CN113324592A - 用于管廊监测的系统、方法、切换装置及存储介质 - Google Patents
用于管廊监测的系统、方法、切换装置及存储介质 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113324592A CN113324592A CN202110741432.8A CN202110741432A CN113324592A CN 113324592 A CN113324592 A CN 113324592A CN 202110741432 A CN202110741432 A CN 202110741432A CN 113324592 A CN113324592 A CN 113324592A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- cable
- information
- communication module
- module
- wireless communication
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 title claims abstract description 93
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 44
- 238000003860 storage Methods 0.000 title claims abstract description 14
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims abstract description 233
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 claims abstract description 71
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 claims description 32
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 23
- 238000004590 computer program Methods 0.000 claims description 21
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 claims description 12
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 5
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 4
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 abstract description 21
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 abstract description 11
- 239000000725 suspension Substances 0.000 abstract description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 13
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 13
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 12
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 12
- 230000008569 process Effects 0.000 description 9
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 9
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 9
- 230000006870 function Effects 0.000 description 8
- 230000008859 change Effects 0.000 description 7
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 7
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 6
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 6
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 6
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 6
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 6
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 5
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 4
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 4
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 4
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 4
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 3
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 3
- 206010000369 Accident Diseases 0.000 description 2
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 2
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 2
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 2
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 2
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 description 1
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 238000013480 data collection Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000007791 dehumidification Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000013439 planning Methods 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 231100000614 poison Toxicity 0.000 description 1
- 230000007096 poisonous effect Effects 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 230000000452 restraining effect Effects 0.000 description 1
- 238000012502 risk assessment Methods 0.000 description 1
- 239000013535 sea water Substances 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- 230000007480 spreading Effects 0.000 description 1
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 238000004347 surface barrier Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D21/00—Measuring or testing not otherwise provided for
- G01D21/02—Measuring two or more variables by means not covered by a single other subclass
-
- G—PHYSICS
- G08—SIGNALLING
- G08C—TRANSMISSION SYSTEMS FOR MEASURED VALUES, CONTROL OR SIMILAR SIGNALS
- G08C17/00—Arrangements for transmitting signals characterised by the use of a wireless electrical link
- G08C17/02—Arrangements for transmitting signals characterised by the use of a wireless electrical link using a radio link
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B3/00—Line transmission systems
- H04B3/54—Systems for transmission via power distribution lines
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
Abstract
本发明提供一种用于管廊监测的系统、方法、切换装置及存储介质，该系统包括：信息采集模块、切换模块、无线通信模块、载波通信模块和数据管理中心；所述信息采集模块，用于采集管廊的管廊监测信息，其中，所述管廊监测信息包括所述管廊内电缆的电缆状态信息和环境参数信息，并向所述切换模块发送所述电缆状态信息；所述切换模块，用于基于所述电缆状态信息选择所述无线通信模块或所述载波通信模块，向所述数据管理中心发送所述管廊监测信息；所述数据管理中心，用于基于所述管廊监测信息对所述管廊的安全状态进行监测。本发明避免数据传输过程由于电缆状态异常中止，提高了信息传输可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及电力通信技术领域，尤其涉及一种用于管廊监测的系统、方法、切换装置及存储介质。
背景技术
目前，地下电缆逐渐取代架空线路，成为城市配电网络的主导。地下电缆常埋于地下，受外界环境的影响较小，可有效提高系统的功率因数，维护方便，有利于城市的规划建设与环境保护。然而，地下电缆和电缆管廊同样面临诸多安全隐患，在供电紧张季节，电缆经常在超负荷状态下工作运行，而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，甚至会造成电缆管廊爆炸事故。虽然，在管廊监测系统领域存在电缆载波通信方案获取管廊内相关信息，但在发生电缆线故障时会导致信息传输中止，信息传输的可靠性较低。
发明内容
本发明实施例提供了一种用于管廊监测的系统、方法、切换装置及存储介质，以解决管廊监测过程中信息传输可靠性低的问题。
第一方面，本发明实施例提供了一种用于管廊监测的系统，其特征在于，包括：信息采集模块、切换模块、无线通信模块、载波通信模块和数据管理中心；
所述信息采集模块，用于采集管廊的管廊监测信息，其中，所述管廊监测信息包括所述管廊内电缆的电缆状态信息和环境参数信息，并向所述切换模块发送所述电缆状态信息；
所述切换模块，用于基于所述电缆状态信息选择所述无线通信模块或所述载波通信模块，向所述数据管理中心发送所述管廊监测信息；
所述数据管理中心，用于基于所述管廊监测信息对所述管廊的安全状态进行监测。
在一种可能的实现方式中，所述切换模块包括：控制器和切换电路；
所述控制器，用于判断所述电缆状态信息是否满足切换条件，在所述电缆状态信息满足所述切换条件的情况下，生成第一控制指令，并向所述切换电路发送所述第一控制指令；否则，生成第二控制指令，并向所述切换电路发送所述第二控制指令；
所述切换电路，用于在接收到所述第一控制指令时，激活所述无线通信模块，并控制所述无线通信模块向所述数据管理中心发送所述管廊监测信息；在接收到所述第二控制指令时，控制所述载波通信模块向所述数据管理中心发送所述管廊监测信息，并控制所述无线通信模块处于待机状态。
在一种可能的实现方式中，所述切换模块包括：控制器和切换电路；
所述控制器，用于判断所述电缆状态信息是否满足切换条件，在所述电缆状态信息满足所述切换条件的情况下，生成第一控制指令，并向所述切换电路发送所述第一控制指令；否则，生成第二控制指令，并向所述切换电路发送所述第二控制指令；
所述切换电路，用于在接收到所述第一控制指令时，激活所述无线通信模块，控制所述载波通信模块待机，并控制所述无线通信模块向所述数据管理中心发送所述管廊监测信息；在接收到所述第二控制指令时，激活所述载波通信模块，控制所述载波通信模块向所述数据管理中心发送所述管廊监测信息，并控制所述无线通信模块处于待机状态。
在一种可能的实现方式中，所述通信模块，用于在被激活时，向外发送关联请求帧，并在接收到来自至少一个无线接入点的关联应答帧的情况下，根据所述关联应答帧选择所述至少一个无线接入点中的目标接入点，并向所述目标接入点发送所述管廊监测信息。
在一种可能的实现方式中，所述信息采集模块包括：电缆传感器、环境参数传感器和数据采集模块；
所述电缆传感器，用于检测所述管廊的电缆状态信息；
所述环境参数传感器，用于检测所述管廊内的环境参数信息；
所述数据采集模块，用于获取所述电缆传感器和所述环境参数传感器检测的所述电缆状态信息和环境参数信息；
所述系统还包括：载波通信接口，用于将所述无线通信模块发送的管廊监测信息传输至电缆，以通过线缆发送所述管廊监测信息传输至所述数据管理中心。
第二方面，本发明实施例提供了一种用于管廊监测的方法，包括：
获取管廊内电缆的电缆状态信息；
在所述电缆状态信息满足切换条件的情况下，控制无线通信模块向数据管理中心发送所述电缆状态信息和环境参数信息；否则，控制载波通信模块向所述数据管理中心发送所述电缆状态信息和环境参数信息。
在一种可能的实现方式中，在控制所述无线通信模块发送所述电缆状态信息和环境参数信息至数据管理中心之前，还包括：
生成第一控制指令；
根据所述第一控制指令激活所述无线通信模块，并控制所述载波通信模块处于待机状态。
在一种可能的实现方式中，在控制载波通信模块发送所述电缆状态信息和环境参数信息至所述数据管理中心之前，还包括：
生成第二控制指令；
根据所述第二控制指令激活所述载波通信模块，并控制所述无线通信模块处于待机状态。
在一种可能的实现方式中，所述电缆状态信息包括：电缆温度信息和/或电缆局部放电信号信息。
在一种可能的实现方式中，所述切换条件包括：温度条件和/或局部放电信号条件。
在一种可能的实现方式中，所述电缆状态信息满足切换条件，包括：
所述电缆温度信息满足所述温度条件；或，所述电缆局部放电信号信息满足所述局部放电信号条件。
在一种可能的实现方式中，所述温度条件包括：
电缆线芯温度超过设定工作温度；或，接线端子温度与母排温度的比值大于设定值；或，电缆表面温度低于导体温度；或，电缆表面温度高于环境温度。
在一种可能的实现方式中，所述局部放电信号条件包括：
局部放电信号的幅值小于设定幅值，其中，所述设定幅值基于所述局部放电信号的放电频率确定；或，局部放电信号的放电相位图谱180°分布特征不明显，幅值正负模糊。
第三方面，本发明实施例提供了一种切换装置，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上第一方面或第一方面的任一种可能的实现方式所述方法的步骤。
第四方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上第一方面或第一方面的任一种可能的实现方式所述方法的步骤。
本发明实施例提供一种用于管廊监测的系统、方法、切换装置及存储介质，用于管廊监测的系统，包括：信息采集模块、切换模块、无线通信模块、载波通信模块和数据管理中心。信息采集模块，用于采集管廊的管廊监测信息，其中，管廊监测信息包括管廊内电缆的电缆状态信息和环境参数信息，并向切换模块发送电缆状态信息。切换模块，用于基于电缆状态信息选择无线通信模块或载波通信模块，通过选定的通信模块将管廊监测信息发送至数据管理中心。数据管理中心，用于基于管廊监测信息对管廊的安全状态进行监测。本发明实施例，在电缆状态不满足稳定通信的情况下，切换模块及时从载波通信方式切换至无线通信方式，以将电缆状态信息和管廊内的环境参数信息通过无线通信发送至数据管理中心，避免数据传输过程由于电缆状态异常中止，提高了信息传输可靠性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，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为本发明一实施例提供的用于管廊监测的系统的结构示意图；
图2为本发明另一实施例提供的用于管廊监测的系统的结构示意图；
图3a是本发明一实施例提供的数据采集模块的结构示意图；
图3b是本发明一实施例提供的载波通信模块的结构示意图；
图4为本发明另一实施例提供的用于管廊监测的系统的结构示意图；
图5是本发明一实施例提供的用于管廊监测的方法的流程示意图；
图6为本发明一实施例提供的切换装置的结构示意图。
具体实施方式
以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图通过具体实施例来进行说明。
电力系统中使用的电力电缆主要用于传输和分配电能，常用于城市地下电网、发电站引出线路、工矿企业内部供电及作为过江海水下输电线，所占比重正逐渐增加。然而，地下电缆和电缆管廊同样面临诸多安全隐患，在供电紧张季节，电缆经常在超负荷状态下工作运行，而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。同时，在电缆工作运行时可能会产生甲烷、一氧化碳等可燃、有毒、有害气体，再加上电缆管廊环境密闭，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故。因而，对电缆管廊的环境进行监测成为防止电缆管廊事故的发生中一项重要工作。建立完善的电缆管廊监控系统，对电缆管廊的环境进行实时监测，并在发现火灾等情况时第一时间报警是保障电缆管廊安全稳定运行的有效手段。
目前，电缆管廊的检测系统主要通过无线通信和载波通信两种方式将管廊内的检测数据发送到外部设备。然而，无线通信存在成本过高，管廊里的高压电缆和电力设备会对无线信道产生电磁干扰，导致附近传感节点和通信模块性能下降，且基于无线传输方式的传感器网络容易受到气候变化和地表障碍物的影响，通信稳定性差，通信距离短等缺陷。载波通信存在成本过高，管廊里的高压电缆和电力设备会对无线信道产生电磁干扰，导致附近传感节点和通信模块性能下降，且基于无线传输方式的传感器网络容易受到气候变化和地表障碍物的影响，通信稳定性差，通信距离短等缺陷。电缆载波通信利用已有的电缆网络作为传输媒介，实现数据传递和信息交换，相比于无线通信方式，电缆载波通信质量稳定可靠，但是在电缆温度高、电缆存在局部放大信号异常、电缆断裂、受损等异常情况下，会导致管廊内的检测信息无法传输。因此，本发明提出了一种结合载波通信和无线通信两种通信方案的管廊监测系统，以保证管廊中的信息能够实时的发送到管廊外部的信息管理中心，完成管廊状态的监控和危险预警。
图1为本发明一实施例提供的用于管廊监测的系统的结构示意图。如图1所示，包括：信息采集模块11、切换模块21、无线通信模块31、载波通信模块41和数据管理中心51。
其中，信息采集模块11，用于采集管廊的管廊监测信息，其中，管廊监测信息包括管廊内电缆的电缆状态信息和环境参数信息，并向切换模块21发送电缆状态信息；
切换模块21，用于基于电缆状态信息选择无线通信模块31或载波通信模块41，向数据管理中心51发送管廊监测信息；
数据管理中心51，用于基于管廊监测信息对管廊的安全状态进行监测。
在一种可能的实现方式中，切换模块21包括：控制器和切换电路；
控制器，用于判断电缆状态信息是否满足切换条件，在电缆状态信息满足切换条件的情况下，生成第一控制指令，并向切换电路发送第一控制指令；否则，生成第二控制指令，并向切换电路发送第二控制指令；
切换电路，用于在接收到第一控制指令时，激活无线通信模块31，并控制无线通信模块31向数据管理中心51发送管廊监测信息；在接收到第二控制指令时，控制载波通信模块41向数据管理中心51发送管廊监测信息，并控制无线通信模块31处于待机状态。
在一种可能的实现方式中，切换模块21包括：控制器和切换电路；
控制器，用于判断电缆状态信息是否满足切换条件，在电缆状态信息满足切换条件的情况下，生成第一控制指令，并向切换电路发送第一控制指令；否则，生成第二控制指令，并向切换电路发送第二控制指令；
切换电路，用于在接收到第一控制指令时，激活无线通信模块31，控制载波通信模块41待机，并控制无线通信模块31向数据管理中心51发送管廊监测信息；在接收到第二控制指令时，激活载波通信模块41，控制载波通信模块41向数据管理中心51发送管廊监测信息，并控制无线通信模块31处于待机状态。
在一种可能的实现方式中，切换电路，包括：第一开关；第一开关用于根据第一控制指令控制供电线路为无线通信模块31供电，根据第二控制指令断开供电线路与无线通信模块31的连接，使无线通信模块31处于待机状态，节省能耗。
在一种可能的实现方式中，切换电路，还包括：第二开关；第二开关用于根据第一控制指令断开供电线路与载波通信模块41的连接，使载波通信模块41处于待机状态，节省能耗。根据第二控制指令控制供电线路为载波通信模块41供电。
在一种可能的实现方式中，无线通信模块31，用于在被激活时，向外发送关联请求帧，并在接收到来自至少一个无线接入点的关联应答帧的情况下，根据关联应答帧选择至少一个无线接入点中的目标接入点，并向目标接入点发送管廊监测信息。
在一种可能的实现方式中，信息采集模块11包括：电缆传感器、环境参数传感器和数据采集模块；
电缆传感器，用于检测管廊的电缆状态信息；
环境参数传感器，用于检测管廊内的环境参数信息；
数据采集模块，用于获取电缆传感器和环境参数传感器检测的电缆状态信息和环境参数信息；
其中，信息采集模块11包括电缆传感器和环境参数传感器，分别用于检测管廊的电缆状态信息和环境参数信息，能够满足参数多样化监测需求，且多种监测信息只需部署一套传感器和传输线路。
在一种可能的实现方式中，系统还包括：载波通信接口，用于将无线通信模块31发送的管廊监测信息传输至电缆，以通过线缆发送管廊监测信息传输至数据管理中心51。
在一种可能的实现方式中，无线通信模块31还包括：载波通信接口，用于将管廊监测信息传输至电缆，以通过线缆发送管廊监测信息传输至数据管理中心51。
本实施例提供的用于管廊监测的系统，包括：信息采集模块11、切换模块21、无线通信模块31、载波通信模块41和数据管理中心51。信息采集模块11，用于采集管廊的管廊监测信息，其中，管廊监测信息包括管廊内电缆的电缆状态信息和环境参数信息，并向切换模块21发送电缆状态信息。切换模块21，用于基于电缆状态信息选择无线通信模块31或载波通信模块41，通过选定的通信模块将管廊监测信息发送至数据管理中心51。数据管理中心51，用于基于管廊监测信息对管廊的安全状态进行监测。本发明实施例，在电缆状态不满足稳定通信的情况下，切换模块21及时从载波通信方式切换至无线通信方式，以将电缆状态信息和管廊内的环境参数信息通过无线通信发送至数据管理中心51，避免数据传输过程由于电缆状态异常中止，提高了信息传输可靠性。
本实施例仅示出了系统中部分主要组成模块，在其他可能的实现方式中，上述模块可以与其他模块组成独立的装置，作为用于管廊监测的系统的组成部件。
图2为本发明另一实施例提供的用于管廊监测的系统的结构示意图。如图1所示，包括：信息采集模块10、通信模块20和数据管理中心30。其中，信息采集模块10包括：电缆传感器101、环境参数传感器102和数据采集模块103；通信模块20包括：无线通信模块201、载波通信模块202、载波通信接口203和切换模块204。
在一种可能的实现方式中，通信模块20包括：无线通信模块201、载波通信模块202和切换模块204，其中，无线通信模块201包括载波通信接口203。在本公开实施例中，通信模块20可以作为独立的通信装置进行设计、设置和运行，从而缩短施工周期，降低后期维护的复杂度。
其中，电缆传感器101，用于检测管廊内电缆的电缆状态信息。
环境参数传感器102，用于检测管廊内的环境参数信息。
数据采集模块103，用于获取电缆传感器101和环境参数传感器102检测的电缆状态信息和环境参数信息。
无线通信模块201，用于将数据采集模块103获取的信息发送至数据管理中心30。
载波通信模块202，用于通过载波通信接口203将数据采集模块103获取的信息传输至电缆，以通过电缆传输至数据管理中心30。
切换模块204，用于基于电缆状态信息选择无线通信模块201或载波通信模块202发送数据采集模块103获取的信息至数据管理中心30。
数据管理中心30，用于基于电缆状态信息和环境参数信息对管廊安全状态进行监测。
电缆传感器101依附在电缆表面，用于监测电缆温度、电缆局放信号、电缆震动情况等电缆本身数据。
在一种可能的实现方式中，电缆传感器101用于监测电缆温度或电缆局放信号，以便于切换模块204基于电缆温度或电缆局放信号判断电缆状态是否异常。
在一种可能的实现方式中，电缆传感器101用于监测电缆震动情况，以及电缆温度或电缆局放信号，便于切换模块204基于电缆温度或电缆局放信号判断电缆状态是否异常，并基于电缆震动情况确定造成震动的事件源，实现电缆管廊的故障精准定位和风险准确评估。可选的，可以采用“时频转换方法”对采集信息进行处理，推断震源性质，确定风险等级。具体来说，利用快速傅里叶变换得到震动信号的频域信息，与各种震源的频率特征进行对比分析，实现对震源的初步定性。
环境参数传感器102用于将管廊内的温度、湿度、可燃气体浓度、氧气浓度、烟雾浓度等监测数据转换成可识别的电压信号，以模拟信号的方式传输至数据采集模块103。数据采集模块103通过模/数转换芯片将模拟信号转换成数字信号。
在一种可能的实现方式中，环境参数传感器102包括温度传感器、湿度传感器、可燃气传感器、氧气传感器、烟雾传感器(如图示中传感器4至6)中的一个或多个，用于实时采集管廊内部环境的温度、湿度、可燃气体浓度、氧气浓度、烟雾浓度等数据。图1中示例性示出环境参数传感器102包括传感器4至6三个传感，在实际的系统中并不限于包括三个传感器。
针对各类传感器的工作原理进行如下简述：
温度传感器在火灾发生时，易燃物燃烧会产生大量的热量，周围环境温度会随之急剧上升，温度传感器内热敏电阻的电阻值随温度的升高而急剧减小，并呈现非线性，这样就把温度信号变成可以识别和处理的电压信号，之后将电压信号输入数据采集模块103、载波通信模块202，将处理好的数据信号以载波形式传输至电缆，便于数据管理中心30通过分析温差变化判断是否发生火灾；
湿度传感器基片上覆盖着一层可吸附小颗粒水珠的感湿膜，当空气中的水蒸气吸附在感湿膜上时，元件的电阻率和电阻值都随之发生变化，利用这一特性，可将湿度转换为电压信号，之后将电压信号输入数据采集模块103、载波通信模块202，将处理好的数据信号以载波形式传输至电缆，便于数据管理中心30通过分析湿度变化判断是否启动除湿设施。由于综合管廊都安装在地下，通过湿度传感器获取管廊湿度并电缆管廊空气湿度进行合理的调节，可以延长电缆管廊中各管线和其他设备的寿命；
可燃气传感器用于检测甲烷、一氧化碳等可燃、有毒、有害气体含量。在供电紧张季节，电缆经常在超负荷状态下工作运行，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聚集，同时电缆因为超负荷工作时间过长易出现过热现象，导致绝缘层逐渐焦化，引起电缆着火，进而引起电缆管廊爆炸事件。可燃气传感器由一个匹配的传感器和嵌入于催化珠中的铂线圈所制成的补偿器构成。当管廊内可燃气体聚集时，在铂丝表面引起氧化反应，其产生的热量使铂丝的温度升高，铂丝的电阻率发生变化使得桥路产生一个不对称电压，之后将电压差作为电压信号输入数据采集模块103、载波通信模块202，将处理好的数据信号以载波形式传输至电缆，便于数据管理中心30通过分析可燃气浓度变化判断是否发生火灾；
氧气传感器用于检测环廊额定氧气含量。由于管廊内环境复杂，一旦出现故障就需要专业维修人员进入到管廊内部进行维修。管廊内的氧气传感器可以灵敏而准确地感应空气中的氧气浓度，并且在氧气浓度偏低时发出警报阻止专业维修人员下到管廊内部，从而有效保障维护人员的生命安全。当管廊内氧气浓度偏低时，氧气传感器中氧化锆内外两侧会产生氧浓度差，进而形成电位差，且浓度差越大，电位差越大。基于上述原理，可将氧气浓度转换为电压信号，之后将电压信号输入数据采集模块103、载波通信模块202，将处理好的数据信号以载波形式传输至电缆，便于数据管理中心30通过分析氧气浓度发出预警；
烟雾传感器用于检测烟雾浓度。当火灾刚刚发生时，周围环境温度上升的速度较慢，或者温度传感器放置的位置与火灾发生的位置距离较远，不能及时地监测到温度变化。但火灾刚发生时会产生大量的烟雾，烟雾传感器能够根据快速升高的烟雾浓度使得内部阻抗下降，进而导致输出电压迅速上升，基于上述原理，即可将烟雾信号变成可以识别和处理的电压信号，再将电压信号输入数据采集模块103、载波通信模块202，将处理好的数据信号以载波形式传输至电缆，便于数据管理中心30通过分析烟雾浓度变化判断是否发生火灾。
图3a是本发明一实施例提供的数据采集模块103的结构示意图。如图所示，数据采集模块103包括：整流滤波电路1031和A/D转换单元1032。流滤波电路1031实时采集传感器模块输出的电压信号，由于采集到的信号是模拟信号，数据采集模块103将该模拟信号通过整流、滤波处理后转换成数字信号。整流滤波电路1031具有将交流信号转变为直流信号的功能。由于传感器模块输出的信号是交流模拟信号，不能直接接入单片机处理，需要整流滤波为直流的电压模拟信号。信号在经过整流电路后得到的是脉动直流，含有交流纹波成分，经过整流滤波电路1031可以大大降低交流纹波，从而使整流后的电压变得较为平滑。A/D转换单元1032具有将模拟量转变为数字量的功能，经过整流滤波后的恒定直流模拟电压信号送入A/D转换单元1032后可转换成数字信号。
在一种可能的实现方式中，无线通信模块201，用于在被激活时，向外发送关联请求帧，并在接收到来自至少一个无线接入点的关联应答帧的情况下，根据关联应答帧选择至少一个无线接入点中的目标接入点，并向目标接入点发送电缆状态信息和环境参数信息，以经由目标接入点发送至数据管理中心30。
在一种可能的实现方式中，无线通信模块201，还用于在发送关联请求帧之前，发送认证请求帧；在接收到认证应答帧的情况下，基于密钥生成测试文本；基于认证应答帧发送测试文本至对应的无线接入点。
在接收到认证成功应答帧的情况下，执行发送关联请求帧的操作，根据认证应答帧将关联请求帧发送至对应的无线接入点。其中，认证应答帧中包含无线接入点的标识。
在一种可能的实现方式中，无线通信模块201，还用于在发送认证请求帧之前，广播探测请求帧；在接收到探测应答帧的情况下，基于探测应答帧发送认证请求帧至对应的无线接入点。在该实施例中，无线模块201在被激活时，通过动态扫描的方式进行无线接入点探测，依次在每个信道上发送探测请求帧，并接收一个或多个无线接入点反馈的探测应答帧并记录相关信息。当所有的信道都被扫描完时，无线通信模块201根据接收信号强度指示或者链路质量来判断选择新的无线接入点。
在一种可能的实现方式中，无线通信模块201，还用于在发送认证请求帧之前，接收无线接入点发送的信标帧，并根据信标帧发送探测请求帧至对应的无线接入点。在该实施例中，无线模块201通过被动扫描方式进行无线接入点探测，依次在每个信道上监听来自无线接入点的信标帧，并记录相关信息。
以一具体实施例对用于管廊监测的系统的无线通信模块201与无线接入点建立连接过程进行说明，分为3个阶段：扫描阶段、认证阶段和关联阶段，详细步骤做如下：
扫描阶段是无线通信模块201寻找合适的无线接入节点的过程。可选的，如上述实施例，采用动态扫描或被动扫描方式选择无线接入点。无线通信模块201根据接收信号强度指示或者链路质量来选择无线接入点，以基于该无线接入点发送至数据管理中心30。
认证阶段是无线通信模块201与扫描阶段中确认的无线接入点交换特殊认证消息以互相确认身份。通常认证阶段采用共享密钥认证机制，使用该机制的双方必须有一个公共密钥，同时要求双方支持WEP加密，然后使用WEP对测试文本进行加密和解密，以此来证明双方拥有相同密钥。在这种机制下，无线通信模块201通过认证请求帧向无线接入点声明身份，然后无线接入点将响应无线通信模块201在认证应答帧中声明身份，并反馈原始测试文本。无线通信模块201在收到认证应答帧后用默认密钥对原始测试文本加密，然后将加密的测试文本发送给无线接入点。无线接入点收到加密的测试文本后用合适的密钥对其解密，然后将解密结果同原始测试文本进行比较。如果一致，则返回认证成功应答帧；反之，如果不一致，则返回认证不成功应答帧。
关联阶段即无线通信模块201得到无线接入点的认证后，向该无线接入点发送一个关联请求帧。无线通信模块201接收到关联请求帧后，会返回一个状态值为0(即成功)的关联请求应答帧，同时在关联请求应答帧中给无线通信模块201分配一个关联ID，此时，无线接入点与无线通信模块201建立关联关系。无线通信模块201获取的电缆状态信息和管廊内的环境参数信息将通过无线接入点进行传输。
图3b是本发明一实施例提供的载波通信模块202的结构示意图。如图所示，载波通信模块202包括：DSP处理单元2021和推挽放大电路2022。
在A/D转换单元1032将传感器模块输出的信号转换成数字信号后，数字信号输入DSP处理单元2021进行数据处理，包括扩频、压缩、编码等操作，再把处理之后的数据传输至推挽放大电路2022，最后通过载波通信接口203传送到电缆上。推挽放大电路2022可提高整个系统发射功率，使信号更好地在电缆上进行载波传输。本发明实施例提供的载波通信模块202具有稳压、安全、可有效改善载波波形等优点。
载波通信接口203与载波通信模块202相连接，将载波通信模块202输出信号传输至电缆上，可以有效滤除干扰信号和保护电路，并起到抑制尖峰电压的作用。
可选的，本发明实施例采用的电缆为规格为220V/50Hz的低压电力线。基于低压电缆用于传送220V/50Hz的电能、连接多种不同阻抗的用电器这一特点，适用于本发明实施例例的载波通信接口203有以下要求：
(1)必须进行强电隔离，以保证整个通信系统的安全；
(2)低压电缆上并接的所有用电器的统计载波阻抗要高，以确保较高的载波信号加载效率；
(3)支持国家电网1376.2通信模块20接口协议和南方电网计量自动化终端通信模块20接口协议。
由于，国家电网和南方电网都有各自的载波接口定义和通信协议标准，载波通信接口203支持上述定义的情况下才能保证载波通信模块202发出的信号成功传送到220V/50Hz电缆上。载波通信接口203采用电磁耦合技术与阻容耦合技术相结合的复合耦合技术，可以有效滤掉各种噪声，确保较高的载波信号加载效率，并做好强电保护，防止烧毁后续电路，造成安全隐患。
在一种可能的实现方式中，切换模块204，包括：控制器和切换电路。
其中，控制器，用于判断电缆状态信息是否满足切换条件，在电缆状态信息满足切换条件的情况下，生成第一控制指令，并向切换电路发送第一控制指令；否则，生成第二控制指令，并向切换电路发送第二控制指令。
切换电路，用于在接收到第一控制指令时，激活无线通信模块201，并控制无线通信模块201向数据管理中心发送管廊监测信息；在接收到第二控制指令时，控制载波通信模块202向数据管理中心发送管廊监测信息，并控制无线通信模块201处于待机状态。
在一种可能的实现方式中，切换电路，包括：第一开关；第一开关用于根据第一控制指令控制供电线路为无线通信模块201供电，根据第二控制指令断开供电线路与无线通信模块201的连接，使无线通信模块201处于待机状态，节省能耗。
在一种可能的实现方式中，切换电路，还包括：第二开关；第二开关用于根据第一控制指令断开供电线路与载波通信模块202的连接，使载波通信模块202处于待机状态，节省能耗。根据第二控制指令控制供电线路为载波通信模块202供电。
在本发明实施例中，系统默认以载波通信模块202发送管廊内的环境参数信息和电缆状态信息至数据管理中心30。在电缆状态信息满足切换条件时，确定电缆发生异常，无法保证数据稳定传输至数据管理中心30，则切换模块204根据第一控制指令控制载波通信模块202处于待机状态，并激活无线通信模块201，以通过无线通信模块201发送管廊内的环境参数信息和电缆状态信息至数据管理中心30。当电缆状态信息不满足切换条件，即电缆状态恢复正常后，切换模块204生成第二控制指令，并根据第二控制指令激活载波通信模块202，并控制无线通信模块201处于待机状态，无线通信模块201立即断开与相邻无线接入点的无线连接，完成系统与数据管理中心30之间载波通信与无线通信的切换。本发明实施例的切换方案保证系统在电缆状态稳定的情况下，通过载波通信模块202发送管廊内的环境参数信息和电缆状态信息至数据管理中心30，减少通信成本。
在一种可能的实现方式中，无线通信模块201从数据采集模块103或切换模块204管廊内的环境参数信息和电缆状态信息，或者，从数据采集模块103获取管廊内的环境参数信息，并从切换模块204获取电缆状态信息。
在一种可能的实现方式中，载波通信模块202从数据采集模块103或切换模块204管廊内的环境参数信息和电缆状态信息，或者，从数据采集模块103获取管廊内的环境参数信息，并从切换模块204获取电缆状态信息。
在一种可能的实现方式中，数据管理中心30为移动终端，数据管理中心30存储有管廊安全状态的判断规则，用于根据获取到的实时管廊内环境参数信息和电缆信息进行管廊安全状态判断，并在判断管廊安全状态存在异常时生成预警信息，提醒相关人员进行处理。
在一种可能的实现方式中，数据管理中心30还用于展示电缆状态信息和环境参数信息，便于直观的监测电缆状态信息和环境参数信息。
图4为本发明另一实施例提供的用于管廊监测的系统的结构示意图。如图4所示，信息采集模块10、通信模块20、数据管理中心30、DC输入接口40和供电模块50。其中，信息采集模块10包括：电缆传感器101、环境参数传感器102和数据采集模块103；通信模块20包括：无线通信模块201、载波通信模块202、载波通信接口203和切换模块204。
DC输入接口与供电模块相连接，是一种将输入电压转变为固定输出电压的接口，由横向插口、纵向插口、绝缘基座、叉型接触弹片、定向键槽组成，两只叉型接触弹片定位在基座中心部位，成纵横向排列互不相连。DC输入接口可以有效防止管廊内部复杂环境对整个一体化集成系统造成各种干扰或损坏。
供电模块与信息采集模块10、通信模块20和DC输入接口相连接，为其进行供电。其中，数据管理中心30为远程控制端，进行独立供电。
本发明实施例提供的用于管廊监测的系统，包括：信息采集模块10、通信模块20和数据管理中心30。其中，信息采集模块10包括：电缆传感器101、环境参数传感器102和数据采集模块103，通信模块20包括：无线通信模块201、载波通信模块202、载波通信接口203和切换模块204。数据采集模块103集中采集电缆传感器101检测的电缆状态信息和环境参数传感器102检测的管廊内的环境参数信息。切换模块204基于电缆状态信息切换选择无线通信模块201或载波通信模块202实现与数据管理中心30的通信。在切换模块204选定通信模块20后，数据采集模块103通过选定的通信模块20将集中采集的信息发送至数据管理中心30，以由数据管理中心30完成对管廊状态的监测。本发明实施例，在电缆状态不满足稳定通信的情况下，及时从载波通信方式切换至无线通信方式，以将电缆状态信息和管廊内的环境参数信息通过无线通信发送至数据管理中心30，避免数据传输过程由于电缆状态异常中止，提高了信息传输可靠性。
图5是本发明一实施例提供的用于管廊监测的方法的流程示意图。如图5所示，该方法包括以下步骤：
S501，获取管廊内电缆的电缆状态信息。
S502，在电缆状态信息满足切换条件的情况下，控制无线通信模块201向数据管理中心30发送电缆状态信息和环境参数信息；否则，控制载波通信模块202向数据管理中心30发送电缆状态信息和环境参数信息。
本实施例提供的方法用于上述实施例提供的用于管廊监测的系统。在步骤S501中，切换模块204从数据采集模块103获取电缆状态信息，以用于判断电缆状态是否满足通信需求。
在步骤S502中，切换模块204判断电缆状态信息满足切换条件的情况下即认为电缆发生异常，无法保证数据稳定传输至数据管理中心30，则切换模块204控制无线通信模块201发送电缆状态信息和环境参数信息至数据管理中心30。当电缆状态信息不满足切换条件，即电缆状态恢复正常后，切换模块204控制载波通信模块202发送电缆状态信息和环境参数信息至数据管理中心30。
在不同实施例中，无线通信模块201和载波通信模块202获取环境参数信息和电缆状态信息的方式不同。
在一种可能的实现方式中，无线通信模块201从数据采集模块103或切换模块204管廊内的环境参数信息和电缆状态信息，或者，从数据采集模块103获取管廊内的环境参数信息，并从切换模块204获取电缆状态信息。
在一种可能的实现方式中，载波通信模块202从数据采集模块103或切换模块204管廊内的环境参数信息和电缆状态信息，或者，从数据采集模块103获取管廊内的环境参数信息，并从切换模块204获取电缆状态信息。
在一种可能的实现方式中，该方法还包括：获取环境参数信息；发送电缆状态信息和环境参数信息至无线通信模块201和载波通信模块202。其中，切换模块204实现数据中转作用，将数据采集模块103获取的环境参数信息和电缆状态信息发送至无线通信模块201和载波通信模块202。可选的，在步骤S501中，切换模块204获取电缆状态信息同时获取环境参数信息，或者，在步骤S502中，切换模块204执行判断过程之后获取环境参数信息。
在一种可能的实现方式中，在步骤S502中，控制无线通信模块201发送电缆状态信息和环境参数信息至数据管理中心30之前，还包括：
生成第一控制指令；
根据第一控制指令激活无线通信模块201，并控制载波通信模块202处于待机状态。
在一种可能的实现方式中，在步骤S502中，控制载波通信模块202发送电缆状态信息和环境参数信息至数据管理中心30之前，还包括：
生成第二控制指令；
根据第二控制指令激活载波通信模块202，并控制无线通信模块201处于待机状态。
在一种可能的实现方式中，电缆状态信息包括电缆温度信息。在一种可能的实现方式中，电缆状态信息包括电缆局部放电信号信息。在一种可能的实现方式中，电缆状态信息包括电缆温度信息和电缆局部放电信号信息。
在一种可能的实现方式中，电缆状态信息仅包括电缆温度信息时，切换条件包括温度条件。在一种可能的实现方式中，电缆状态信息仅包括电缆局部放电信号信息时，切换条件包括局部放电信号条件。在一种可能的实现方式中，电缆状态信息仅包括电缆温度信息时，切换条件包括：温度条件和/或局部放电信号条件。
在一种可能的实现方式中，电缆状态信息满足切换条件，包括：电缆温度信息满足温度条件；或，电缆局部放电信号信息满足局部放电信号条件。
在一种可能的实现方式中，温度条件包括：电缆线芯温度超过设定工作温度；或，接线端子温度与母排温度的比值大于设定值；或，电缆表面温度低于导体温度；或，电缆表面温度高于环境温度。
在一种可能的实现方式中，局部放电信号条件包括：局部放电信号的幅值小于设定幅值，其中，设定幅值基于局部放电信号的放电频率确定；或，局部放电信号的放电相位图谱180°分布特征不明显，幅值正负模糊。
本发明实施例提供的用于管廊监测的方法，在电缆状态不满足稳定通信的情况下，切换模块204及时从载波通信方式切换至无线通信方式，以将电缆状态信息和管廊内的环境参数信息通过无线通信发送至数据管理中心30，避免数据传输过程由于电缆状态异常中止，提高了信息传输可靠性。
应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
图6是本发明实施例提供的切换装置的示意图。如图6所示，该实施例的切换装置6包括：处理器60、存储器61以及存储在所述存储器61中并可在所述处理器60上运行的计算机程序62。所述处理器60执行所述计算机程序62时实现上述各个用于管廊监测的方法实施例中的步骤，例如图5所示的步骤501至步骤502。或者，所述处理器60执行所述计算机程序62时实现上述各实施例切换模块的功能。
示例性的，所述计算机程序62可以被分割成一个或多个模块/单元，所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器61中，并由所述处理器60执行，以完成本发明。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序62在所述切换装置6中的执行过程。例如，所述计算机程序62可以被分割成控制器和切换单元。
所述切换装置6可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述切换装置6可包括，但不仅限于，处理器60、存储器61。本领域技术人员可以理解，图6仅仅是切换装置6的示例，并不构成对切换装置6的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述终端还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
所称处理器60可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
所述存储器61可以是所述切换装置6的内部存储单元，例如切换装置6的硬盘或内存。所述存储器61也可以是所述切换装置6的外部存储设备，例如所述切换装置6上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card，SMC)，安全数字(Secure Digital，SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，所述存储器61还可以既包括所述切换装置6的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器61用于存储所述计算机程序以及所述终端所需的其他程序和数据。所述存储器61还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/终端和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/终端实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个用于管廊监测的方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括是电载波信号和电信信号。
以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种用于管廊监测的系统，其特征在于，包括：信息采集模块、切换模块、无线通信模块、载波通信模块和数据管理中心；
所述信息采集模块，用于采集管廊的管廊监测信息，其中，所述管廊监测信息包括所述管廊内电缆的电缆状态信息和环境参数信息，并向所述切换模块发送所述电缆状态信息；
所述切换模块，用于基于所述电缆状态信息选择所述无线通信模块或所述载波通信模块，向所述数据管理中心发送所述管廊监测信息；
所述数据管理中心，用于基于所述管廊监测信息对所述管廊的安全状态进行监测。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述切换模块包括：控制器和切换电路；
所述控制器，用于判断所述电缆状态信息是否满足切换条件，在所述电缆状态信息满足所述切换条件的情况下，生成第一控制指令，并向所述切换电路发送所述第一控制指令；否则，生成第二控制指令，并向所述切换电路发送所述第二控制指令；
所述切换电路，用于在接收到所述第一控制指令时，激活所述无线通信模块，并控制所述无线通信模块向所述数据管理中心发送所述管廊监测信息；在接收到所述第二控制指令时，控制所述载波通信模块向所述数据管理中心发送所述管廊监测信息，并控制所述无线通信模块处于待机状态。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述无线通信模块，用于在被激活时，向外发送关联请求帧，并在接收到来自至少一个无线接入点的关联应答帧的情况下，根据所述关联应答帧选择所述至少一个无线接入点中的目标接入点，并向所述目标接入点发送所述管廊监测信息。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述信息采集模块包括：电缆传感器、环境参数传感器和数据采集模块；
所述电缆传感器，用于检测所述管廊的电缆状态信息；
所述环境参数传感器，用于检测所述管廊内的环境参数信息；
所述数据采集模块，用于获取所述电缆传感器和所述环境参数传感器检测的所述电缆状态信息和环境参数信息；
所述系统还包括：载波通信接口，用于将所述无线通信模块发送的管廊监测信息传输至电缆，以通过线缆发送所述管廊监测信息传输至所述数据管理中心。
5.一种用于管廊监测的方法，其特征在于，用于切换模块，包括：
获取管廊内电缆的电缆状态信息；
在所述电缆状态信息满足切换条件的情况下，控制无线通信模块向数据管理中心发送所述电缆状态信息和环境参数信息；否则，控制载波通信模块向所述数据管理中心发送所述电缆状态信息和环境参数信息。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在控制所述无线通信模块发送所述电缆状态信息和环境参数信息至数据管理中心之前，还包括：
生成第一控制指令；
根据所述第一控制指令激活所述无线通信模块，并控制所述载波通信模块处于待机状态；
在控制载波通信模块发送所述电缆状态信息和环境参数信息至所述数据管理中心之前，还包括：
生成第二控制指令；
根据所述第二控制指令激活所述载波通信模块，并控制所述无线通信模块处于待机状态。
7.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于，所述电缆状态信息包括：电缆温度信息和/或电缆局部放电信号信息；所述切换条件包括：温度条件和/或局部放电信号条件；
所述电缆状态信息满足切换条件，包括：
所述电缆温度信息满足所述温度条件；或，所述电缆局部放电信号信息满足所述局部放电信号条件。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述温度条件包括：
电缆线芯温度超过设定工作温度；或，接线端子温度与母排温度的比值大于设定值；或，电缆表面温度低于导体温度；或，电缆表面温度高于环境温度；
所述局部放电信号条件包括：
局部放电信号的幅值小于设定幅值，其中，所述设定幅值基于所述局部放电信号的放电频率确定；或，局部放电信号的放电相位图谱180°分布特征不明显，幅值正负模糊。
9.一种切换装置，其特征在于，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上的权利要求5至8中任一项所述方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如上的权利要求5至8中任一项所述方法的步骤。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110741432.8A CN113324592A (zh) | 2021-06-30 | 2021-06-30 | 用于管廊监测的系统、方法、切换装置及存储介质 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110741432.8A CN113324592A (zh) | 2021-06-30 | 2021-06-30 | 用于管廊监测的系统、方法、切换装置及存储介质 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN113324592A true CN113324592A (zh) | 2021-08-31 |
Family
ID=77425274
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202110741432.8A Pending CN113324592A (zh) | 2021-06-30 | 2021-06-30 | 用于管廊监测的系统、方法、切换装置及存储介质 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN113324592A (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113991838A (zh) * | 2021-10-12 | 2022-01-28 | 国网河北省电力有限公司营销服务中心 | 农业排灌台区用电监测方法、装置、终端及存储介质 |
| CN114333277A (zh) * | 2021-12-23 | 2022-04-12 | 中铁工程装备集团有限公司 | 工业遥控系统及工业遥控方法 |
| CN114596690A (zh) * | 2021-12-22 | 2022-06-07 | 国网河北省电力有限公司信息通信分公司 | 面向地下管廊的监测方法、终端及系统 |
| CN115277465A (zh) * | 2022-05-13 | 2022-11-01 | 国网福建省电力有限公司 | 一种多频自愈合的电缆运行状态监测装置及方法 |
Citations (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4964120A (en) * | 1989-09-08 | 1990-10-16 | Honeywell Inc. | Method of detecting a cable fault and switching to a redundant cable in a universal local area network |
| US20070185588A1 (en) * | 2006-02-08 | 2007-08-09 | Moore Industries International, Inc. | Redundant fieldbus system |
| CN201527832U (zh) * | 2009-09-25 | 2010-07-14 | 国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司 | 智能化在线测温和测局放的电缆装置 |
| CN102963395A (zh) * | 2012-12-11 | 2013-03-13 | 南京泰通科技有限公司 | 一种实时监控的铁路半自动闭塞信息系统及其工作方法 |
| CN203232300U (zh) * | 2013-03-22 | 2013-10-09 | 贵州电网公司输电运行检修分公司 | 多通道混合遥控控制系统 |
| CN204884103U (zh) * | 2015-06-30 | 2015-12-16 | 四川鹏天科技发展有限公司 | 基于物联网的电缆防盗监控报警设备 |
| CN106885949A (zh) * | 2017-01-23 | 2017-06-23 | 国网山东省电力公司电力科学研究院 | 基于信道冗余的动态切换电磁环境实时监测系统及方法 |
| CN206649115U (zh) * | 2017-04-21 | 2017-11-17 | 马昀涛 | 一种超高压电缆线路绝缘缺陷局部放电信号识别装置 |
| CN110027954A (zh) * | 2019-04-18 | 2019-07-19 | 广州广日电梯工业有限公司 | 一种可切换线路的电梯井道通信装置 |
| CN110854456A (zh) * | 2019-11-29 | 2020-02-28 | 东南大学 | 一种自适应储能电池管理单元及其工作方法 |
| CN111678554A (zh) * | 2020-06-22 | 2020-09-18 | 成都思晗科技股份有限公司 | 地沟电缆状态监测装置及其状态监测方法 |
| CN112462706A (zh) * | 2020-11-18 | 2021-03-09 | 厦门物之联智能科技有限公司 | 一种数据采集与监测控制系统 |
-
2021
- 2021-06-30 CN CN202110741432.8A patent/CN113324592A/zh active Pending
Patent Citations (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4964120A (en) * | 1989-09-08 | 1990-10-16 | Honeywell Inc. | Method of detecting a cable fault and switching to a redundant cable in a universal local area network |
| US20070185588A1 (en) * | 2006-02-08 | 2007-08-09 | Moore Industries International, Inc. | Redundant fieldbus system |
| CN201527832U (zh) * | 2009-09-25 | 2010-07-14 | 国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司 | 智能化在线测温和测局放的电缆装置 |
| CN102963395A (zh) * | 2012-12-11 | 2013-03-13 | 南京泰通科技有限公司 | 一种实时监控的铁路半自动闭塞信息系统及其工作方法 |
| CN203232300U (zh) * | 2013-03-22 | 2013-10-09 | 贵州电网公司输电运行检修分公司 | 多通道混合遥控控制系统 |
| CN204884103U (zh) * | 2015-06-30 | 2015-12-16 | 四川鹏天科技发展有限公司 | 基于物联网的电缆防盗监控报警设备 |
| CN106885949A (zh) * | 2017-01-23 | 2017-06-23 | 国网山东省电力公司电力科学研究院 | 基于信道冗余的动态切换电磁环境实时监测系统及方法 |
| CN206649115U (zh) * | 2017-04-21 | 2017-11-17 | 马昀涛 | 一种超高压电缆线路绝缘缺陷局部放电信号识别装置 |
| CN110027954A (zh) * | 2019-04-18 | 2019-07-19 | 广州广日电梯工业有限公司 | 一种可切换线路的电梯井道通信装置 |
| CN110854456A (zh) * | 2019-11-29 | 2020-02-28 | 东南大学 | 一种自适应储能电池管理单元及其工作方法 |
| CN111678554A (zh) * | 2020-06-22 | 2020-09-18 | 成都思晗科技股份有限公司 | 地沟电缆状态监测装置及其状态监测方法 |
| CN112462706A (zh) * | 2020-11-18 | 2021-03-09 | 厦门物之联智能科技有限公司 | 一种数据采集与监测控制系统 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 于慧彬等: "基于双冗余以太网通信的气象实时观测数据采集网络传输系统的设计与实现", 《海洋技术》 * |
| 陶涛等: "基于以太网和GPRS 冗余通信的燃气场站测控系统设计", 《传感器与微系统》 * |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113991838A (zh) * | 2021-10-12 | 2022-01-28 | 国网河北省电力有限公司营销服务中心 | 农业排灌台区用电监测方法、装置、终端及存储介质 |
| CN113991838B (zh) * | 2021-10-12 | 2024-08-06 | 国网河北省电力有限公司营销服务中心 | 农业排灌台区用电监测方法、装置、终端及存储介质 |
| CN114596690A (zh) * | 2021-12-22 | 2022-06-07 | 国网河北省电力有限公司信息通信分公司 | 面向地下管廊的监测方法、终端及系统 |
| CN114333277A (zh) * | 2021-12-23 | 2022-04-12 | 中铁工程装备集团有限公司 | 工业遥控系统及工业遥控方法 |
| CN115277465A (zh) * | 2022-05-13 | 2022-11-01 | 国网福建省电力有限公司 | 一种多频自愈合的电缆运行状态监测装置及方法 |
| CN115277465B (zh) * | 2022-05-13 | 2023-09-22 | 国网福建省电力有限公司 | 一种多频自愈合的电缆运行状态监测装置及方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN113324592A (zh) | 用于管廊监测的系统、方法、切换装置及存储介质 | |
| CN111066218B (zh) | 用于远程电力管理和发现的系统、方法以及设备 | |
| KR101762534B1 (ko) | 저전력 광역 통신망을 이용한 전기설비 원격 고장 진단 및 모니터링 시스템 | |
| CN109546750B (zh) | 变电站辅助控制系统、方法以及装置 | |
| US7808128B1 (en) | Remote monitoring of control decisions for network protectors | |
| CN106300679A (zh) | 变电站远程监控的系统及方法 | |
| CN104581087A (zh) | 一种基于物联网的输电线路智能远程监控系统 | |
| CN104007714A (zh) | 分布式配电房在线集中监控系统 | |
| CN103336221A (zh) | 一种电力电缆故障检测系统 | |
| CN112701786B (zh) | 一种220kV及以下电压等级橇装电控一体化变电站 | |
| KR20090023240A (ko) | 변전 설비 감시 시스템 및 방법 | |
| CN113837657A (zh) | 一种带电作业风险识别预警及应急处置方法 | |
| KR20190100497A (ko) | 클라우드 플랫폼 기반의 전력 기기 상태 관리 시스템 | |
| KR102403255B1 (ko) | 케이블 진단 시스템 | |
| CN204575733U (zh) | 一种高压电缆护层接地电流在线监测系统 | |
| CN110429713B (zh) | 一种基于终端的集抄设备故障诊断系统 | |
| CN104330615A (zh) | 基于fft算法的避雷器和变压器的多相同测装置及其方法 | |
| CN105427198A (zh) | 用电数据的远程监控方法及系统 | |
| CN205151415U (zh) | 智能电梯系统 | |
| CN108663970B (zh) | 一种电力操作安全监控系统 | |
| KR102540813B1 (ko) | 태양광 발전 시스템의 원격 감시 장치 및 방법 | |
| KR20210106259A (ko) | 배전선로 고장정보 수집장치 및 그것을 포함하는 시스템 | |
| CN110940873A (zh) | 用户电表与变压器拓扑关系检测装置及检测方法 | |
| CN203323879U (zh) | 插接母线接头温度在线监测系统 | |
| KR102252399B1 (ko) | 사물인터넷을 이용한 배전선로 감시장치 및 수신신호 식별id 설정방법 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20210831 |