CN114464355A - 一种网络神经元智慧电力电缆 - Google Patents

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蒋陆肄
郑晓城
郑晓彬
赵明祥
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郑文彬
许磊
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Abstract

本发明提出了一种网络神经元智慧电力电缆,包括强电电缆和弱电电缆,以及弱电电缆上连接的传感单元和通讯单元,所述传感单元在强电电缆外壁上附着设置,还包括包裹在强电电缆和弱电电缆外部的铠装层和外护套层,以及强电电缆和弱电电缆之间设置的支撑件;所述强电电缆包括由内向外依次设置的强电导体芯、强电导体屏蔽层、强电导体绝缘层、强电导体绝缘屏蔽层、强电金属屏蔽层以及强电内护套层。本发明的电缆内设置有强电电缆和弱电电缆,可以同时传输大功率高压强电,以及低压弱电、控制信号等。并且通过传感单元实时监测强电电缆各处的实际状况,通过弱电电缆和通讯单元发送给控制系统,及时处理各种状况。

Description

一种网络神经元智慧电力电缆
技术领域
本发明涉及电缆领域,特别是指一种网络神经元智慧电力电缆。
背景技术
智慧城市的建设具备了四大特征:全面透彻的感知、宽带泛在的互联、智能融合的应用以及以人为本的可持续创新。通过传感技术,实现对城市管理各方面监测和全面感知。智慧城市利用各类随时随地的感知设备和智能化系统,智能识别、立体感知城市环境、状态、位置等信息的全方位变化,对感知数据进行融合、分析和处理,并能与业务流程智能化集成,继而主动做出响应,促进城市各个关键系统和谐高效地运行。智慧城市的建设毫无疑问离不开智能电网的建设,离开了智能电网的支撑,智慧城市建设将黯然失色。
智慧电网的基本要素就是电缆,一种具备网络神经元感知的智慧电缆,她能够感知到电缆本体的冷暖,能够感知到她的精确定位,能够感知到她的全过程运行状态(过载、缺相、短路、断路、漏电等)。
电缆是一个城市的生命线,而这个生命线的可靠性和实施监测性至关重要,电缆短路、断线、接地、漏电等风险,也危及人民群众的生命与财产安全,如何打造智慧电缆对整个电网实时感知监控,感知到哪一段电缆负荷过大、哪一段电缆线路老化、哪一段电缆有断点,是人类上百年来的重大课题。
发明内容
本发明提出一种网络神经元智慧电力电缆,能够实时监测和感知电缆各处的情况,实现高效控制。
本发明的技术方案是这样实现的:一种网络神经元智慧电力电缆,包括强电电缆和弱电电缆,以及弱电电缆上连接的传感单元和通讯单元,所述传感单元在强电电缆外壁上附着设置,还包括包裹在强电电缆和弱电电缆外部的铠装层和外护套层,以及强电电缆和弱电电缆之间设置的支撑件;所述强电电缆包括由内向外依次设置的强电导体芯、强电导体屏蔽层、强电导体绝缘层、强电导体绝缘屏蔽层、强电金属屏蔽层以及强电内护套层;所述弱电电缆包括弱电导体、弱电绝缘层、弱电金属屏蔽层和弱电护套层。
作为优选,所述传感单元包括贴片式温度传感、贴片式GPS定位芯片、贴片式电流监测芯片、贴片式压力传感器以及贴片式声光报警灯。
作为优选,所述通讯单元为RS485通讯接口,电缆还包括与贴片式集成CUP数据采集分析系统,所述贴片式集成CUP数据采集分析系统与RS485通讯接口及各个传感单元通过弱电电缆信号连接。
作为优选,所述贴片式温度传感、贴片式GPS定位芯片、贴片式电流监测芯片、贴片式压力传感器以及贴片式声光报警灯均贴附在强电内护套层上,且按设定距离均匀分布。
作为优选,所述外填充层为阻燃pp网状撕裂填充绳,所述支撑件为包裹了聚乙烯护套的不锈钢支架。
作为优选,所述弱电导体为四根裸铜绞线绞合成缆,四根裸铜绞线之间有弱电填充层。
作为优选,所述外护套层为横截面为圆形的单孔外护套,强电电缆和弱电电缆分别设置在最中心的两侧,中间为支撑件和外填充层。
作为优选,所述外护套层为横截面为8字形的双孔外护套,强电电缆和弱电电缆设在与各自相适配的孔内,中间为对强电电缆和弱电电缆限位和支撑的支撑件。
与现有技术相比,本发明的优点在于:电缆内设置有强电电缆和弱电电缆,可以同时传输大功率高压强电,以及低压弱电、控制信号等。通过一根电缆对强电和弱电同时控制,实现弱电对强电的零距离控制和供电系统的集成化控制。并且通过传感单元实时监测强电电缆各处的实际状况,通过弱电电缆和通讯单元发送给控制系统,及时处理各种状况。
附图说明
图1为本发明的一种实施例的电缆横截面图;
图2为本发明的另一种实施例的电缆横截面图;
图3为本发明的示意框图。
图中:1、强电电缆;2、弱电电缆;3、传感单元;4、外填充层;5、支撑件;6、铠装层;7、外护套层;11、强电导体芯;12、强电导体屏蔽层;13、强电导体绝缘层;14、强电导体绝缘屏蔽层;15、强电金属屏蔽层;16、强电内护套层;21、弱电导体;22、弱电绝缘层;23、弱电金属屏蔽层;24、弱电护套层。
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他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例:参见图1、图2和图3,一种网络神经元智慧电力电缆,包括强电电缆1和弱电电缆2,以及弱电电缆2上连接的传感单元3和通讯单元,所述传感单元3在强电电缆1外壁上附着设置,还包括包裹在强电电缆1和弱电电缆2外部的铠装层6和外护套层7,以及强电电缆1和弱电电缆2之间设置的支撑件5;所述强电电缆1包括由内向外依次设置的强电导体芯11、强电导体屏蔽层12、强电导体绝缘层13、强电导体绝缘屏蔽层14、强电金属屏蔽层15以及强电内护套层16;所述弱电电缆2包括弱电导体21、弱电绝缘层22、弱电金属屏蔽层23和弱电护套层24。
强电导体芯11外依次为强电导体屏蔽层12、强电导体绝缘层13、强电导体绝缘屏蔽层14、强电金属屏蔽层15以及强电内护套层16,强电导体绝缘层13主要作用为绝缘,强电内护套层16在外圈起到保护作用,而电导体屏蔽层、强电导体绝缘屏蔽层14和强电金属屏蔽层15可以起到良好的屏蔽作用,最大程度上减少强电电缆1对弱电电缆2的影响。
弱电导体21外的弱电绝缘层22和弱电金属屏蔽层23也能起到一定的屏蔽作用,弱电护套层24起到一定的保护和缓冲作用。
作为优选,所述传感单元3包括贴片式温度传感、贴片式GPS定位芯片、贴片式电流监测芯片、贴片式压力传感器以及贴片式声光报警灯。
作为优选,所述通讯单元为RS485通讯接口,电缆还包括与贴片式集成CUP数据采集分析系统,所述贴片式集成CUP数据采集分析系统与RS485通讯接口及各个传感单元3通过弱电电缆2信号连接。
作为优选,所述贴片式温度传感、贴片式GPS定位芯片、贴片式电流监测芯片、贴片式压力传感器以及贴片式声光报警灯均贴附在强电内护套层16上,且按设定距离均匀分布。
作为优选,所述外填充层4为阻燃pp网状撕裂填充绳,所述支撑件5为包裹了聚乙烯护套的不锈钢支架。
作为优选,所述弱电导体21为四根裸铜绞线绞合成缆,四根裸铜绞线之间有弱电填充层。
所述强电导体为三根裸铜绞线绞合成缆,三根裸铜绞线之间有强电填充层进行缓冲和保护。
作为优选,所述外护套层7为横截面为圆形的单孔外护套,强电电缆1和弱电电缆2分别设置在最中心的两侧,中间为支撑件5和外填充层4。
如图1所示,支撑件5横截面为蝙蝠形状,其两端分别对强电电缆1和弱电电缆2进行固定和限位,然后通过外填充层4对三者起到缓冲作用,再通过铠装层6和外护套层7对其进行包裹,保证电缆的坚固和稳定性。
作为优选,所述外护套层7为横截面为8字形的双孔外护套,强电电缆1和弱电电缆2设在与各自相适配的孔内,中间为对强电电缆1和弱电电缆2限位和支撑的支撑件5。
如图2所示,支撑件5横截面为蝙蝠形状,其两端分别对强电电缆1和弱电电缆2进行固定和限位,然后通过铠装层6和外护套层7对其进行包裹,保证电缆的坚固和稳定性。
通过一次性外护套挤出的产品表面光洁度高,整体外观灵巧、体积小,节省空间,节约材料,节约电缆桥架、管道,利于安装敷设,能满足使用要求;一次性成形,尺寸精度高、误差小,便于装配;通过一根电缆对强电和弱电同时控制,实现弱电对强电的零距离控制和供电系统的集成化控制。
本申请的电缆内设置有强电电缆1和弱电电缆2,可以同时传输大功率高压强电,以及低压弱电、控制信号等。通过一根电缆对强电和弱电同时控制,实现弱电对强电的零距离控制和供电系统的集成化控制。并且通过传感单元3实时监测强电电缆1各处的实际状况,通过弱电电缆2和通讯单元发送给控制系统,及时处理各种状况。
传感单元3包括贴片式温度传感、贴片式GPS定位芯片、贴片式电流监测芯片、贴片式压力传感器、贴片式声光报警灯、贴片式集成CUP数据采集分析系统按照电缆的需求进行分布。每个贴片式温度传感实时感应该段强电电缆1的温度,贴片式电流监测芯片监测该段强电电缆1的电流大小,贴片式压力传感器实时感应该段强电电缆1的压力大小,贴片式GPS定位芯片和贴片式声光报警灯与上述贴片传感器配合工作,对有异常的电缆进行定位和报警。RS485通讯接口通过弱电电缆2与传感单元3信号连接,实时将强电电缆1的状况进行传送。
通过运用遥感、物联网、大数据、云计算等高新技术将芯片的实时监测数据传输回监控终端,每一个运行的状态都能够实现语音提示和报警,自动生成运行监测报告。
当温度达到电缆本体极限时,意味着当前电缆载流量已经到达了安全运行的饱和值,在极限高温状态下对应的该载流量实时数值保存下来并通过电缆本体系统通讯口上传实时数据并发出警示,告诉监测终端该电缆的极限运行状态,在长期自我学习过程中,智慧电缆将会自动的自整定她能承受的最高安全载流量,并通过语音系统汇报她的运行情况,毫无疑问,每一根这样的电缆都拥有独立的IP地址,监测终端会自动分配好监测系统内的IP地址,通过遥感,物联网,大数据及云计算实现这一切。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种网络神经元智慧电力电缆,其特征在于:包括强电电缆和弱电电缆,以及弱电电缆上连接的传感单元和通讯单元,所述传感单元在强电电缆外壁上附着设置,还包括包裹在强电电缆和弱电电缆外部的铠装层和外护套层,以及强电电缆和弱电电缆之间设置的支撑件;所述强电电缆包括由内向外依次设置的强电导体芯、强电导体屏蔽层、强电导体绝缘层、强电导体绝缘屏蔽层、强电金属屏蔽层以及强电内护套层;所述弱电电缆包括弱电导体、弱电绝缘层、弱电金属屏蔽层和弱电护套层。
2.根据权利要求1所述的一种网络神经元智慧电力电缆,其特征在于:所述传感单元包括贴片式温度传感、贴片式GPS定位芯片、贴片式电流监测芯片、贴片式压力传感器以及贴片式声光报警灯。
3.根据权利要求2所述的一种网络神经元智慧电力电缆,其特征在于:所述通讯单元为RS485通讯接口,电缆还包括与贴片式集成CUP数据采集分析系统,所述贴片式集成CUP数据采集分析系统与RS485通讯接口及各个传感单元通过弱电电缆信号连接。
4.根据权利要求3所述的一种网络神经元智慧电力电缆,其特征在于:所述贴片式温度传感、贴片式GPS定位芯片、贴片式电流监测芯片、贴片式压力传感器以及贴片式声光报警灯均贴附在强电内护套层上,且按设定距离均匀分布。
5.根据权利要求4所述的一种网络神经元智慧电力电缆,其特征在于:所述外填充层为阻燃pp网状撕裂填充绳,所述支撑件为包裹了聚乙烯护套的不锈钢支架。
6.根据权利要求5所述的一种网络神经元智慧电力电缆,其特征在于:所述弱电导体为四根裸铜绞线绞合成缆,四根裸铜绞线之间有弱电填充层。
7.根据权利要求6所述的一种网络神经元智慧电力电缆,其特征在于:所述外护套层为横截面为圆形的单孔外护套,强电电缆和弱电电缆分别设置在最中心的两侧,中间设置支撑件和外填充层。
8.根据权利要求6所述的一种网络神经元智慧电力电缆,其特征在于:所述外护套层为横截面为8字形的双孔外护套,强电电缆和弱电电缆设在与各自相适配的孔内,中间为对强电电缆和弱电电缆限位和支撑的支撑件。
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