CN116540003B - 一种电缆接头防灾监测方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电缆接头防灾监测方法及系统，应用于智能电气技术领域，所述方法包括：获取温度变化曲线和电流变化曲线；记录第一时刻、温变数据、第二时刻和电流变化数据；根据温变数据、电流变化数据、第一时刻和第二时刻生成导热率‑接头电阻函数；获取多组导热率‑接头电阻函数计算基准导热率；当获取新的导热率‑接头电阻函数时，计算判定电阻；如果判定电阻超过警戒值时，判定目标电缆接头存在火灾风险。本发明一种电缆接头防灾监测方法及系统，通过上述技术方案，有效的提高了对电缆接头防灾的时效性，并且由于不使用统一的预测模型，所以对于不同的电缆接头都可以做出相应的准确评估，具有极强的适应性。

Description

一种电缆接头防灾监测方法及系统

技术领域

本发明涉及智能电气技术领域，具体涉及一种电缆接头防灾监测方法及系统。

背景技术

电缆中间接头是连接两根电缆的重要部件，也是电力线路中最薄弱的环节。大部分的电气线路火灾都是在电缆中间接头处发生的。电缆中间接头的结构相对普通电缆来说较为复杂，接头施工的过程依赖人为操作，很容易存在电气缺陷，使得电缆中间接头的火灾风险远大于普通线路。

由于电缆中间接头对电气性能的要求，所以难以通过直接手段对线芯温度进行直接监控；而对电缆表皮温度监控时，在火灾发生前夕其温度会从正常温度急剧上升到着火温度引发火灾，难以给出良好的响应时间和响应预案。

现有技术中，申请号为202310011627.6的中国专利公开了一种热导率非线性的三芯电缆接头温度场计算方法及系统，其通过利用有限元仿真软件分别对三芯电缆接头以及三芯电缆接头周边的环境层进行热场仿真，得到三芯电缆接头热场仿真耦合模型，向三芯电缆接头加载三芯电缆接头材料的热导率参数，并施加电流载荷，求解得到三芯电缆接头的温度场分布，根据三芯电缆接头的各测点的温度计算值和预先获取的各测点的温度测量值构建热导率目标优化函数，采用布谷鸟算法对热导率目标优化函数进行迭代计算，得到最优解为最优热导率参数，将最优热导率参数设置为三芯电缆接头材料的热导率参数，求解得到三芯电缆接头的最优温度场分布。但是不同的电缆中间接头连接方式会存在差异，不同的人员施工时所使用的手段手法也会有所差异，所以其实际情况是难以通过有限元进行准确仿真的，从而难以进行准确的电缆接头防火监测。

发明内容

为了至少克服现有技术中的上述不足，本申请的目的在于提供一种电缆接头防灾监测方法及系统。

第一方面，本申请实施例提供了一种电缆接头防灾监测方法，包括：

在目标电缆接头上设置电流传感器和温度传感器；

通过所述温度传感器获取所述目标电缆接头外表皮的温度变化曲线，并通过所述电流传感器获取所述目标电缆接头的电流变化曲线；所述温度变化曲线为所述目标电缆接头外表皮的温度和时间曲线；所述电流变化曲线为所述目标电缆接头的电流和时间曲线；

当所述温度变化曲线在单位时间内的温度变化超过预设值时，记录对应的时刻作为第一时刻，并记录对应所述第一时刻的温度变化数据作为温变数据；

在所述电流变化曲线中从所述第一时刻沿时间轴反方向检索预设时长的电流变化数据，并获取单位时间内电流变化超过预设值的时刻作为第二时刻，记录对应所述第二时刻的电流变化数据；

根据所述温变数据、所述电流变化数据、所述第一时刻和所述第二时刻生成导热率-接头电阻函数；

获取多组导热率-接头电阻函数，并联立迭代计算所述目标电缆接头对应所述温度传感器的导热率作为基准导热率；

当获取新的所述导热率-接头电阻函数时，根据所述基准导热率计算对应新的导热率-接头电阻函数的接头电阻作为判定电阻；

如果所述判定电阻超过警戒值时，判定所述目标电缆接头存在火灾风险。

本申请实施例实施时，基于电缆中间接头结构的复杂性，温度传感器只能设置在外表皮处，而电流传感器可以采用常用的霍尔电流传感器套装在电缆接头上；对于温度传感器和电流传感器采集的数据，一般以时域信号的状态存在，对这些时域信号进行采样，即可获取温度变化曲线和电流变化曲线。

在本申请实施例中，为了明确温度变化和电流变化之间的直接联系，需要监测温变数据，并在电流变化曲线中检索出对应该温变数据的电流变化数据；由于电流升高引起的电缆接头处发热升温都是持续的过程，具体过程的时间取决于电缆接头整体的导热率和热容比等相关参数；所以在本申请实施例中，根据第一时刻和第二时刻的差异，以及电流变化数据和温变数据来模拟这一过程对电缆中间接头进行分析。

在本申请实施例中，对电缆中间接头的分析主要是基于温变数据、电流变化数据、第一时刻和第二时刻生成导热率-接头电阻函数，并在监测过程中多次获取不同的导热率-接头电阻函数；这些导热率-接头电阻函数均是具备相关性的，即认为导热率-接头电阻函数中一些热力学相关的参数保持恒定，比如导热率和比热容。通过这种相关性将多组导热率-接头电阻函数联立后通过迭代计算出目标电缆接头对应温度传感器的导热率的数值解作为基准导热率。应当理解的是，基准导热率是指目标电缆接头的线芯到温度传感器所在表皮处的导热率。由于目标电缆接头结构复杂，所以基准导热率实际为整体导热的整合值，而非单一材料的导热率。

在本申请实施例中，发明人采用了一种不通过温度直接监测的方式进行火灾判断，而是通过新获取的导热率-接头电阻函数计算接头的电阻值进行判断。发明人发现虽然电缆接头火灾发生的原因有很多，但是基本都是因为电缆接头老化引起的，电缆接头老化会改变电缆接头的绝缘状态，并进一步改变电缆接头的电场分布情况，具体可以通过电阻值的变化进行表征；同样的电缆接头老化带来的接头松动，也会带来电阻值的变化；所以在本申请实施例中基于电阻值的变化对电缆接头的松动情况进行评估，进而判断电缆接头的火灾风险。本申请实施例通过上述技术方案，有效的提高了对电缆接头防灾的时效性，并且由于不使用统一的预测模型，所以对于不同的电缆接头都可以做出相应的准确评估，具有极强的适应性。

在一种可能的实现方式中，所述电流传感器和所述温度传感器均配置于所述目标电缆接头的连接导体处，且所述电流传感器和所述温度传感器配置的位置相同。

在一种可能的实现方式中，记录对应所述第一时刻的温度变化数据作为温变数据包括：

在所述温度变化曲线中以所述第一时刻为中点建立第一选择区间；

以所述第一选择区间内的温度变化曲线作为所述温变数据；

在一种可能的实现方式中，记录对应所述第二时刻的电流变化数据作为电流变化数据包括：

在所述电流变化曲线中以所述第二时刻为中点建立第二选择区间；所述第二选择区间的时间长度与所述第一选择区间的时间长度相同；

以所述第二选择区间内的电流变化曲线作为所述电流变化数据。

在一种可能的实现方式中，导热率-接头电阻函数的未知量包括接头电阻值、对应所述温度传感器的导热率、线芯比热容和接头比热容；

获取多组导热率-接头电阻函数，并联立迭代计算所述目标电缆接头对应所述温度传感器的导热率作为基准导热率包括：

以导热率-接头电阻函数的未知量为固定值对多组导热率-接头电阻函数的未知量进行迭代求解，获取对应所述温度传感器的导热率作为基准导热率，并获取线芯比热容和接头比热容作为参考参量。

在一种可能的实现方式中，根据所述基准导热率计算对应新的导热率-接头电阻函数的接头电阻作为判定电阻包括：

将所述基准导热率和所述参考参量带入新的导热率-接头电阻函数计算接头电阻值作为判定电阻。

在一种可能的实现方式中，根据所述温变数据、所述电流变化数据、所述第一时刻和所述第二时刻生成导热率-接头电阻函数包括：

根据所述电流变化数据建立所述接头电阻值、所述线芯比热容和线芯温度之间的函数关系作为第一计算函数；

计算所述第一时刻和所述第二时刻之间的时间差，并根据所述时间差和所述温变数据建立所述接头比热容、所述导热率和所述线芯温度之间的函数关系作为第二计算函数；

将所述第一计算函数和所述第二计算函数作为导热率-接头电阻函数。

第二方面，本申请实施例提供了一种电缆接头防灾监测系统，包括：

采样单元，被配置为设置在目标电缆接头上的电流传感器和温度传感器；

检测单元，被配置为通过所述温度传感器获取所述目标电缆接头外表皮的温度变化曲线，并通过所述电流传感器获取所述目标电缆接头的电流变化曲线；所述温度变化曲线为所述目标电缆接头外表皮的温度和时间曲线；所述电流变化曲线为所述目标电缆接头的电流和时间曲线；

记录单元，被配置为当所述温度变化曲线在单位时间内的温度变化超过预设值时，记录对应的时刻作为第一时刻，并记录对应所述第一时刻的温度变化数据作为温变数据；

计算单元，被配置为在所述电流变化曲线中从所述第一时刻沿时间轴反方向检索预设时长的电流变化数据，并获取单位时间内电流变化超过预设值的时刻作为第二时刻，记录对应所述第二时刻的电流变化数据；根据所述温变数据、所述电流变化数据、所述第一时刻和所述第二时刻生成导热率-接头电阻函数；获取多组导热率-接头电阻函数，并联立迭代计算所述目标电缆接头对应所述温度传感器的导热率作为基准导热率；

判断单元，被配置为当获取新的所述导热率-接头电阻函数时，根据所述基准导热率计算对应新的导热率-接头电阻函数的接头电阻作为判定电阻；

如果所述判定电阻超过警戒值时，判定所述目标电缆接头存在火灾风险。

在一种可能的实现方式中，所述电流传感器和所述温度传感器均配置于所述目标电缆接头的连接导体处，且所述电流传感器和所述温度传感器配置的位置相同。

在一种可能的实现方式中，所述记录单元还被配置为：

在所述温度变化曲线中以所述第一时刻为中点建立第一选择区间；

以所述第一选择区间内的温度变化曲线作为所述温变数据。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

本发明一种电缆接头防灾监测方法及系统，通过上述技术方案，有效的提高了对电缆接头防灾的时效性，并且由于不使用统一的预测模型，所以对于不同的电缆接头都可以做出相应的准确评估，具有极强的适应性。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本申请实施例方法流程示意图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，应当理解，本申请中附图仅起到说明和描述的目的，并不用于限定本申请的保护范围。另外，应当理解，示意性的附图并未按实物比例绘制。本申请中使用的流程图示出了根据本申请实施例的一些实施例实现的操作。应该理解，流程图的操作可以不按顺序实现，没有逻辑的上下文关系的步骤可以反转顺序或者同时实施。此外，本领域技术人员在本申请内容的指引下，可以向流程图添加一个或多个其它操作，也可以从流程图中移除一个或多个操作。

另外，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。

请结合参阅图1，为本发明实施例所提供的一种电缆接头防灾监测方法的流程示意图，进一步地，所述一种电缆接头防灾监测方法具体可以包括以下步骤S1-步骤S8所描述的内容。

S1：在目标电缆接头上设置电流传感器和温度传感器；

S2：通过所述温度传感器获取所述目标电缆接头外表皮的温度变化曲线，并通过所述电流传感器获取所述目标电缆接头的电流变化曲线；所述温度变化曲线为所述目标电缆接头外表皮的温度和时间曲线；所述电流变化曲线为所述目标电缆接头的电流和时间曲线；

S3：当所述温度变化曲线在单位时间内的温度变化超过预设值时，记录对应的时刻作为第一时刻，并记录对应所述第一时刻的温度变化数据作为温变数据；

S4：在所述电流变化曲线中从所述第一时刻沿时间轴反方向检索预设时长的电流变化数据，并获取单位时间内电流变化超过预设值的时刻作为第二时刻，记录对应所述第二时刻的电流变化数据；

S5：根据所述温变数据、所述电流变化数据、所述第一时刻和所述第二时刻生成导热率-接头电阻函数；

S6：获取多组导热率-接头电阻函数，并联立迭代计算所述目标电缆接头对应所述温度传感器的导热率作为基准导热率；

S7：当获取新的所述导热率-接头电阻函数时，根据所述基准导热率计算对应新的导热率-接头电阻函数的接头电阻作为判定电阻；

S8：如果所述判定电阻超过警戒值时，判定所述目标电缆接头存在火灾风险。

本申请实施例实施时，基于电缆中间接头结构的复杂性，温度传感器只能设置在外表皮处，而电流传感器可以采用常用的霍尔电流传感器套装在电缆接头上；对于温度传感器和电流传感器采集的数据，一般以时域信号的状态存在，对这些时域信号进行采样，即可获取温度变化曲线和电流变化曲线。

在本申请实施例中，为了明确温度变化和电流变化之间的直接联系，需要监测温变数据，并在电流变化曲线中检索出对应该温变数据的电流变化数据；由于电流升高引起的电缆接头处发热升温都是持续的过程，具体过程的时间取决于电缆接头整体的导热率和热容比等相关参数；所以在本申请实施例中，根据第一时刻和第二时刻的差异，以及电流变化数据和温变数据来模拟这一过程对电缆中间接头进行分析。应当理解的是，为了提高监测精度，温度变化曲线往往需要通过环境温度进行相应修正后才应用在本申请实施例中，其属于现有技术，本申请实施例对此不多做限定。

在本申请实施例中，对电缆中间接头的分析主要是基于温变数据、电流变化数据、第一时刻和第二时刻生成导热率-接头电阻函数，并在监测过程中多次获取不同的导热率-接头电阻函数；这些导热率-接头电阻函数均是具备相关性的，即认为导热率-接头电阻函数中一些热力学相关的参数保持恒定，比如导热率和比热容。通过这种相关性将多组导热率-接头电阻函数联立后通过迭代计算出目标电缆接头对应温度传感器的导热率的数值解作为基准导热率。

在本申请实施例中，发明人采用了一种不通过温度直接监测的方式进行火灾判断，而是通过新获取的导热率-接头电阻函数计算接头的电阻值进行判断。发明人发现虽然电缆接头火灾发生的原因有很多，但是基本都是因为电缆接头老化引起的，电缆接头老化会改变电缆接头的绝缘状态，并进一步改变电缆接头的电场分布情况，具体可以通过电阻值的变化进行表征；同样的电缆接头老化带来的接头松动，也会带来电阻值的变化；所以在本申请实施例中基于电阻值的变化对电缆接头的松动情况进行评估，进而判断电缆接头的火灾风险。本申请实施例通过上述技术方案，有效的提高了对电缆接头防灾的时效性，并且由于不使用统一的预测模型，所以对于不同的电缆接头都可以做出相应的准确评估，具有极强的适应性。

在一种可能的实现方式中，所述电流传感器和所述温度传感器均配置于所述目标电缆接头的连接导体处，且所述电流传感器和所述温度传感器配置的位置相同。

本申请实施例实施时，为了提高检测准确性，需要将电流传感器和温度传感器配置到大致相同的位置，以获取更为准确的对应数据。

在一种可能的实现方式中，记录对应所述第一时刻的温度变化数据作为温变数据包括：

在所述温度变化曲线中以所述第一时刻为中点建立第一选择区间；

以所述第一选择区间内的温度变化曲线作为所述温变数据；

在一种可能的实现方式中，记录对应所述第二时刻的电流变化数据作为电流变化数据包括：

在所述电流变化曲线中以所述第二时刻为中点建立第二选择区间；所述第二选择区间的时间长度与所述第一选择区间的时间长度相同；

以所述第二选择区间内的电流变化曲线作为所述电流变化数据。

本申请实施例实施时，提供了一种电流变化数据和温变数据的获取方案，其中电流变化数据和温变数据是时长相同的区间曲线数据，通过这两个对应的曲线，可以进行多项式拟合生成所需要的函数。

在一种可能的实现方式中，导热率-接头电阻函数的未知量包括接头电阻值、对应所述温度传感器的导热率、线芯比热容和接头比热容；

获取多组导热率-接头电阻函数，并联立迭代计算所述目标电缆接头对应所述温度传感器的导热率作为基准导热率包括：

以导热率-接头电阻函数的未知量为固定值对多组导热率-接头电阻函数的未知量进行迭代求解，获取对应所述温度传感器的导热率作为基准导热率，并获取线芯比热容和接头比热容作为参考参量。

本申请实施例实施时，导热率-接头电阻函数可以通过多项式插值获取，本申请实施例在此不多做复述；在本申请实施例中，多组导热率-接头电阻函数的获取阶段中，一般认为导热率-接头电阻函数中的未知量都是固定不变的，即以导热率-接头电阻函数的未知量为固定值，然后通过迭代的方式计算这些为固定值的未知量，并将这些未知量中的导热率、线芯比热容和接头比热容作为后续计算中的参考值进行使用。

在一种可能的实现方式中，根据所述基准导热率计算对应新的导热率-接头电阻函数的接头电阻作为判定电阻包括：

将所述基准导热率和所述参考参量带入新的导热率-接头电阻函数计算接头电阻值作为判定电阻。

本申请实施例实施时，在已经获取了导热率、线芯比热容和接头比热容的前提下，需要持续对电缆接头进行防灾监控，其中主要方案是将导热率、线芯比热容和接头比热容作为在电缆接头使用过程中不会变化的值，而将接头电阻作为随着接头老化会增加的值进行接头电阻的解算，可以根据接头电阻的变化实现对电缆接头老化程度的监测，进而对电缆接头火灾进行及时的预警。

在一种可能的实现方式中，根据所述温变数据、所述电流变化数据、所述第一时刻和所述第二时刻生成导热率-接头电阻函数包括：

根据所述电流变化数据建立所述接头电阻值、所述线芯比热容和线芯温度之间的函数关系作为第一计算函数；

计算所述第一时刻和所述第二时刻之间的时间差，并根据所述时间差和所述温变数据建立所述接头比热容、所述导热率和所述线芯温度之间的函数关系作为第二计算函数；

将所述第一计算函数和所述第二计算函数作为导热率-接头电阻函数。

本申请实施例实施时，导热率-接头电阻函数包括两个计算函数，其中第一计算函数是通过接头电阻值、线芯比热容和线芯温度进行构建的，其中通过接头电阻值和电流变化数据可以计算电缆接头的发热量，再通过线芯比热容将该发热量折算成线芯温度，从而形成第一计算函数。

在本申请实施例中，第二计算函数是表征线芯的发热量传导至电缆表皮的计算函数，其可以通过时间差、导热率和线芯-表皮温差计算出线芯的发热量传导至表皮的热量，再通过接头比热容将热量转换为表皮温度，具体表征为温变数据的变化过程；其中所述的导热率又称为热导率，其表征单位面积在单位时间内的热量传导能力，其单位为平方米秒/开氏温差，在本申请实施例中可以将导热面积作为未知参量通过后续插值拟合获得；由于第二计算函数中涉及的参数较多，所以可以对温变数据进行插值后，形成多个插值点，再通过多个插值点对第二计算函数进行拟合，计算出第二计算函数中的参数，形成完整的第二计算函数。

基于相同的发明构思，本申请实施例提供了一种电缆接头防灾监测系统，包括：

采样单元，被配置为设置在目标电缆接头上的电流传感器和温度传感器；

检测单元，被配置为通过所述温度传感器获取所述目标电缆接头外表皮的温度变化曲线，并通过所述电流传感器获取所述目标电缆接头的电流变化曲线；所述温度变化曲线为所述目标电缆接头外表皮的温度和时间曲线；所述电流变化曲线为所述目标电缆接头的电流和时间曲线；

记录单元，被配置为当所述温度变化曲线在单位时间内的温度变化超过预设值时，记录对应的时刻作为第一时刻，并记录对应所述第一时刻的温度变化数据作为温变数据；

计算单元，被配置为在所述电流变化曲线中从所述第一时刻沿时间轴反方向检索预设时长的电流变化数据，并获取单位时间内电流变化超过预设值的时刻作为第二时刻，记录对应所述第二时刻的电流变化数据；根据所述温变数据、所述电流变化数据、所述第一时刻和所述第二时刻生成导热率-接头电阻函数；获取多组导热率-接头电阻函数，并联立迭代计算所述目标电缆接头对应所述温度传感器的导热率作为基准导热率；

判断单元，被配置为当获取新的所述导热率-接头电阻函数时，根据所述基准导热率计算对应新的导热率-接头电阻函数的接头电阻作为判定电阻；

如果所述判定电阻超过警戒值时，判定所述目标电缆接头存在火灾风险。

在一种可能的实现方式中，所述电流传感器和所述温度传感器均配置于所述目标电缆接头的连接导体处，且所述电流传感器和所述温度传感器配置的位置相同。

在一种可能的实现方式中，所述记录单元还被配置为：

在所述温度变化曲线中以所述第一时刻为中点建立第一选择区间；

以所述第一选择区间内的温度变化曲线作为所述温变数据。

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、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。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。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，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。另外，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口、装置或单元的间接耦合或通信连接，也可以是电的，机械的或其它的形式连接。

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，作为单元显然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、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。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。

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，也可以是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，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分，或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网格设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电缆接头防灾监测方法，其特征在于，包括：

在目标电缆接头上设置电流传感器和温度传感器；

通过所述温度传感器获取所述目标电缆接头外表皮的温度变化曲线，并通过所述电流传感器获取所述目标电缆接头的电流变化曲线；所述温度变化曲线为所述目标电缆接头外表皮的温度和时间曲线；所述电流变化曲线为所述目标电缆接头的电流和时间曲线；

当所述温度变化曲线在单位时间内的温度变化超过预设值时，记录对应的时刻作为第一时刻，并记录对应所述第一时刻的温度变化数据作为温变数据；

在所述电流变化曲线中从所述第一时刻沿时间轴反方向检索预设时长的电流变化数据，并获取单位时间内电流变化超过预设值的时刻作为第二时刻，记录对应所述第二时刻的电流变化数据；

根据所述温变数据、所述电流变化数据、所述第一时刻和所述第二时刻生成导热率-接头电阻函数；

获取多组导热率-接头电阻函数，并联立迭代计算所述目标电缆接头对应所述温度传感器的导热率作为基准导热率；

当获取新的所述导热率-接头电阻函数时，根据所述基准导热率计算对应新的导热率-接头电阻函数的接头电阻作为判定电阻；

如果所述判定电阻超过警戒值时，判定所述目标电缆接头存在火灾风险。

2.根据权利要求1所述的一种电缆接头防灾监测方法，其特征在于，所述电流传感器和所述温度传感器均配置于所述目标电缆接头的连接导体处，且所述电流传感器和所述温度传感器配置的位置相同。

3.根据权利要求1所述的一种电缆接头防灾监测方法，其特征在于，记录对应所述第一时刻的温度变化数据作为温变数据包括：

在所述温度变化曲线中以所述第一时刻为中点建立第一选择区间；

以所述第一选择区间内的温度变化曲线作为所述温变数据。

4.根据权利要求3所述的一种电缆接头防灾监测方法，其特征在于，记录对应所述第二时刻的电流变化数据作为电流变化数据包括：

在所述电流变化曲线中以所述第二时刻为中点建立第二选择区间；所述第二选择区间的时间长度与所述第一选择区间的时间长度相同；

以所述第二选择区间内的电流变化曲线作为所述电流变化数据。

5.根据权利要求1所述的一种电缆接头防灾监测方法，其特征在于，导热率-接头电阻函数的未知量包括接头电阻值、对应所述温度传感器的导热率、线芯比热容和接头比热容；

获取多组导热率-接头电阻函数，并联立迭代计算所述目标电缆接头对应所述温度传感器的导热率作为基准导热率包括：

以导热率-接头电阻函数的未知量为固定值对多组导热率-接头电阻函数的未知量进行迭代求解，获取对应所述温度传感器的导热率作为基准导热率，并获取线芯比热容和接头比热容作为参考参量。

6.根据权利要求5所述的一种电缆接头防灾监测方法，其特征在于，根据所述基准导热率计算对应新的导热率-接头电阻函数的接头电阻作为判定电阻包括：

将所述基准导热率和所述参考参量带入新的导热率-接头电阻函数计算接头电阻值作为判定电阻。

7.根据权利要求5所述的一种电缆接头防灾监测方法，其特征在于，根据所述温变数据、所述电流变化数据、所述第一时刻和所述第二时刻生成导热率-接头电阻函数包括：

根据所述电流变化数据建立所述接头电阻值、所述线芯比热容和线芯温度之间的函数关系作为第一计算函数；

计算所述第一时刻和所述第二时刻之间的时间差，并根据所述时间差和所述温变数据建立所述接头比热容、所述导热率和所述线芯温度之间的函数关系作为第二计算函数；

将所述第一计算函数和所述第二计算函数作为导热率-接头电阻函数。

8.使用权利要求1~7任意一项所述方法的一种电缆接头防灾监测系统，其特征在于，包括：

采样单元，被配置为设置在目标电缆接头上的电流传感器和温度传感器；

检测单元，被配置为通过所述温度传感器获取所述目标电缆接头外表皮的温度变化曲线，并通过所述电流传感器获取所述目标电缆接头的电流变化曲线；所述温度变化曲线为所述目标电缆接头外表皮的温度和时间曲线；所述电流变化曲线为所述目标电缆接头的电流和时间曲线；

记录单元，被配置为当所述温度变化曲线在单位时间内的温度变化超过预设值时，记录对应的时刻作为第一时刻，并记录对应所述第一时刻的温度变化数据作为温变数据；

计算单元，被配置为在所述电流变化曲线中从所述第一时刻沿时间轴反方向检索预设时长的电流变化数据，并获取单位时间内电流变化超过预设值的时刻作为第二时刻，记录对应所述第二时刻的电流变化数据；根据所述温变数据、所述电流变化数据、所述第一时刻和所述第二时刻生成导热率-接头电阻函数；获取多组导热率-接头电阻函数，并联立迭代计算所述目标电缆接头对应所述温度传感器的导热率作为基准导热率；

判断单元，被配置为当获取新的所述导热率-接头电阻函数时，根据所述基准导热率计算对应新的导热率-接头电阻函数的接头电阻作为判定电阻；

如果所述判定电阻超过警戒值时，判定所述目标电缆接头存在火灾风险。

9.根据权利要求8所述的一种电缆接头防灾监测系统，其特征在于，所述电流传感器和所述温度传感器均配置于所述目标电缆接头的连接导体处，且所述电流传感器和所述温度传感器配置的位置相同。

10.根据权利要求8所述的一种电缆接头防灾监测系统，其特征在于，所述记录单元还被配置为：

在所述温度变化曲线中以所述第一时刻为中点建立第一选择区间；

以所述第一选择区间内的温度变化曲线作为所述温变数据。