CN116047226B - 一种预警电缆检测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种预警电缆检测系统,涉及电缆检测技术领域。本发明包括:节点关联单元用于根据各节点之间的关系进行节点关联;数据采集单元用于每隔预设时间T1获取一次各节点的温度、电流;预警分析单元根据关联结果及数据采集单元传输的节点的温度、电流信息进行沿途数据检测,获取异常节点并定位电缆异常走向。本发明通过感温预警电缆单元,感知电缆温度,并结合提供的预警电缆检测系统,实现实时温度监测,获取整条线路温度变化情况,实现实时通断监测,监控整条线路通断情况;实现实时状态监测,判断整条线路是否有过载情况,实时监控电缆,可达到预警、报警单元的功能;还能够收集存储历史数据,以便调查取证。
Description
技术领域
本发明属于电缆检测技术领域,特别是涉及一种预警电缆检测系统。
背景技术
随着城市建设的不断发展,城市供电设施也随之迅猛发展,电缆作为输送电力的载体在城市中逐渐形成了一个规模庞大的供电网络,由于电缆分布众多,中间接头和终端是引起电缆事故的主要因素,如何提高电缆运行效率和保障电缆运行安全,是用电部门所面临的问题。因此,对电缆的运行状态实现实时在线监测预警,对保证供电有着重要的意义。
如中国专利CN115378141A提供一种基于数据分析的电力电缆故障诊断预警系统及方法,包括线路划分模块、历史监测模块、运行监测模块、诊断预警模块以及环境监测模块,线路划分模块用于将电力电缆进行线路划分为若干组电力电缆段,历史监测模块用于对若干组电力电缆段的历史使用情况进行监测,运行监测模块用于对电力电缆段的实时运行情况进行监测,环境监测模块用于对电力电缆段所在地的实时环境情况进行监测,诊断预警模块用于对电力电缆段的使用情况进行故障诊断预警;基于多重因素为电力电缆设定相匹配的故障诊断预警标准,以实现电力电缆的故障精确诊断。
还如中国专利CN112215197A公开了一种基于人工智能的地下电缆故障预警方法,基于卷积神经网络的人工智能的预警算法对电缆故障进行预警,极大地提高了预测的准确性、中国专利CN112036610A公开了一种基于大数据分析的智能电缆预警平台及预警方法,可较好地规避潜在的运行故障风险,避免智能电缆故障导致的经济损失,优化智能电缆的运行管理。等等诸如此类,均提供一种基于数据分析的电缆故障分析系统,但是,却缺乏对电缆本身及电缆网络的潜在运行故障进行预警的准确性,因此,提供一种预警电缆检测系统。
发明内容
本发明的目的在于提供一种预警电缆检测系统,通过节点关联单元、数据采集单元、预警分析单元对电缆本身及电缆网络的关联性进行分析,及时准确的定位出异常节点,并进行及时的关联预警,解决了现有的问题。
为解决上述技术问题,本发明是通过以下技术方案实现的:
本发明为一种预警电缆检测系统,包括:节点关联单元、数据采集单元、预警分析单元、历史数据库、预警单元、处理器;所述节点关联单元与处理器通信连接,所述节点关联单元还与历史数据库通信连接,所述预警分析单元与处理器通信连接,所述数据采集单元与处理器通信连接,所述预警单元与处理器通信连接。
进一步地,所述节点关联单元用于根据各节点之间的关系进行节点关联,根据关联结果获取每一节点对应的一级关联点、二级关联点、三级关联点,并将每一节点对应的一级关联点、二级关联点、三级关联点上传至处理器,所述处理器将每一节点对应的一级关联点、二级关联点、三级关联点上传至历史数据库;
进一步地,所述数据采集单元用于每隔预设时间T1获取一次各节点的温度、电流,并将获取的节点的温度、电流分别标记后上传至处理器,所述处理器将接收的节点的温度、电流上传至历史数据库。
进一步地,所述预警分析单元根据关联结果及数据采集单元传输的节点的温度、电流信息进行沿途数据检测,获取异常节点并定位电缆异常走向。所述预警分析单元将异常节点及定位的电缆异常走向上传至处理器。
进一步地,所述节点包括电缆的接头处、终端处。
进一步地,所述预警分析单元进行沿途数据检测,获取异常节点时执行以下算法:
当任意一节点对应的温度连续在时间T2内处于风险温度区域,则将该节点标记为风险节点;
获取风险节点对应的温度攀升率Fp;
其中,α+β=1,且α、β均为预设值、α≤β,Wk为当下时刻风险节点对应的温度值、W1为当下时刻往前推(k-1)*T1时刻风险节点对应的温度值,Wr为当下时刻往前推(k-r)*T1时刻风险节点对应的温度值,且T2为预设值,T2=(k-r)*T1;
将当下时刻往前推(k-1)*T1时刻标记为关键时刻、将当下时刻往前推(k-r)*T1时刻标记为风险时刻;
从一级关联点、二级关联点、三级关联点中任选一节点,进行关联风险分析:分别获取节点在当下时刻、关键时刻、风险时刻对应的温度值,标记为WBk、WB1、WBr,计算节点对应的温度攀升率FBp,再继续任选下一节点进行关联风险分析,直至一级关联点、二级关联点、三级关联点中的节点分析完毕:
其中,
分别将一级关联点、二级关联点、三级关联点中节点的温度攀升率的平均值标记为Y1FBp、Y2FBp、Y3FBp;
若Fp、YFBp均大于X4,且风险节点当下时刻对应的电流大于一级关联点、二级关联点、三级关联点中任意一节点对应的电流,则将风险节点标记为异常节点,并通过预警单元进行紧急预警;
若Fp、YFBp均大于X5,则将风险节点标记为异常节点,并通过预警单元进行检修预警;
若Fp、YFBp均大于X6,且风险节点当下时刻对应的电流大于一级关联点、二级关联点、三级关联点中节点对应的电流的差值大于预设值,则将风险节点标记为异常节点,并通过预警单元进行紧急预警;
若Fp大于X7、且当下时刻风险节点的温度与风险温度区域最高温度限值之间的差值小于X8,则将风险节点标记为异常节点,并通过预警单元进行紧急预警;
否则,不进行预警;
其中,X4、X5、X6、X7、X8为预设值,X7>X5>X4>X6;
YFBp=(Y1FBp+α*Y2FBp+β*Y3FBp)/2。
进一步地,所述预警分析单元定位电缆异常走向的方法为:
任选异常节点所在的一根电缆,并在该电缆上获取异常节点对应的所有的二级关联点,标记为趋向关联点;
获取当下时刻异常节点、趋向关联点的温度值,并分别计算异常节点与趋向关联点的温度值之间的差值,计算差值之和,将差值之和标记为电缆趋向度;
再依次从异常节点所在电缆中任选一根电缆,获取电缆趋向度,直至获取异常节点所在的所有电缆对应的电缆趋向度;
将电缆趋向度最小值对应的电缆标记为异常电缆;异常电缆的两端分别为异常节点、异常走向节点;
电缆异常走向为:异常节点至异常走向节点的走向。
进一步地,所述预警单元用于对异常节点进行预警,并将预警信息发送至用户端。
本发明具有以下有益效果:
本发明通过节点关联单元、数据采集单元、预警分析单元、历史数据库、预警单元、处理器的设置,对电缆本身及电缆网络的关联性进行分析,及时准确的定位出异常节点,并进行及时的关联预警,达到整体电缆线路的自动化监测、科学管理等目的;全面监测电缆运行情况,为安全用电监测及管理提供了可靠的依据。
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为本发明实施例二示意图;
图2为本发明实施例一的示意图。
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,以便透彻理解本申请实施例。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申请。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申请的描述。
应当理解,当在本申请说明书和所附权利要求书中使用时,术语“包括”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在,但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
还应当理解,在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合,并且包括这些组合。
如在本申请说明书和所附权利要求书中所使用的那样,术语“如果”可以依据上下文被解释为“当...时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地,短语“如果确定”或“如果检测到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦检测到[所描述条件或事件]”或“响应于检测到[所描述条件或事件]”。
另外,在本申请说明书和所附权利要求书的描述中,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本申请说明书中描述的参考“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本申请的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此,在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例,而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”,除非是以其他方式另外特别强调。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”,除非是以其他方式另外特别强调。
实施例一:
请参阅图2所示,本发明为一种预警电缆检测系统,包括:所述节点关联单元用于根据各节点之间的关系进行节点关联,根据关联结果获取每一节点对应的一级关联点、二级关联点、三级关联点,所述数据采集单元用于每隔预设时间T1获取一次各节点的温度、电流;预警分析单元根据关联结果及数据采集单元传输的节点的温度、电流信息进行沿途数据检测,获取异常节点并定位电缆异常走向,所述预警单元用于对异常节点进行预警,并将预警信息发送至用户端。通过节点关联单元、数据采集单元、预警分析单元、历史数据库、预警单元、处理器的设置,对电缆本身及电缆网络的关联性进行分析,及时准确的定位出异常节点,并进行及时的关联预警,达到整体电缆线路的自动化监测、科学管理等目的;全面监测电缆运行情况,为安全用电监测及管理提供了可靠的依据。
作为本发明提供的一个实施例,优选的,所述节点包括电缆的接头处、终端处,所述节点关联单元进行节点的关联时,执行以下算法:
S1:任选一节点,标记为目标节点;
S2:获取与目标节点在同一根电缆上的所有节点,标记为直联节点;作为本发明提供的再一个实施例,优选的,同一根电缆指代为两个变压器之间的电缆或两个终端设备之间的电缆;
S3:将直联节点中的电缆的接头处的节点标记为一级关联点、将直联节点中的电缆的终端处的节点标记为二级关联点;
S4:获取目标节点对应的关联区,将关联区中除直联节点之外的节点标记为三级关联点;作为本发明提供的再一个实施例,优选的,关联区的划定方式可以以节点为圆心、预设半径做圆,圆形覆盖的区域即为关联区,或者,采用历史数据分析的方式进行关联区的划定;
S5:再依次任选一节点作为目标节点,进行节点关联获取目标节点对应的一级关联点、二级关联点、三级关联点,直至所有的节点完成关联,获取所有的节点对应的一级关联点、二级关联点、三级关联点。
作为本发明提供的一个实施例,优选的,本发明满足线路群和超长线路监测需求,对线路空间位置、通断情况实时监测,具体的,所述节点关联单元划定关联区的方法为:
从历史数据库中获取所有故障节点;任选一故障节点,作为故障点进行波及分析:获取故障点发生故障时对应的温度,标记为故障温度G,作为本发明提供的再一个实施例,优选的,若同一故障点多次出现故障,则取多次故障发生时,故障点温度的平均值;
以故障点为圆心、预设半径r画圆,获取所得圆区域内所有的节点,作为温度波及点,并从历史数据库中调取当故障点发生故障时、温度波及点对应的温度,分别标记为波及温度B i,i=1、2、3、……、n,表示所得圆区域内有n个温度波及点;作为本发明提供的再一个实施例,优选的,保证圆覆盖区域至少包含一个波及点;
获取温度波及度D,
当温度波及度D≥X1时,获取电流波及度L,若电流波及度L≥X2,则所得的圆区域即为关联区;
否则,以故障点为圆心、将预设半径r依次累加θ*Gmax为半径画圆,获取所得圆区域内所有的节点,并计算对应的温度波及度D,直至满足温度波及度D≥X1、电流波及度L≥X2,将满足温度波及度D≥X1、电流波及度L≥X2对应的圆区域标记为关联区;
作为本发明提供的再一个实施例,优选的,以故障点为圆心、r+θ*Gmax为半径画圆,获取所得圆区域内所有的节点,并计算对应的温度波及度D,若满足温度波及度D≥X1、电流波及度L≥X2,将满足温度波及度D≥X1、电流波及度L≥X2对应的圆区域标记为关联区,否则,以故障点为圆心、r+2*θ*Gmax为半径画圆,获取所得圆区域内所有的节点,并计算对应的温度波及度D,若满足温度波及度D≥X1、电流波及度L≥X2,将满足温度波及度D≥X1、电流波及度L≥X2对应的圆区域标记为关联区,其中,X1、X2、X3、θ均为预设值,θ>1,Gmax为对应圆区域内的故障温度与波及温度之间差值的最大值。
作为本发明提供的再一个实施例,优选的,若循环至第X3次还不满足温度波及度D≥X1、电流波及度L≥X2,则将第X3次对应的圆形区域标记为关联区;其中,X1、X2、X3、θ均为预设值,θ>1,Gmax为对应圆区域内的故障温度与波及温度之间差值的最大值;
获取所有故障点对应的关联区。
作为本发明提供的再一个实施例,优选的,若节点在预设时间内未发生过故障,则其对应的关联区为:以节点为圆心、以预设半径r画圆所圈定的区域。
作为本发明提供的再一个实施例,优选的,故障节点即为历史中出现故障的节点,如果时间较导致数据计算量大,则可以选取半年或1年内的故障节点。
作为本发明提供的一个实施例,优选的,所述电流波及度为:
获取故障点所在的电缆,标记为故障电缆,并获取与故障电缆串联的所有电缆,标记为波及电缆;
将波及电缆上位于以故障点为圆心、预设半径r画圆所得圆形区域内(当第一次画圆不满足温度波及度D≥X1、电流波及度L≥X2而进行第二、三、四次……画圆时,此处也对应将预设半径r依次累加θ*Gmax)所有的节点,标记为波及电缆点;
从历史数据库中分别获取故障点、波及电缆点在故障发生时对应的电流大小(电流采用瞬时电流进行),分别标记为故障电流L I、波及电流BI j,j=1、2、3、……、m;表示故障点共对应m个波及电缆点;
则电流波及度
作为本发明提供的一个实施例,优选的,所述预警分析单元进行沿途数据检测,获取异常节点时执行以下算法:
当任意一节点对应的温度连续在时间T2内处于风险温度区域,则将该节点标记为风险节点;
获取风险节点对应的温度攀升率Fp;
其中,α+β=1,且α、β均为预设值、α≤β,Wk为当下时刻风险节点对应的温度值、W1为当下时刻往前推(k-1)*T1时刻风险节点对应的温度值,Wr为当下时刻往前推(k-r)*T1时刻风险节点对应的温度值,且T2为预设值,T2=(k-r)*T1;
如:k=6,则W6为当下时刻风险节点对应的温度值,W1为当下时刻往前推5*T1时刻风险节点对应的温度值,假设W3开始处于风险温度区域,则W3为当下时刻往前推3*T1时刻风险节点对应的温度值,且T2为预设值,T2=3*T1;
将当下时刻往前推(k-1)*T1时刻标记为关键时刻、将当下时刻往前推(k-r)*T1时刻标记为风险时刻;
从一级关联点、二级关联点、三级关联点中任选一节点,进行关联风险分析:分别获取节点在当下时刻、关键时刻、风险时刻对应的温度值,标记为WBk、WB1、WBr,计算节点对应的温度攀升率FBp,再继续任选下一节点进行关联风险分析,直至一级关联点、二级关联点、三级关联点中的节点分析完毕:
其中,
分别将一级关联点、二级关联点、三级关联点中节点的温度攀升率的平均值标记为Y1FBp、Y2FBp、Y3FBp;
若Fp、YFBp均大于X4,且风险节点当下时刻对应的电流大于一级关联点、二级关联点、三级关联点中任意一节点对应的电流,则将风险节点标记为异常节点,并通过预警单元进行紧急预警;
若Fp、YFBp均大于X5,则将风险节点标记为异常节点,并通过预警单元进行检修预警;
若Fp、YFBp均大于X6,且风险节点当下时刻对应的电流大于一级关联点、二级关联点、三级关联点中节点对应的电流的差值大于预设值,则将风险节点标记为异常节点,并通过预警单元进行紧急预警;
若Fp大于X7、且当下时刻风险节点的温度与风险温度区域最高温度限值之间的差值小于X8,则将风险节点标记为异常节点,并通过预警单元进行紧急预警;
否则,不进行预警;
其中,X4、X5、X6、X7、X8为预设值,X7>X5>X4>X6;
YFBp=(Y1 FBp+α*Y2FBp+β*Y3FBp)/2,能够定位到异常节点位置信息和状态,精确度达到0.5米以内,提高抢修效率,减少投入。
作为本发明提供的一个实施例,优选的,所述风险温度区域为:
从历史数据库中获取预设时间TY(可取2-3个月)所有故障节点;
从数据采集单元采集的温度值中,获取故障节点发生故障时起往前推第(k-r)*T1-1个温度值,标记为风险温度峰值一;从数据采集单元采集的温度值中,获取故障节点发生故障时对应的温度值,标记为风险温度峰值二;
计算所有故障节点的风险温度峰值一对应的均值,标记为最低温度限值、计算所有故障节点的风险温度峰值二对应的均值,标记为最高温度限值;
最低温度限值至最高温度限值形成的温度阈值,标记为风险温度区域。
作为本发明提供的一个实施例,优选的,所述预警分析单元定位电缆异常走向的方法为:
任选异常节点所在的一根电缆,并在该电缆上获取异常节点对应的所有的二级关联点,标记为趋向关联点;
获取当下时刻异常节点、趋向关联点的温度值,并分别计算异常节点与趋向关联点的温度值之间的差值,计算差值之和,将差值之和标记为电缆趋向度;
再依次从异常节点所在电缆中任选一根电缆,获取电缆趋向度,直至获取异常节点所在的所有电缆对应的电缆趋向度;
将电缆趋向度最小值对应的电缆标记为异常电缆;异常电缆的两端分别为异常节点、异常走向节点;
电缆异常走向为:异常节点至异常走向节点的走向,实时监测电缆运行温度、通断情况、使用状态等,在电缆有故障隐患造成的温度或温差变化超限时提前报警,且具有反应快、精度高、定位准等特点。
作为本发明提供的再一个实施例,优选的,如当下时刻异常节点的温度值为Q、趋向关联点的温度值为Q1、Q2、Q3、Q4、……,则异常节点与趋向关联点的温度值之间的差值的和为Q-Q1+Q-Q2+Q-Q3+Q-Q4+……。
作为本发明提供的一个实施例,优选的,所述异常走向节点的温度大于预设值QI、且异常电缆上所有的节点对应温度沿电缆异常走向依次降低时,将异常电缆上所有的节点标记为异常节点,并通过预警单元进行检修预警。监测电缆本身及中间接头的温度情况,同时还监测沿途的电缆敷设走向的温度变化情况;优选的,还可以通过智能监测软件的平面或3D可视化界面,可以监测建筑内外线路实时温度和运行状态。
实施例二:
如图1所示,通过感温预警电缆单元,感知电缆温度,并结合实施例一所提供的预警电缆检测系统,实现实时温度监测,整条线路温度变化情况,实现实时通断监测,整条线路通断情况;实现实时状态监测,整条线路是否有过载情况,实时监控电缆,可达到预警、报警单元的功能;还能够收集存储历史数据,以便调查取证。
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)
1.一种预警电缆检测系统,其特征在于,包括节点关联单元、数据采集单元、预警分析单元、历史数据库、预警单元、处理器;所述节点关联单元与处理器通信连接,所述节点关联单元还与历史数据库通信连接,所述预警分析单元与处理器通信连接,所述数据采集单元与处理器通信连接,所述预警单元与处理器通信连接;
节点关联单元,所述节点关联单元用于根据各节点之间的关系进行节点关联,根据关联结果获取每一节点对应的一级关联点、二级关联点、三级关联点,并将每一节点对应的一级关联点、二级关联点、三级关联点上传至处理器;所述处理器将每一节点对应的一级关联点、二级关联点、三级关联点上传至历史数据库;
数据采集单元,所述数据采集单元用于每隔预设时间T1获取一次各节点的温度、电流,并将获取的节点的温度、电流分别标记后上传至处理器,所述处理器将接收的节点的温度、电流上传至历史数据库;
预警分析单元,其根据关联结果及数据采集单元传输的节点的温度、电流信息进行沿途数据检测,获取异常节点并定位电缆异常走向;所述预警分析单元将异常节点及定位的电缆异常走向上传至处理器;
所述节点包括电缆的接头处、终端处,所述节点关联单元进行节点的关联时,执行以下算法:
S1:任选一节点,标记为目标节点;
S2:获取与目标节点在同一根电缆上的所有节点,标记为直联节点;
S3:将直联节点中的电缆的接头处的节点标记为一级关联点、将直联节点中的电缆的终端处的节点标记为二级关联点;
S4:获取目标节点对应的关联区,将关联区中除直联节点之外的节点标记为三级关联点;
S5:再依次任选一节点作为目标节点,进行节点关联获取目标节点对应的一级关联点、二级关联点、三级关联点,直至所有的节点完成关联。
2.根据权利要求1所述的一种预警电缆检测系统,其特征在于,获取目标节点对应的关联区的方法为:
从历史数据库中获取所有故障节点;任选一故障节点,作为故障点进行波及分析:
获取故障点发生故障时对应的温度,标记为故障温度G;
以故障点为圆心、预设半径r画圆,获取所得圆区域内所有的节点,作为温度波及点,并从历史数据库中调取当故障点发生故障时、温度波及点对应的温度,分别标记为波及温度Bi,i=1、2、3、……、n,表示所得圆区域内有n个温度波及点;
获取温度波及度D,
当温度波及度D≥X1时,获取电流波及度L,若电流波及度L≥X2,则所得的圆区域即为关联区;
否则,以故障点为圆心、将预设半径r依次累加θ*Gmax为半径画圆,获取所得圆区域内所有的节点,并计算对应的温度波及度D,直至满足温度波及度D≥X1、电流波及度L≥X2,将满足温度波及度D≥X1、电流波及度L≥X2对应的圆区域标记为关联区;
其中,X1、X2、θ均为预设值,θ>1,Gmax为对应圆区域内的故障温度与波及温度之间差值的最大值;
获取所有故障点对应的关联区,若节点在预设时间内未发生过故障,则其对应的关联区为:以节点为圆心、以预设半径r画圆所圈定的区域。
3.根据权利要求2所述的一种预警电缆检测系统,其特征在于,所述电流波及度为:
获取故障点所在的电缆,标记为故障电缆,并获取与故障电缆串联的所有电缆,标记为波及电缆;
将波及电缆上位于以故障点为圆心、预设半径r画圆所得圆形区域内所有的节点,标记为波及电缆点;
从历史数据库中分别获取故障点、波及电缆点在故障发生时对应的电流大小,分别标记为故障电流LI、波及电流BIj,j=1、2、3、……、m;表示故障点共对应m个波及电缆点;
则电流波及度
4.根据权利要求1所述的一种预警电缆检测系统,其特征在于,所述预警分析单元进行沿途数据检测,获取异常节点时执行以下算法:
当任意一节点对应的温度连续在时间T2内处于风险温度区域,则将该节点标记为风险节点;
获取风险节点对应的温度攀升率Fp;
其中,α+β=1,且α、β均为预设值、α≤β,Wk为当下时刻风险节点对应的温度值、W1为当下时刻往前推(k-1)*T1时刻风险节点对应的温度值,Wr为当下时刻往前推(k-r)*T1时刻风险节点对应的温度值,且T2为预设值,T2=(k-r)*T1;
将当下时刻往前推(k-1)*T1时刻标记为关键时刻、将当下时刻往前推(k-r)*T1时刻标记为风险时刻;
从一级关联点、二级关联点、三级关联点中任选一节点,进行关联风险分析:分别获取节点在当下时刻、关键时刻、风险时刻对应的温度值,标记为WBk、WB1、WBr,计算节点对应的温度攀升率FBp,再继续任选下一节点进行关联风险分析,直至一级关联点、二级关联点、三级关联点中的节点分析完毕:
其中,
分别将一级关联点、二级关联点、三级关联点中节点的温度攀升率的平均值标记为Y1FBp、Y2FBp、Y3FBp;
若Fp、YFBp均大于X4,且风险节点当下时刻对应的电流大于一级关联点、二级关联点、三级关联点中任意一节点对应的电流,则将风险节点标记为异常节点,并通过预警单元进行紧急预警;
若Fp、YFBp均大于X5,则将风险节点标记为异常节点,并通过预警单元进行检修预警;
若Fp、YFBp均大于X6,且风险节点当下时刻对应的电流大于一级关联点、二级关联点、三级关联点中节点对应的电流的差值大于预设值,则将风险节点标记为异常节点,并通过预警单元进行紧急预警;
若Fp大于X7、且当下时刻风险节点的温度与风险温度区域最高温度限值之间的差值小于X8,则将风险节点标记为异常节点,并通过预警单元进行紧急预警;
否则,不进行预警;
其中,X4、X5、X6、X7、X8为预设值,X7>X5>X4>X6;
YFBp=(Y1FBp+α*Y2FBp+β*Y3FBp)/2。
5.根据权利要求4所述的一种预警电缆检测系统,其特征在于,所述风险温度区域为:
从历史数据库中获取预设时间TY所有故障节点;
从数据采集单元采集的温度值中,获取故障节点发生故障时起往前推第(k-r)*T1-1个温度值,标记为风险温度峰值一;从数据采集单元采集的温度值中,获取故障节点发生故障时对应的温度值,标记为风险温度峰值二;
计算所有故障节点的风险温度峰值一对应的均值,标记为最低温度限值、计算所有故障节点的风险温度峰值二对应的均值,标记为最高温度限值;
最低温度限值至最高温度限值形成的温度阈值,标记为风险温度区域。
6.根据权利要求4所述的一种预警电缆检测系统,其特征在于,所述预警分析单元定位电缆异常走向的方法为:
任选异常节点所在的一根电缆,并在该电缆上获取异常节点对应的所有的二级关联点,标记为趋向关联点;
获取当下时刻异常节点、趋向关联点的温度值,并分别计算异常节点与趋向关联点的温度值之间的差值,计算差值之和,将差值之和标记为电缆趋向度;
再依次从异常节点所在电缆中任选一根电缆,获取电缆趋向度,直至获取异常节点所在的所有电缆对应的电缆趋向度;
将电缆趋向度最小值对应的电缆标记为异常电缆;异常电缆的两端分别为异常节点、异常走向节点;
电缆异常走向为:异常节点至异常走向节点的走向。
7.根据权利要求6所述的一种预警电缆检测系统,其特征在于,所述异常走向节点的温度大于预设值QI、且异常电缆上所有的节点对应温度沿电缆异常走向依次降低时,将异常电缆上所有的节点标记为异常节点,并通过预警单元进行检修预警。
8.根据权利要求7所述的一种预警电缆检测系统,其特征在于,所述预警单元用于对异常节点进行预警,并将预警信息发送至用户端。
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Citations (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0735809A (ja) * | 1993-07-20 | 1995-02-07 | Tokyo Electric Power Co Inc:The | 電力ケーブル故障点検出方法及びその装置 |
CN205620501U (zh) * | 2016-03-23 | 2016-10-05 | 国网山东省电力公司章丘市供电公司 | 一种配电网故障预警系统 |
WO2018232937A1 (zh) * | 2017-06-23 | 2018-12-27 | 深圳市盛路物联通讯技术有限公司 | 一种电力电缆故障监测方法及装置 |
CN109324261A (zh) * | 2018-10-11 | 2019-02-12 | 中国电力科学研究院有限公司 | 一种配电网电缆线路过热风险预警方法和系统 |
CN110108983A (zh) * | 2019-05-23 | 2019-08-09 | 深圳市壹电电力技术有限公司 | 一种智能电缆状态在线测控管理方法 |
CN111585278A (zh) * | 2020-05-22 | 2020-08-25 | 国网宁夏电力有限公司石嘴山供电公司 | 一种基于电压电流参数检测的配电网故障处理方法 |
CN211826315U (zh) * | 2020-03-09 | 2020-10-30 | 浙江日新电气有限公司 | 一种电力电缆异常监测系统 |
CN213957527U (zh) * | 2020-10-19 | 2021-08-13 | 李沛佳 | 电缆线路故障定位装置 |
CN114076873A (zh) * | 2021-11-04 | 2022-02-22 | 广州番禺电缆集团有限公司 | 电缆故障分析预测方法和装置 |
CN114414931A (zh) * | 2022-03-29 | 2022-04-29 | 北京航天和兴科技股份有限公司 | 一种电缆网监控检测系统及其检测方法 |
CN114689994A (zh) * | 2022-04-27 | 2022-07-01 | 云南电网有限责任公司普洱供电局 | 一种输送电线路故障在线定位监测系统和方法 |
WO2022237207A1 (zh) * | 2021-10-22 | 2022-11-17 | 广西电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种配电网线路故障定位方法及系统 |
CN115378141A (zh) * | 2022-10-18 | 2022-11-22 | 华能辛店发电有限公司 | 基于数据分析的电力电缆故障诊断预警系统及方法 |
-
2023
- 2023-02-01 CN CN202310050627.7A patent/CN116047226B/zh active Active
Patent Citations (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0735809A (ja) * | 1993-07-20 | 1995-02-07 | Tokyo Electric Power Co Inc:The | 電力ケーブル故障点検出方法及びその装置 |
CN205620501U (zh) * | 2016-03-23 | 2016-10-05 | 国网山东省电力公司章丘市供电公司 | 一种配电网故障预警系统 |
WO2018232937A1 (zh) * | 2017-06-23 | 2018-12-27 | 深圳市盛路物联通讯技术有限公司 | 一种电力电缆故障监测方法及装置 |
CN109324261A (zh) * | 2018-10-11 | 2019-02-12 | 中国电力科学研究院有限公司 | 一种配电网电缆线路过热风险预警方法和系统 |
CN110108983A (zh) * | 2019-05-23 | 2019-08-09 | 深圳市壹电电力技术有限公司 | 一种智能电缆状态在线测控管理方法 |
CN211826315U (zh) * | 2020-03-09 | 2020-10-30 | 浙江日新电气有限公司 | 一种电力电缆异常监测系统 |
CN111585278A (zh) * | 2020-05-22 | 2020-08-25 | 国网宁夏电力有限公司石嘴山供电公司 | 一种基于电压电流参数检测的配电网故障处理方法 |
CN213957527U (zh) * | 2020-10-19 | 2021-08-13 | 李沛佳 | 电缆线路故障定位装置 |
WO2022237207A1 (zh) * | 2021-10-22 | 2022-11-17 | 广西电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种配电网线路故障定位方法及系统 |
CN114076873A (zh) * | 2021-11-04 | 2022-02-22 | 广州番禺电缆集团有限公司 | 电缆故障分析预测方法和装置 |
CN114414931A (zh) * | 2022-03-29 | 2022-04-29 | 北京航天和兴科技股份有限公司 | 一种电缆网监控检测系统及其检测方法 |
CN114689994A (zh) * | 2022-04-27 | 2022-07-01 | 云南电网有限责任公司普洱供电局 | 一种输送电线路故障在线定位监测系统和方法 |
CN115378141A (zh) * | 2022-10-18 | 2022-11-22 | 华能辛店发电有限公司 | 基于数据分析的电力电缆故障诊断预警系统及方法 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
电力电缆故障监测及预警系统的设计;郭锐;;科技创新与应用(22);94-95 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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