机;其采用分布式光纤振动传感技术并结合C-0TDR技术，通过对电力电缆沿线区域敷 设振动探测光缆来实现对外力破坏行为的有效预警并精确定位；
[0020]无线通信子系统包括无线接入点AP，且该AP通过光纤交换机接入到光纤网中； [0021] 机器人巡检子系统用于对隧道环境和电缆运行状态进行远程巡检以实时动态采 集数据;其中电缆隧道内设有轨道且每间隔一定距离配置一台轨道式摄像机;轨道式摄像 机上设有自动监测机构、测温机构，其中自动检测机构包括:摄像机、红外热像仪、数控云 台、控制/传输机构；其中轨道式摄像机设置在预先布设的导轨上，其中控制/传输机构包 括:交换机、传输设备、服务器软件和管理软件;利用数控云台搭载摄像机、红外热像仪，可 以实现视频监控、设备温度远程自动测量;结合导轨可以实现自动巡航，且数控云台可以控 制摄像机、红外热像仪转动以实现全覆盖监测；当监测到设备异常时，通过控制/传输机构 向控制中心进行报警。
[0022]同时，本发明实施例还提出了一种利用如前任一项所述的电力电缆隧道综合监控 系统的电力电缆隧道综合监控方法，包括：
[0023]利用环流监测子系统监测环流参数，利用局放监测子系统实时监测待测电缆以获 取局部放电量趋势曲线和典型局部放电图谱，利用光纤测温子系统实时监测待测电缆回路 表面的温度；
[0024]利用视频监控子系统至少包括设置在电力隧道入口、集水井、电缆接头处、隧道交 叉处的实时图像，利用安防子系统的门禁和电子井盖获取电缆隧道的进出信息，利用消防 子系统进行火灾报警，利用风机/水栗/照明控制子系统与其他子系统联动以自动开启风 机、水栗、照明，利用有毒有害气体监测子系统监测电缆隧道内的气体，利用人员定位子系 统中现场人员身上的半有源RFID标签进行实时定位，利用机器人巡检子系统定期沿轨道进 行运动巡检，利用无线通信子系统提供电缆隧道内的现场人员的通讯，利用隧道防破坏监 测子系统用于监测电缆本体、电缆排管、电缆隧道的异常振动。
[0025]本发明实施例提出的电力电缆隧道综合监控系统，基于IEC61850规范建立信息模 型;其中信息模型包含:设备台账、通信状态、自检告警、设备资源、内部环境。由于现有的很 多电缆隧道已经有了进行数据监控的各种设备；如果这些设备支持IEC61850规约，则可以 直接接入到本发明实施例的电力电缆隧道综合监控系统。视频监控子系统、机器人巡检子 系统、无线通信子系统都直接接入到电力电缆隧道综合监控系统内，无论其是否支持 IEC61850规约。对于其他子系统，如果这些设备不支持IEC61850规约，则需要接入进行协议 转换的通信管理机，由通信管理机统一采用IEC61850建模后接入到本发明实施例的电力电 缆隧道综合监控系统。
[0026]本发明实施例的电力电缆隧道综合监控系统，通过DL/T860标准规约全面整合电 缆本体监测部分、隧道配套部分的相关子系统信息，实现子系统间的互联互动。根据消防预 警状态、报警状态、报警恢复状态;温湿度报警状态、报警恢复状态;含氧浓度、有害气体浓 度报警状态、报警恢复状态;水位过高报警状态、恢复状态；电缆载流量突变、电缆超温、局 放报警状态、报警恢复状态；门禁、电子井盖开启；红外对射报警状态、恢复状态；隧道被挖 掘信号等引发联动的信号或设备对视频、照明、门禁、电子井盖、水泵、风机、灭火设备(防火 门、消防弹）、应急广播或声光报警器采用硬联动、软联动、远程联动三级联动控制。
[0027]本发明实施例的电力电缆隧道综合监控系统，能够对设备运行健康状态进行评估 分析、设备缺陷管理、巡检计划移动式发布、处理结果上传服务器等功能。通过采集设备自 检信息，设置报警级别，结合历史数据进行设备故障诊断，并通过采集设备内部电压、温度、 CPU利用率、存储空间等信息分析设备性能等级，建立设备运行状态健康评价体系，形成设 备故障或缺陷记录简报。通过设备状态智能分析结果实现设备报警一巡检工单生成一任务 派发一自动抢单一设备故障排除一处理情况汇报，整个流程实现完全自动化。
[0028]本发明实施例的电力电缆隧道综合监控系统德鳄可视化展示平台按隧道、回路两 种方式展示。隧道按区域分类，两个工作井之间或两个防火门之间为一个电力仓，此种方式 偏重对隧道环境配套设备的监测；回路按出线回路分类，这种方式偏重对电缆本体设备的 监测，此部分主要展示电缆本体监测、机器人巡检、人员定位、隧道防破坏几个方面。本发明 实施例的电力电缆隧道综合监控系统采用矢量化电子地图GIS和设备导航相结合，通过GIS 地图，可以清晰展示具体到某个电力仓内设备，能够显示每个设备的数据、故障状态。设备 树导航可以根据选择的具体设备，在地图上进行位置定位。
[0029]其中，在局端的控制中心可以实现对本发明实施例的电力电缆隧道综合监控系统 中的设备进行设备管理、运维管理。 、一
[0030] 设备管理包含：台账查询、台账维护;其中台账查询能够实现设备汇总统计信息台 账明细数据查询功能;台账维护能够实现台账的新建、编辑、删除功能。
[0031] 运维管理包括:缺陷统计、缺陷登记;其中缺陷统计可以根据选择的设备、起止日 期，以饼图的形式展示一次设备和二次设备的缺陷数量占比；其中缺陷可以分为:故障、异 常、正常。缺陷登记用于登记在对设备状态进行分析以获取的缺陷记录以及巡检人员巡视 过程中发现并上传的缺陷记录。 ~
[0032]本发明的上述技术方案的有益效果如下:上述技术方案提出了一种电力电缆隧道 综合监控系统和方法，具有以下优点：
[0033]本发明实施例提出的电力电缆隧道综合监控系统由各项专业监测子系统和监控 主站等组成，所有监测数据都集中在电缆隧道综合监控系统的监控站上分析、控制、显示和 存储，实现统一管理、统一控制。所述电力电缆隧道综合监控系统能够实现电缆隧道内电缆 本体监测、隧道环境监测配套部分等各种子系统标准化的接入，进行标准化信息建模。电力 电缆隧道综合监控系统可实现各子系统间信息互通与共享，实现专家制定的“智能联动策 略”，保障电缆隧道内环境、设备状态监测与防盗、运维人员安全。所述电力电缆隧道综合监 控系统可通过巡检机器人，利用监控平台、WEB浏览或移动手持终端在不在现场的情况下实 现“设备定期巡检”。所述电力电缆隧道综合监控系统总体功能包括数据展示，GIS展示、设 备台账管理、设备缺陷登记与发布、设备维护计划单发布、设备维护结果上传、短信通知、联 动^略管理以及远程控制。由此可见，本发明实施例实现了多种监视控制装置之间的信息 共享和有效协调，建立了真正意义上的电力电缆隧道综合监控系统，提高了电力隧道运行 维护水平。所述电力电缆隧道综合监控系统采用手持终端将设备故障预警、报警信息、维护 计划、维护结果等信息及时通知相关责任人，实现“设备维护智能化”。
附图说明
[0034]图1为本发明实施例的电力电缆隧道综合监控系统总体框架模块图；
[0035]图2为环流监测系统模块示意图；
[0036]图3为光纤测温系统模块示意图；
[0037]图4为局放监测系统模块示意图；
[0038]图5为视频监测系统模块示意图；
[0039]图6为环境监测系统模块示意图；
[0040]图7为风机、照明、水泵控制系统模块示意图；
[0041]图8为消防系统模块示意图； *
[0042] 图9为门禁系统模块示意图；
[0043] 图10为人员定位系统模块示意图；
[0044] 图11为隧道防破坏系统模块示意图；
[0045] 图12为无线通信系统模块示意图；
[0046] 图13为机器人巡检系统模块示意图。
具体实施方式
[0047]为了说明本发明的一种基下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细 的说明。 _ —
[0048]如图1 -13所示的，本发明实施例提出了 一种电力电缆隧道综合监控系统和方法。 [0049]如图1所示的，该电力电缆隧道综合监控系统包括:电缆本体信息监测机构和隧道 环境监测配套机构;其中电缆本体信息监测机构包括:环流监测子系统、局放监测子系统、 光纤测温子系统;隧道环境监测配套机构包括:视频监控子系统、安防子系统、消防子系统、 风机/水泵/照明控制子系统、有毒有害气体监测子系统、人员定位子系统、机器人巡检子系 统、无线通信子系统，。
[0050]如图1所示的，在网络架构上可以分为设备间隔层、网络层和应用层;其中设备间 隔层采用ICD模型文件方式接入监控系统，对于不能提供ICD模型文件的设备，增加协议与 ICD模型置换网关机接入;其中网络层采用光纤环网、单网或双网机制；其中应用层布置数 据存储服务器、应用服务器、Web服务器、工作站以及手持终端设备，提供历史数据存储、视 频存储服务;间隔层设备数据采集、监视、设备联动策略制定、设备智能运维、客户端数据转 发服务;其中B/S客户端数据发布、为B/S客户端用户提供下载、上传等服务;操作与监视功 能;音视频通话、人员定位、巡视计划下载、巡视结果上传服务器等操作。
[0051] 如图2所示的，环流在线监测子系统包括:采集单元、环流监测主机、远程监控服务 器;其中所述环流在线监测子系统通过监测电缆运行电流和护层电流来监测电缆的运行状 态。其中采集单元包括传感器、采集器;每个前端的采集单元通过内部独立分配IP地址，通 过敷设光纤局域网传输数据，同时环流监测主机和远程监控服务器用于进行数据分析、管 理和故障判断。
[0052] 如图3所示的，光纤测温子系统包括设置在待测电缆回路表面的测温光缆，且所有 测温光缆都连接DTS测温主机以实时监测运行电缆的表面温度;一旦待测电缆的温度达到 报警设定值即进行报警。
[0053] 如图4所示的，局放监测子系统包括:高频电流传感器、局部放电采集器、局放监测 主机;其中所述局放监测主机连接控制中心以使控制中心实时获取局部放电量趋势曲线和 典型局部放电图谱，以监测待测电缆的局部放电趋势和典型局部放电图谱。其中高频电流 传感器和局部放电采集器用于实时采集待测电缆的高频局部放电信号的波形图。
[0054] 如图5所示的，视频监控子系统至少包括设置在电力隧道入口、集水井、电缆接头 处、隧道交叉处的摄像头，所述视频监控子系统利用720P带红外夜视功能网络高清网络摄 像头，且这些带红外夜视功能网络高清网络摄像头连接通过光纤接入视频信息子网，将视 频数据存储至NVR存储单元。
[0055]如图6所示的，有毒有害气体监测子系统用于采集电力隧道内各区间的环境参数， 其中环境参数包括以下的至少一种:温度、湿度、氧含量、硫化氢含量、一氧化碳、集水坑液 位。有毒有害气体监测子系统用于根据环境信息和网络型采集单元实现实时数据信息的远 程遥测，并可实现环境控制设备智能联动(如排水栗、排风机、照明等设备）。
[0056]如图7所示的，风机/水栗/照明控制子系统的运行采用控制逻辑，同时采集设备运 行状态信息(遥信量），及时发现设备故障现象。自动控制方式可实现为水位仪和水杲联动， 环境监测信息与风机联动，照明作为辅助信息，可以根据实际需要任意关联。以上设备采用 DL/T860智能测控单元，通过网络实现远程控制，并采集设备运行状态信息。
[0057]如图8所示的，消防子系统包括消防监测、灭火系统及智能专家控制三部分，用于 实时采集上报自动灭火装置启动装置状态信息，自动灭火装置启动后实时报警，同时可实 现消防信息与排风风机、视频监控、现场照明联动，给监控人员提供丰富详实的现场信息。 [0058]如图9所示的，安防子系统包括:读卡器、开门按钮、电锁、门禁控制器;其中门禁控 制器将门禁状态等信息传给控制中心。在有人出入的井盖处安装智能电子井盖；智能电子 井盖具备远程遥控开启、实时状态监视、非授权开启告警等功能，同时在紧急情况下可开启 内部机械进入。满足有线传输和无线遥控通讯方式的需求。同时，电子井盖与风机/水栗/照 明控制子系统、视频监控子系统联动，以实现自动自控开灯排风和视频监控 [0059]如图10所示的，人员定位子系统基于半有源RFID技术的人员区域定位管理系统由 半有源RFID电子标签、半有源低频激活器、读写器(接收器、电子监控基站）、网络设备、计算 机、服务器和系统软件组成。
[0060]如图11所示的，用于监测电缆本体、电缆排管、电缆隧道的异常振动。其中包括:传 感光缆、光纤振动主机;其采用分布式光纤振动传感技术并结合GHTTOR技术，通过对电力电 缆沿线区域敷设振动探测光缆来实现对外力破坏行为的有效预警并精确定位。
[0061]如图12所不的，无线通信子系统通过工业级无线接入点(AccessPoint，以下简称 AP)实现对电力电缆隧道内部无线信号全覆盖，满足人员通信和隧道机器人使用要求。具体 为隧道内每100米安装一台无线AP，该AP通过光纤交换机接入到光纤网中。通过无线AP和无 线AP控制器，对整条电力电缆隧道进行无线信号全覆盖。人员通信可利用无线网络，配置网 络服务器和网络手机实现通讯以及定位功能。
[0062] 如图13所示的，机器人巡检子系统用于对隧道环境和电缆运行状态进行远程巡检 以实时动态采集数据。其中电缆隧道内设有轨道且每间隔一定距离配置一台轨道式摄像 机;轨道式摄像机上设有自动监测机构、测温机构，其中自动检测机构包括:摄像机、红外热 像仪、数控云台、控制/传输机构;其中轨道式摄像机设置在预先布设的导轨上，其中控制/ 传输机构包括:交换机、传输设备、服务器软件和管理软件。利用数控云台搭载摄像机、红外 热像仪，可以实现视频监控、设备温度远程自动测量;结合导轨可以实现自动巡航，且数控 云台可以控制摄像机、红外热像仪转动以实现全覆盖监测。当监测到设备异常时，通过控 制/传输机构向控制中心进行报警。
[0063] 本发明实施例提出的电力电缆隧道综合监控系统，基于IEC61850规范建立信息模 型;其中信息模型包含:设备台账、通信状态、自检告警、设备资源、内部环境。由于现有的很 多电缆隧道已经有了进行数据监控的各种设备；如果这些设备支持IEC61850规约，则可以 直接接入到本发明实施例的电力电缆隧道综合监控系统。视频监控子系统、机器人巡检子 系统、无线通信子系统都直接接入到电力电缆隧道综合监控系统内，无论其是否支持 IEC61850规约。对于其他子系统，如果这些设备不支持IEC61850规约，则需要接入进行协议 转换的通信管理机，由通信管理机统一采用IEC61850建模后接入到本发明实施例的电力电 缆隧道综合监控系统。
[0064] 本发明实施例的电力电缆隧道综合监控系统，通过DL/T860标准规约全面整合电 缆本体监测部分、隧道配套部分的相关子系统信息，实现子系统间的互联互动。根据消防预 警状态、报警状态、报警恢复状态;温湿度报警状态、报警恢复状态;含氧浓度、有害气体浓 度报警状态、报警恢复状态;水位过高报警状态、恢复状态；电缆载流量突变、电缆超温、局 放报警状态、报警恢复状态；门禁、电子井盖开启；红外对射报警状态、恢复状态;隧道被挖 掘信号等引发联动的信号或设备对视频、照明、门禁、电子井盖、水栗、风机、灭火设备(防火 门、消防弹）、应急广播或声光报警器采用硬联动、软联动、远程联动三级联动控制。
[0065]本发明实施例的电力电缆隧道综合监控系统，能够对设备运行健康状态进行评估 分析、设备缺陷管理、巡检计划移动式发布、处理结果上传服务器等功能。通过采集设备自 检信息，设置报警级别，结合历史数据进行设备故障诊断，并通过采集设备内部电压、温度、 cpu利用率、存储空间等信息分析设备性能等级，建立设备运行状态健康评价体系，形成设 备故障或缺陷记录简报。通过设备状态智能分析结果实现设备报警一巡检工单生成一任务 派发一自动抢单一设备故障排除一处理情况汇报，整个流程实现完全自动化。
[0066]本发明实施例的电力电缆隧道综合监控系统德鳄可视化展示平台按隧道、回路两 种方式展示。隧道按区域分类，两个工作井之间或两个防火门之间为一个电力仓，此种方式 偏重对隧道环境配套设备的监测；回路按出线回路分类，这种方式偏重对电缆本体设备的 监测，此部分主要展不电缆本体监测、机器人巡检、人员定位、險道防破坏几个方面。本发明 实施例的电力电缆隧道综合监控系统采用矢量化电子地图GIS和设备导航相结合，通过gis 地图，可以清晰展示具体到某个电力仓内设备，能够显示每个设备的数据、故障状态。设备 树导航可以根据选择的具体设备，在地图上进行位置定位。 ‘。
[0067]其中，在局端的控制中心可以实现对本发明实施例的电力电缆險道综合监控系统 中的设备进行设备管理、运维管理。 ’ 〜
[0068]设备管理包含:台账查询、台账维护;其中台账查询能够实现设备汇总统计信息台 账明细数据查询功能；台账维护能够实现台账的新建、编辑、删除功能。 D
[0069]运维管理包括:缺陷统计、缺陷登记;其中缺陷统计可以根据选择的设备、起止日 期，以饼图的形式展不一次设备和一次设备的缺陷数量占比；其中缺陷可以分为:故障、异 常、正常。缺陷登记用于登记在对设备状态进行分析以获取的缺陷记录以及巡检人房巡视 过程中发现并上传的缺陷记录。 >
[0070]以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员 来说，在不脱尚本发明所述原理的iu提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也 应视为本发明的保护范围。
Claims (4)
1.一种电力电缆隧道综合监控系统，其特征在于，包括：电缆本体信息监测机构和隧道 环境监测配套机构； 其中电缆本体信息监测机构包括：环流监测子系统、局放监测子系统、光纤测温子系 统； 其中隧道环境监测配套机构包括:视频监控子系统、安防子系统、消防子系统、风机/水 泵/照明控制子系统、有毒有害气体监测子系统、人员定位子系统、机器人巡检子系统、无线 通信子系统，隧道防破坏监测子系统。
2.根据权利要求1所述的电力电缆隧道综合监控系统，其特征在于，其中电缆本体信息 监测机构包括:环流监测子系统、局放监测子系统、光纤测温子系统； 环流在线监测子系统包括:采集单元、环流监测主机、远程监控服务器;其中所述环流 在线监测子系统通过监测电缆运行电流和护层电流来监测电缆的运行状态;其中采集单元 包括传感器、采集器;每个前端的采集单元连接环流监测主机和远程监控服务器以进行数 据分析、管理和故障判断； 光纤测温子系统包括:设置在待测电缆回路表面的测温光缆，且所有测温光缆都连接 DTS测温主机以实时监测运行电缆的表面温度；以在待测电缆的温度达到报警设定值即进 行报警； 局放监测子系统包括:高频电流传感器、局部放电采集器、局放监测主机;其中所述局 放监测主机连接控制中心以使控制中心实时获取局部放电量趋势曲线和典型局部放电图 谱，以监测待测电缆的局部放电趋势和典型局部放电图谱;其中高频电流传感器和局部放 电采集器用于实时采集待测电缆的高频局部放电信号的波形图。
3.根据权利要求1所述的电力电缆隧道综合监控系统，其特征在于，其中隧道环境监测 配套机构包括:视频监控子系统、安防子系统、消防子系统、风机/水泵/照明控制子系统、有 毒有害气体监测子系统、人员定位子系统、机器人巡检子系统、无线通信子系统，隧道防破 坏监测子系统； 其中隧道环境监测配套机构包括:视频监控子系统、安防子系统、消防子系统、风机/水 泵/照明控制子系统、有毒有害气体监测子系统、人员定位子系统、机器人巡检子系统、无线 通信子系统，隧道防破坏监测子系统； 视频监控子系统至少包括设置在电力隧道入口、集水井、电缆接头处、隧道交叉处的摄 像头，所述视频监控子系统利用720P带红外夜视功能网络高清网络摄像头，且这些带红外 夜视功能网络高清网络摄像头连接通过光纤接入视频信息子网，将视频数据存储至NVR存 储单元； 有毒有害气体监测子系统用于采集电力隧道内各区间的环境参数，其中环境参数包括 以下的至少一种:温度、湿度、氧含量、硫化氢含量、一氧化碳、集水坑液位;有毒有害气体监 测子系统用于根据环境信息和网络型采集单元实现实时数据信息的远程遥测，并与排水 栗、排风机、照明设备联动； 风机/水栗/照明控制子系统用于采集设备运行状态信息以及时发现设备故障现象;且 风机/水泵/照明控制子系统与水位仪、水栗、风机、照明进行联动； 消防子系统包括：消防监测、灭火系统、智能专家控制；消防子系统用于实时采集上报 自动灭火装置启动装置状态信息，自动灭火装置启动后实时报警，且消防子系统与排风机、 视频监控、照明设备联动以提供现场信息； 安防子系统包括:读卡器、开门按钮、电锁、门禁控制器;其中门禁控制器将门禁状态等 信息传给控制中心;其中有人出入的井盖处安装智能电子井盖以进行远程遥控开启、实时 状态监视、非授权开启告警;其中电子井盖与风机/水栗/照明控制子系统、视频监控子系统 联动以实现自动自控开灯排风和视频监控;其中电子井盖设有机械强制开启机构以在断电 时开启； 人员定位子系统包括:半有源RFID标签、半有源低频激活器、读写器，以根据现场人员 佩戴的半有源RFID标签进行定位； 隧道防破坏监测子系统用于监测电缆本体、电缆排管、电缆隧道的异常振动;其中隧道 防破坏监测子系统包括:传感光缆、光纤振动主机;其采用分布式光纤振动传感技术并结合 C-OTDR技术，通过对电力电缆沿线区域敷设振动探测光缆来实现对外力破坏行为的有效预 警并精确定位； 无线通信子系统包括无线接入点AP，且该AP通过光纤交换机接入到光纤网中； 机器人巡检子系统用于对隧道环境和电缆运行状态进行远程巡检以实时动态采集数 据;其中电缆隧道内设有轨道且每间隔一定距离配置一台轨道式摄像机;轨道式摄像机上 设有自动监测机构、测温机构，其中自动检测机构包括:摄像机、红外热像仪、数控云台、控 制/传输机构;其中轨道式摄像机设置在预先布设的导轨上，其中控制/传输机构包括:交换 机、传输设备、服务器软件和管理软件;利用数控云台搭载摄像机、红外热像仪，可以实现视 频监控、设备温度远程自动测量;结合导轨可以实现自动巡航，且数控云台可以控制摄像 机、红外热像仪转动以实现全覆盖监测；当监测到设备异常时，通过控制/传输机构向控制 中心进行报警。
4.一种利用如权利要求1-3任一项所述的电力电缆隧道综合监控系统的电力电缆隧道 综合监控方法，其特征在于，包括： 利用环流监测子系统监测环流参数，利用局放监测子系统实时监测待测电缆以获取局 部放电量趋势曲线和典型局部放电图谱，利用光纤测温子系统实时监测待测电缆回路表面 的温度； 利用视频监控子系统至少包括设置在电力隧道入口、集水井、电缆接头处、隧道交叉处 的实时图像，利用安防子系统的门禁和电子井盖获取电缆隧道的进出信息，利用消防子系 统进行火灾报警，利用风机/水栗/照明控制子系统与其他子系统联动以自动开启风机、水 泵、照明，利用有毒有害气体监测子系统监测电缆隧道内的气体，利用人员定位子系统中现 场人员身上的半有源RFID标签进行实时定位，利用机器人巡检子系统定期沿轨道进行运动 巡检，利用无线通信子系统提供电缆隧道内的现场人员的通讯，利用隧道防破坏监测子系 统用于监测电缆本体、电缆排管、电缆隧道的异常振动。
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