CN116381563A - 一种地下电力电缆监测方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种地下电力电缆监测方法及装置，涉及电缆监测技术领域，解决了原始监测的数值并不准确，若数值处于波动状态便很容易造成误判的情况出现的技术问题，预先通过相邻监测节点之间的差值，来确定节点是否处于混乱状态，将对应节点之间的电缆段标记为异常电缆段，再对异常电缆段内部不同的电缆进行监测，再根据预设参数确定部分曲线，通过波动次数以及时间占比参数确定异常电缆，并不会出现因数值波动造成误判的情况，通过具体的分析参数，便可对异常电缆进行确认，提升异常电缆确认的准确度，通过分析趋势走向是否一致，便可对异常电缆是否影响正常使用再分析，以此降低操作人员的工作负担，以此提升维护效率。

Description

一种地下电力电缆监测方法及装置

技术领域

本发明属于电缆监测技术领域，具体是一种地下电力电缆监测方法及装置。

背景技术

地下电缆是指与常见的架空线相比，常埋于地下的电缆，故又称地下电缆；电缆是由一根或多根相互绝缘的导体外包绝缘层和保护层制成，用于将电力或信息从一处传递到另一处的导线。

专利公开号为CN103926449B的发明提供一种电力电缆接地电流的自适应监测方法，包括设定采样基准、确定采样数据的影响因数集、电力电缆接地电流监测系统对接地电流实时采样、对实时采样的接地电流数据进行数字滤波、采用自适应算法对滤波后的采样数据进行处理以及将处理后的采样数据上传给后台监测装置进行实时监测等步骤；本发明有别于以监测时间间隔直接作为数据采样频率的现有方法，可解决监测过程中能量损耗大、监测数据信息量低的问题，可有效降低监测设备功耗50％以上、降低服务器资源占有率20％左右；并能提高电缆外绝缘状态评估效率；提出了一种新的量级划分标准，可结合实际运行线路动态修正，可有效降低权值确定过程中的客观干扰，监测精度较高。

电力电缆在正常监测过程中，一般根据对应的监测数值，来判定对应的电力电缆是否处于正常运行状态，若处于异常运行状态，便可派遣对应的维护人员对电缆进行维护处理，但此种监测方式，其监测的数值并不准确，若数值处于波动状态，便很容易造成误判的情况出现，同时，也未对异常的电缆再分析，确认该电缆是否会影响正常使用。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一；为此，本发明提出了一种地下电力电缆监测方法及装置，用于解决原始监测的数值并不准确，若数值处于波动状态便很容易造成误判的情况出现的技术问题。

为实现上述目的，根据本发明的第一方面的实施例提出一种地下电力电缆监测方法，包括以下步骤：

S1、预先根据地下电缆的排布图，确认电缆的若干个监测节点，并对若干个监测节点的电力数值进行确认，根据所确认的电力数值，对存在异常的监测节点进行确认，将之间的电缆段标记为异常电缆段，具体方式为：

S11、从地下电缆的排布图内，将若干个不同监测节点实时监测的电力数值标记为DL_i，其中i代表不同的监测节点，且i=1、2、……、n；

S12、采用DL_j-DL_j+1=CZ_j，得到若干个相邻监测节点电力数值的差值CZ_j，其中j∈i，并将处理所得的若干个差值CZ_j进行下一步处理；

S13、将处理得到的若干个差值CZ_j进行均值处理，得到一组待处理均值JZ，采用CZ_j-JZ=BD_j得到若干个比对限定值BD_j；

S14、再将若干个比对限定值BD_j与预设值Y1进行比对，当BD_j≤Y1时，不进行任何处理，反之，将对应的比对限定值标记为异常值，根据所确定的异常值提取两侧所对应的监测节点i，再确认两组监测节点i之间所对应的异常电缆段；

S2、根据所标记的异常电缆段，限定监测周期，对异常电缆段内不同电缆的运行参数进行再监测，根据不同异常电缆段的监测参数，确认对应的异常电缆，具体方式为：

S21、异常电缆段确认完毕后，限定一组监测周期T，其中T为预设值，将此监测周期T内不同电缆的运行参数标记为YX_i-k，其中i代表不同的监测节点，k代表此监测周期T内不同的时间点，每组时间段之间间隔1秒；

S22、按照时间点的走向，以运行参数作为竖向坐标轴，时间线为横向坐标轴，将属于同一电缆的不同运行参数YX_i-k构建曲线图，曲线图构建完毕后，根据预设的核定参数Y2，在曲线图竖向坐标轴内确认此核定参数Y2所对应的点位，并以此点位构建与X轴相平行的分割线；

S23、根据所构建的分割线，分析分割线与曲线图是否存在交叉情况，若存在交叉情况，则确认位于分割线上端的部分曲线，并确认部分曲线的具体时长参数，并将其具体时长参数标记为SC_i，采用

得到占比参数ZB_i，再从曲线图内确认波动次数，并将所出现的波动次数标记为BD_i；

S24、采用FX_i=ZB_i×C1+BD_i×C2，得到对应电缆的分析参数FX_i，并将分析参数FX_i与预设参数Y3进行比对，其中C1以及C2均为预设的固定系数因子，当FX_i≤Y3时，不进行任何处理，当FX_i＞Y3时，将对应的电缆标记为异常电缆；

S3、对所确定的异常电缆进行负荷度分析，分析异常电缆是否可正常使用，并生成对应的更换信号或维护信号，具体方式为：

S31、根据所确定的异常电缆，向此异常电缆初始端点处传输指定数值的测试电流，再从末端端点处对测试电流进行监测，确认监测值；

S32、分析监测值是否等于0，若监测值为0，则生成更换信号，反之，进行下一步处理；

S33、当监测值不等于0时，对测试电流的具体数值进行改变，按照高低混乱调试的方式，改变异常电缆初始端点处的测试电流值，再分析末端端点的测试电流数值的趋势走向，分析两组趋势走向是否一致，若一致，则不进行任何处理，反之，生成维护信号；

S4、根据所生成的维护信号，派遣人员对所确定的异常电缆进行维护检修，根据所生成的更换信号，则派遣人员对所确定的异常电缆进行更换，完成整个异常电缆的监测处理工作。

优选的，一种地下电力电缆监测装置，包括若干个数值监测传感器、至少一个处理器以及至少一个信号发生器；

所述数值监测传感器，设置于对应的监测站点位置处，对监测站点的电缆数值进行监测；

所述处理器，用于对所监测的电缆数值进行处理，并根据处理结果判定异常电缆；

所述信号发生器，根据处理器所产生的处理结果，生成不同的处理信号，并传输至外部显示终端内。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：预先通过相邻监测节点之间的差值，来确定节点是否处于混乱状态，若处于混乱状态，则将对应节点之间的电缆段标记为异常电缆段，再对异常电缆段内部不同的电缆进行监测，限定一组监测周期，对此监测周期内所出现的数据进行记录，再根据预设参数，确定部分曲线，通过波动次数以及时间占比参数，来确定异常电缆，并不会出现因数值波动造成误判的情况，通过具体的分析参数，便可对异常电缆进行确认，提升异常电缆确认的准确度；

后续在采用数值再确认分析的方式，确认对应的异常电缆是否损坏，后续再根据混乱调试的方式，记录趋势走向，再记录输出电流的趋势走向，以此分析趋势走向是否一致，便可对异常电缆是否影响正常使用再分析，以此降低操作人员的工作负担，以此提升维护效率。

附图说明

图1为本发明方法流程示意图。

实施方式

下面将结合实施例对本发明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做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。

实施例一

请参阅图1，本申请提供了一种地下电力电缆监测方法，包括以下步骤：

S1、预先根据地下电缆的排布图，确认电缆的若干个监测节点，并对若干个监测节点的电力数值进行确认，根据所确认的电力数值，对存在异常的监测节点进行确认，将之间的电缆段标记为异常电缆段，其中，进行确认的具体方式为：

S11、从地下电缆的排布图内，将若干个不同监测节点实时监测的电力数值标记为DL_i，其中i代表不同的监测节点，且i=1、2、……、n，其中i为1时，代表此监测节点为初始监测节点，i为n时，代表此监测节点为最后一组监测节点，其中，每间隔5min便进行监测一次；

S12、采用DL_j-DL_j+1=CZ_j，得到若干个相邻监测节点电力数值的差值CZ_j，其中j∈i，并将处理所得的若干个差值CZ_j进行下一步处理；

S13、将处理得到的若干个差值CZ_j进行均值处理，得到一组待处理均值JZ，采用CZ_j-JZ=BD_j得到若干个比对限定值BD_j；

S14、再将若干个比对限定值BD_j与预设值Y1进行比对，当BD_j≤Y1时，不进行任何处理，反之，将对应的比对限定值标记为异常值，根据所确定的异常值提取两侧所对应的监测节点i，再确认两组监测节点i之间所对应的异常电缆段；

具体的，正常情况下，相邻监测节点之间的电力数值一般差值为0，存在其他波动状态时，整个电缆应该都处于波动状态，其对应的电力数值应也处于一个平衡状态，若某处节点处于混乱状态，则代表此电缆段存在些许问题，属于异常情况，故需要对其进行测试处理；

S2、根据所标记的异常电缆段，限定监测周期，对异常电缆段内不同电缆的运行参数进行再监测，根据不同异常电缆段的监测参数，确认对应的异常电缆，其中，确认异常电缆的具体方式为：

S21、异常电缆段确认完毕后，限定一组监测周期T，其中T为预设值，且T一般取值1h，将此监测周期T内不同电缆的运行参数标记为YX_i-k，其中i代表不同的监测节点，k代表此监测周期T内不同的时间点，每组时间段之间间隔1秒；

S22、按照时间点的走向，以运行参数作为竖向坐标轴，时间线为横向坐标轴，将属于同一电缆的不同运行参数YX_i-k构建曲线图，曲线图构建完毕后，根据预设的核定参数Y2，在曲线图竖向坐标轴内确认此核定参数Y2所对应的点位，并以此点位构建与X轴相平行的分割线；

S23、根据所构建的分割线，分析分割线与曲线图是否存在交叉情况，若存在交叉情况，则确认位于分割线上端的部分曲线，并确认部分曲线的具体时长参数，并将其具体时长参数标记为SC_i，采用

得到占比参数ZB_i，再从曲线图内确认波动次数，并将所出现的波动次数标记为BD_i，具体的，曲线图的走向每波动一次，其所对应的波动次数则增加一次；

S24、采用FX_i=ZB_i×C1+BD_i×C2，得到对应电缆的分析参数FX_i，并将分析参数FX_i与预设参数Y3进行比对，其中C1以及C2均为预设的固定系数因子，其具体取值由操作人员根据经验拟定，当FX_i≤Y3时，不进行任何处理，反之，将对应的电缆标记为异常电缆；

具体的，对某个异常电缆段的若干个电缆进行数值监测，限定一组监测周期，对此监测周期内所出现的数据进行记录，再根据预设参数，确定部分曲线，其部分曲线内部的数据均为异常数据，若异常数据所持续的时间过长时，所对应的占比参数ZB_i也会较大，同时，曲线图波动次数过多时，也能在一定程度上体现出电缆的不正常，故通过具体的分析参数，便可对异常电缆进行确认，提升异常电缆确认的准确度。

S3、对所确定的异常电缆进行负荷度分析，分析该异常电缆是否可正常使用，并生成对应的更换信号或维护信号，其中，进行负荷度分析的具体方式为：

S31、根据所确定的异常电缆，向此异常电缆初始端点处传输指定数值的测试电流，再从末端端点处对测试电流进行监测，确认监测值；

S32、分析监测值是否等于0，若监测值为0，则生成更换信号，反之，进行下一步处理；

S33、当监测值不等于0时，对测试电流的具体数值进行改变，按照高低混乱调试的方式，改变异常电缆初始端点处的测试电流值，再分析末端端点的测试电流数值的趋势走向，分析两组趋势走向是否一致，若一致，则不进行任何处理，反之，生成维护信号；

具体的，异常电缆得到确认后，采用数值再确认分析的方式，确认对应的异常电缆是否损坏，后续再根据混乱调试的方式，记录趋势走向，再记录输出电流的趋势走向，以此分析趋势走向是否一致，便可对异常电缆是否影响正常使用再分析，若可正常使用，则不会派遣操作人员，以此降低操作人员的工作负担，提升维护效率。

S4、根据所生成的维护信号，派遣人员对所确定的异常电缆进行维护检修，根据所生成的更换信号，则派遣人员对所确定的异常电缆进行更换，完成整个异常电缆的监测处理工作。

实施例二

本实施例在具体实施过程中，相较于实施例一，其具体区别在于：

一种地下电力电缆监测装置，包括若干个数值监测传感器，每个所对应的数值监测传感器设置于对应的监测站点位置处，对监测站点的电缆数值进行监测，还包括至少一个处理器，用于对所监测的电缆数值进行处理，判定异常电缆，还包括至少一个信号发生器，用于根据处理器所产生的处理结果，生成不同的处理信号，并传输至外部显示终端内，供外部人员进行查看，及时作出应对措施。

上述公式中的部分数据均是去除量纲取其数值计算，公式是由采集的大量数据经过软件模拟得到最接近真实情况的一个公式；公式中的预设参数和预设阈值由本领域的技术人员根据实际情况设定或者通过大量数据模拟获得。

本发明的工作原理：预先通过相邻监测节点之间的差值，来确定节点是否处于混乱状态，若处于混乱状态，则将对应节点之间的电缆段标记为异常电缆段，再对异常电缆段内部不同的电缆进行监测，限定一组监测周期，对此监测周期内所出现的数据进行记录，再根据预设参数，确定部分曲线，通过波动次数以及时间占比参数，来确定异常电缆，并不会出现因数值波动造成误判的情况，通过具体的分析参数，便可对异常电缆进行确认，提升异常电缆确认的准确度；

后续在采用数值再确认分析的方式，确认对应的异常电缆是否损坏，后续再根据混乱调试的方式，记录趋势走向，再记录输出电流的趋势走向，以此分析趋势走向是否一致，便可对异常电缆是否影响正常使用再分析，以此降低操作人员的工作负担，以此提升维护效率。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方法而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方法进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方法的精神和范围。

Claims (6)

1.一种地下电力电缆监测方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、预先根据地下电缆的排布图，确认电缆的若干个监测节点，并对若干个监测节点的电力数值进行确认，根据所确认的电力数值，对存在异常的监测节点进行确认，将之间的电缆段标记为异常电缆段；

S2、根据所标记的异常电缆段，限定监测周期，对异常电缆段内不同电缆的运行参数进行再监测，根据不同异常电缆段的监测参数，确认对应的异常电缆；

S3、对所确定的异常电缆进行负荷度分析，分析异常电缆是否可正常使用，并生成对应的更换信号或维护信号；

S4、根据所生成的维护信号，派遣人员对所确定的异常电缆进行维护检修，根据所生成的更换信号，则派遣人员对所确定的异常电缆进行更换，完成整个异常电缆的监测处理工作。

2.根据权利要求1所述的一种地下电力电缆监测方法，其特征在于，所述步骤S1中，对若干个监测节点的电力数值进行确认的具体方式为：

S11、从地下电缆的排布图内，将若干个不同监测节点实时监测的电力数值标记为DL_i，其中i代表不同的监测节点，且i=1、2、……、n；

S12、采用DL_j-DL_j+1=CZ_j，得到若干个相邻监测节点电力数值的差值CZ_j，其中j∈i，并将处理所得的若干个差值CZ_j进行下一步处理；

S13、将处理得到的若干个差值CZ_j进行均值处理，得到一组待处理均值JZ，采用CZ_j-JZ=BD_j得到若干个比对限定值BD_j；

S14、再将若干个比对限定值BD_j与预设值Y1进行比对，当BD_j≤Y1时，不进行任何处理，反之，将对应的比对限定值标记为异常值，根据所确定的异常值提取两侧所对应的监测节点i，再确认两组监测节点i之间所对应的异常电缆段。

3.根据权利要求2所述的一种地下电力电缆监测方法，其特征在于，所述步骤S2中，确认异常电缆的具体方式为：

S21、异常电缆段确认完毕后，限定一组监测周期T，其中T为预设值，将此监测周期T内不同电缆的运行参数标记为YX_i-k，其中i代表不同的监测节点，k代表此监测周期T内不同的时间点，每组时间段之间间隔1秒；

S22、按照时间点的走向，以运行参数作为竖向坐标轴，时间线为横向坐标轴，将属于同一电缆的不同运行参数YX_i-k构建曲线图，曲线图构建完毕后，根据预设的核定参数Y2，在曲线图竖向坐标轴内确认此核定参数Y2所对应的点位，并以此点位构建与X轴相平行的分割线；

S23、根据所构建的分割线，分析分割线与曲线图是否存在交叉情况，若存在交叉情况，则确认位于分割线上端的部分曲线，并确认部分曲线的具体时长参数，并将其具体时长参数标记为SC_i，采用

得到占比参数ZB_i，再从曲线图内确认波动次数，并将所出现的波动次数标记为BD_i；

S24、采用FX_i=ZB_i×C1+BD_i×C2，得到对应电缆的分析参数FX_i，并将分析参数FX_i与预设参数Y3进行比对，其中C1以及C2均为预设的固定系数因子，当FX_i≤Y3时，不进行任何处理。

4.根据权利要求3所述的一种地下电力电缆监测方法，其特征在于，所述步骤S24中，当FX_i＞Y3时，将对应的电缆标记为异常电缆。

5.根据权利要求4所述的一种地下电力电缆监测方法，其特征在于，所述步骤S3中，进行负荷度分析的具体方式为：

S31、根据所确定的异常电缆，向此异常电缆初始端点处传输指定数值的测试电流，再从末端端点处对测试电流进行监测，确认监测值；

S32、分析监测值是否等于0，若监测值为0，则生成更换信号，反之，进行下一步处理；

S33、当监测值不等于0时，对测试电流的具体数值进行改变，按照高低混乱调试的方式，改变异常电缆初始端点处的测试电流值，再分析末端端点的测试电流数值的趋势走向，分析两组趋势走向是否一致，若一致，则不进行任何处理，反之，生成维护信号。

6.一种地下电力电缆监测装置，其特征在于，包括若干个数值监测传感器、至少一个处理器以及至少一个信号发生器；

所述数值监测传感器，设置于对应的监测站点位置处，对监测站点的电缆数值进行监测；

所述处理器，用于对所监测的电缆数值进行处理，并根据处理结果判定异常电缆；

所述信号发生器，根据处理器所产生的处理结果，生成不同的处理信号，并传输至外部显示终端内。

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