CN111273130A - 变电站电缆通道多参量采集与异常防范预警方法及应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种变电站电缆通道多参量采集与异常防范预警方法及应用，包括如下步骤：现场数据采集、电流分段监测、系统自检排查、构建预警模型、轮巡预警筛查，本发明设计合理，通过实时采集电缆隧道温度、湿度、有害气体、有毒气体、积水水位、火灾烟感、井盖移位等数据，实现状态监测及实时监控，实现电缆通道运行多参量信息交换，一旦发现异常，立即通过无线自主网络向主站监控平台报警，并自动启动故障定位、桌面告警业务，督促相关运维人员尽快处理电缆隧道隐患，改变传统的周期性巡检模式，极大地降低人工巡检成本和电缆设备故障发生率，提高工作效率和供电质量，提高电缆通道实时监测、预警、响应和运维水平。
Description
技术领域
本发明涉及输电检测技术领域，尤其涉及一种变电站电缆通道多参量采集与异常防范预警方法及应用。
背景技术
近年来，供电企业电缆隧道发生爆炸和事故的事件不断发生，多次事故都造成了严重的人身伤亡，以及重大的经济损失，社会影响较为恶劣。分析造成此类恶性事故的因素，主要包括火灾、燃爆、坠入身亡、有毒气体等多个方面。对于变电站电缆的运行管理，相关部门每年都投入大量人力物力，对电缆沟井内电缆及环境进行巡视检查。特别是在高温、大负荷季节进行大量巡检工作，对井沟内电缆接头进行红外测温，井盖安全防偷窃防破坏巡视，及井沟内积水、防火观察检测等，但这些巡检都是依靠人工前往现场进行实地查看，不能有效进行预防和超前预警，存在一定的缺陷。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述问题，提供一种变电站电缆通道多参量采集与异常防范预警方法及应用，能够降低人工巡检成本和电缆设备故障发生率，提高工作效率和供电质量，提高电缆通道实时监测、预警、响应和运维水平。
为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明是通过以下技术方案实现：
一种变电站电缆通道多参量采集与异常防范预警方法及应用，包括如下步骤：
S100、现场数据采集：通过采集终端并利用GPS、GIS地理定位技术，引入采集模块自组网技术和复杂环境下的通讯干扰技术，实现对现场多源数据的采集和可靠连续上传；
S200、电流分段监测：对同一电缆的分段电流进行监测，通过区段差动保护方式实现区段区内区外故障定位；
S300、系统自检排查：对于现场数据采集的采集终端开启自检以及巡检功能，同时校验采集终端的运行状态；
S400、构建预警模型：通过对电缆通道运行工况多状态监测示范段监测数据的积累分析，获取反映电缆线路状况的关键参数，并建立预警模型；
S500、轮巡预警筛查：通过制定告警阈值指标，根据告警类型和告警级别制定相应的上下限进行异常和隐患的排查。
优选地，上述变电站电缆通道多参量采集与异常防范预警方法中，步骤S100中，采集终端采用嵌入式LUNIX平台。
优选地，上述变电站电缆通道多参量采集与异常防范预警方法中，步骤S100中采用ZigBee无线自组通信网技术。
优选地，上述变电站电缆通道多参量采集与异常防范预警方法中，步骤S100中采用多信道随机跳频通信技术进行现场数据的不间断连续传输。
优选地，上述变电站电缆通道多参量采集与异常防范预警方法中，步骤S400中的关键参数包括电缆运行环境的温度、湿度、气体成分、积水位、井盖移位以及电缆负荷参量。
优选地，上述变电站电缆通道多参量采集与异常防范预警方法中，步骤S400中，预警模型采用检测值与标准值比对的方法进行异常或预警的判断。
优选地，上述变电站电缆通道多参量采集与异常防范预警方法中，步骤S500中，用户通过自定义阈值有选择地排查异常或隐患，并报告告警事件。
优选地，一种变电站电缆通道多参量采集与异常防范预警应用，变电站电缆通道多参量采集与异常防范预警应用在电网输电安全中。
本发明的有益效果是：
本发明设计合理，通过实时采集电缆隧道温度、湿度、有害气体、有毒气体、积水水位、火灾烟感、井盖移位等数据，实现状态监测及实时监控，实现电缆通道运行多参量信息交换，一旦发现异常，立即通过无线自主网络向主站监控平台报警，并自动启动故障定位、桌面告警业务，督促相关运维人员尽快处理电缆隧道隐患，改变传统的周期性巡检模式，极大地降低人工巡检成本和电缆设备故障发生率，提高工作效率和供电质量，提高电缆通道实时监测、预警、响应和运维水平。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述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。
图1为本发明变电站电缆通道多参量采集与异常防范预警方法的流程图。
具体实施方式
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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1所示，本实施例为一种变电站电缆通道多参量采集与异常防范预警方法，应用在电网输电安全上，包括如下步骤：
S100、现场数据采集：通过采集终端并利用GPS、GIS地理定位技术，引入采集模块自组网技术和复杂环境下的通讯干扰技术，实现对现场多源数据的采集和可靠连续上传。其中采集终端采用嵌入式LUNIX平台，功能扩展性强，具备就地决策预警及远方功能，既支持独立应用，同时支持2个及以上业务中心(多主站模式)，可复用性强。
由于电缆通道内空间狭小封闭且电磁干扰严重，传统的无线通信方式使得信息传输不稳定。为保证采集终端的各传感器模块能连续可靠地将采集的各类设备信息及时上传给智能主机进行数据分析处理，项目采用ZigBee无线自组通信网技术。
考虑到电缆通道内的复杂电磁环境，为保证信息的不间断连续可靠传输，研究强干扰等复杂环境下的通讯抗干扰技术。另外，项目采用多信道随机跳频通信技术，辅以增强型通讯模块及高灵敏延长天线，合理选择天线的安装位置，能适应各类复杂干扰环境并具备现场长期抗干扰能力，极大提高数据采集成功率，切实保障数据传输正常。
S200、电流分段监测：对同一电缆的分段电流进行监测，通过区段差动保护方式实现区段区内区外故障定位。电缆出线接地和短路故障时，很难确定故障点区段，一般是通过停电状态下，通过电缆局放测试仪检测电缆故障点，项目通过对同一电缆的分段电流监测，通过区段差动保护方式实现区段区内区外故障定位，为电缆故障的范围缩小和快速查找提供了技术可能和实践基础。
S300、系统自检排查：对于现场数据采集的采集终端开启自检以及巡检功能，同时校验采集终端的运行状态。为保障软件平台可靠运行以得到预期的运行效果，自检技术尤为关键，上位管理机与电缆通道状态综合监测预警平台及采集终端主机都需要设计自检功能，时刻保障设备运行正常，在此基础上，实现整体平台自检，校验采集模块的运行状态。
S400、构建预警模型：通过对电缆通道运行工况多状态监测示范段监测数据的积累分析，获取反映电缆线路状况的关键参数，并建立预警模型。通过对电缆通道运行工况多状态监测示范段监测数据的积累分析，获取反映电缆线路状况的关键参数——电缆运行环境的温度、湿度、气体成分、积水位、井盖移位、电缆负荷等多个参量，并结合预防性试验数据建立电缆运行状态综合检测、评估及预警模型。
S500、轮巡预警筛查：通过制定告警阈值指标，根据告警类型和告警级别制定相应的上下限进行异常和隐患的排查。为保证监控预警平台和终端装置整体运行正常，系统采用可以调节周期的轮巡手段，管理人员可以按照要求(季节、气候、大气、环境、运行条件等)制定队列，采用定时或者周期循环的方式进行自动巡检。运行维护人员也可以在特定的时间段进行巡视。通过制定告警阀值指标，根据告警类型和告警级别制定相应的上下限，保证能够在发现异常或隐患时及时告警，及时方便筛查、有法可依，有据可查。系统在轮巡时，可以根据用户通过自定义阀值有选择地排查异常或隐患，并报告告警事件。
本发明设计合理，通过实时采集电缆隧道温度、湿度、有害气体、有毒气体、积水水位、火灾烟感、井盖移位等数据，实现状态监测及实时监控，实现电缆通道运行多参量信息交换，一旦发现异常，立即通过无线自主网络向主站监控平台报警，并自动启动故障定位、桌面告警业务，督促相关运维人员尽快处理电缆隧道隐患，改变传统的周期性巡检模式，极大地降低人工巡检成本和电缆设备故障发生率，提高工作效率和供电质量，提高电缆通道实时监测、预警、响应和运维水平。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
Claims (8)
1.一种变电站电缆通道多参量采集与异常防范预警方法，其特征在于：包括如下步骤：
S100、现场数据采集：通过采集终端并利用GPS、GIS地理定位技术，引入采集模块自组网技术和复杂环境下的通讯干扰技术，实现对现场多源数据的采集和可靠连续上传；
S200、电流分段监测：对同一电缆的分段电流进行监测，通过区段差动保护方式实现区段区内区外故障定位；
S300、系统自检排查：对于现场数据采集的采集终端开启自检以及巡检功能，同时校验采集终端的运行状态；
S400、构建预警模型：通过对电缆通道运行工况多状态监测示范段监测数据的积累分析，获取反映电缆线路状况的关键参数，并建立预警模型；
S500、轮巡预警筛查：通过制定告警阈值指标，根据告警类型和告警级别制定相应的上下限进行异常和隐患的排查。
2.根据权利要求1所述的变电站电缆通道多参量采集与异常防范预警方法，其特征在于：步骤S100中，采集终端采用嵌入式LUNIX平台。
3.根据权利要求1所述的变电站电缆通道多参量采集与异常防范预警方法，其特征在于：步骤S100中采用ZigBee无线自组通信网技术。
4.根据权利要求1所述的变电站电缆通道多参量采集与异常防范预警方法，其特征在于：步骤S100中采用多信道随机跳频通信技术进行现场数据的不间断连续传输。
5.根据权利要求1所述的变电站电缆通道多参量采集与异常防范预警方法，其特征在于：步骤S400中的关键参数包括电缆运行环境的温度、湿度、气体成分、积水位、井盖移位以及电缆负荷参量。
6.根据权利要求1所述的变电站电缆通道多参量采集与异常防范预警方法，其特征在于：步骤S400中，预警模型采用检测值与标准值比对的方法进行异常或预警的判断。
7.根据权利要求1所述的变电站电缆通道多参量采集与异常防范预警方法，其特征在于：步骤S500中，用户通过自定义阈值有选择地排查异常或隐患，并报告告警事件。
8.一种变电站电缆通道多参量采集与异常防范预警应用，其特征在于：变电站电缆通道多参量采集与异常防范预警应用在电网输电安全中。
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