CN204330025U - 架空电缆运行安全在线监控系统 - Google Patents

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CN204330025U
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CN
China
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cable
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CN201520041650.0U
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Inventor
倪超
王爽
薛暄译
陈子龙
李浩楠
杨帆
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重庆大学
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Abstract

本实用新型提供的一种架空电缆运行安全在线监控系统,包括对电缆运行状态进行检测的检测单元、与所述检测单元输出端连接的处理单元、与所述处理单元通过无线方式连接的监控中心、与处理单元连接的近程报警器以及与监控中心连接的远程报警器;能够对架空电缆的自身运行状态进行监测,而且能够对于靠近架空电缆的物体进行检测,并将检测结果及时发送到监控中心以采取相应的措施,实时性强,从而保证架空电缆的运行安全以及在架空电缆附近的施工安全。

Description

架空电缆运行安全在线监控系统
技术领域
[0001] 本实用新型涉及一种监控系统,尤其涉及一种架空电缆运行安全在线监控系统。
背景技术
[0002] 架空电缆是指将输电电缆架设与地面的杆塔上,广泛应用与电力系统中,无论是长距离输送电能,还是城市中的电力供应,都广泛应用;但是在现有技术中,对于架空电缆的运行安全监测主要还是采用人力方式,不仅大大浪费人力,而且在巡检过程中往往造成漏检或者监测不全面,而对于电缆存在隐患并不能有效的排除;另一方面,由于社会生产的发展,在架空电缆附近施工变得也越来越常见,如何避免在施工过程中发生触电事故,保证架空电缆的安全运行以及施工人员的安全成为了极为重要的问题。
[0003] 因此,需要提出一种对于架空电缆运行安全在线监控系统,能够对架空电缆的自身运行状态进行监测,而且能够对于靠近架空电缆的物体进行检测,并将检测结果及时发送到监控中心以采取相应的措施,实时性强,从而保证架空电缆的运行安全以及在架空电缆附近的施工安全。
实用新型内容
[0004] 有鉴于此,本实用新型的目的是提供一种架空电缆运行安全在线监控系统,能够对架空电缆的自身运行状态进行监测,而且能够对于靠近架空电缆的物体进行检测,并将检测结果及时发送到监控中心以采取相应的措施,实时性强,从而保证架空电缆的运行安全以及在架空电缆附近的施工安全。
[0005] 本实用新型提供的一种架空电缆运行安全在线监控系统,包括对电缆运行状态进行检测的检测单元、与所述检测单元输出端连接的处理单元、与所述处理单元通过无线方式连接的监控中心、与处理单元连接的近程报警器以及与监控中心连接的远程报警器;
[0006] 所述检测单元包括用于检测电缆自身运行参数的第一检测单元以及用于检测电缆是否有物体靠近的第二检测单元;
[0007] 所述第一检测单元包括两个用于检测电缆张力的张力传感器、用于检测电缆环境温度的环境温度传感器、电流互感器、电压互感器、湿度传感器以及用于检测电缆自身运行温度的电缆温度传感器;两个张力传感器分别设置于同一段架空电缆的两端;
[0008] 所述第二检测单元包括与电缆耦合的感应线圈、与所述感应线圈连接的第一金属板以及与第二金属板,所述第二金属板接地,还包括设置于第一金属板和第二金属板之间的电场传感器,所述电场传感器的输出端与所述处理单元连接。
[0009] 进一步,所述处理单元包括放大电路、滤波电路、模数转换电路、比较电路、电压采集电路、电流采集电路以及中央处理电路,所述放大电路的输入端与温度环境温度传感器、电缆温度传感器、湿度传感器、电流采集电路、电压采集电路和电场传感器的输出端连接,所述放大电路的输出端与滤波电路的输入端连接,所述滤波电路的输出端与模数转换电路连接,所述模数转换电路的输出端与所述比较电路和中央处理电路连接,所述比较电路的输出端还与中央处理电路连接,所述中央处理电路与近程报警器连接,所述电流采集电路的输入端与电流互感器的输出端连接,所述电压采集电路与电压互感器的输出端连接。
[0010] 进一步,所述处理单元还包括定位模块,所述定位模块与所述中央处理电路连接。
[0011] 进一步,所述监控中心包括监控服务器,所述监控服务器通过无线传输模块与所述中央处理电路连接并进行数据交互,所述监控服务器还与远程报警器连接。
[0012] 进一步,所述无线传输模块为以太网模块或移动通信模块中的一种。
[0013] 进一步,所述定位模块为GPS定位模块或者北斗卫星定位模块。
[0014] 进一步,所述定位模块为编码电路,所述编码与中央处理电路连接。
[0015] 本实用新型的有益效果:本实用新型的架空电缆运行安全在线监控系统,能够对架空电缆的自身运行状态进行监测,而且能够对于靠近架空电缆的物体进行检测,并将检测结果及时发送到监控中心以采取相应的措施,实时性强,从而保证架空电缆的运行安全以及在架空电缆附近的施工安全。
附图说明
[0016] 下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述:
[0017] 图1为本实用新型的原理框图。
[0018] 图2为本实用新型的第二检测单元的布置结构示意图。
具体实施方式
[0019] 图1为本实用新型的原理框图,图2为本实用新型的第二检测单元的布置结构示意图,如图所示,本实用新型提供的一种架空电缆运行安全在线监控系统,包括对电缆运行状态进行检测的检测单元、与所述检测单元输出端连接的处理单元、与所述处理单元通过无线方式连接的监控中心、与处理单元连接的近程报警器以及与监控中心连接的远程报警器;
[0020] 所述检测单元包括用于检测电缆自身运行参数的第一检测单元以及用于检测电缆是否有物体靠近的第二检测单元;
[0021] 所述第一检测单元包括两个用于检测电缆张力的张力传感器1、用于检测电缆环境温度的环境温度传感器、电流互感器、电压互感器、湿度传感器以及用于检测电缆自身运行温度的电缆温度传感器;两个张力传感器分别设置于同一段架空电缆的两端,其中,环境温度传感器用于检测电缆所在环境中的温度参数,湿度传感器用于检测电缆所在环境中的湿度,电压互感器和电流互感器用于检测电缆在运行中的电压参数和电流参数,电缆温度传感器用于检测电缆运行过程中的温度,上述中的各传感器检测的结果通过中央处理电路发送到监控中心,监控中心根据上述中的参数并通过经验公式等估算输电电缆的绝缘老化等性能,从而评定输电线路当前的运行状态,两个张力传感器分别设置于同一段架空电缆的两端是指两个杆塔6之间一段输电电缆2之间的电缆,在常态下,两个张力传感器的差值应该是相等或者在设定的范围之内,如输电电缆2在出现覆冰的状态下,张力传感器输出的值的变化量基本是一定,也就是说:当两个张力传感器的张力变化在设定范围内并在一段时间内持续,则表明此时存在自然条件影响,比如风力、覆冰,监控中心可以根据当前的张力输出结果作出相应的补救措施,比如除冰,如当两个张力传感器输出的张力存在损失变大,并在短时间内又恢复到原来张力状态,则表明输电线路可能被外力接触,比如施工过程中出现的触碰,如两个张力传感器输出的张力存在损失变大,并在短时间内减小并比正常状况下的张力小,则表明电缆被破坏,监控中心应当立即进行作出决策,比如停电,防止跨步电压造成危害,并且立即派遣工作人员赶到现场进行补救,并且监控中心通过远程报警器进行报警;
[0022] 所述第二检测单元包括与电缆耦合的感应线圈7、与所述感应线圈7连接的第一金属板5以及与第二金属板3,所述第二金属板3接地,还包括设置于第一金属板5和第二金属板3之间的电场传感器4,所述电场传感器4的输出端与所述处理单元连接,其中,第一金属板和第二金属板形成电容,由感应线圈感应产生的电流对第一金属板进行充电,由于两个金属板之间存在电位差,从而形成电场,之间的距离可以根据实际的需要进行设定,但是,其距离不宜太大,否影响检测灵敏度,在常态下,金属板之间电场强度是恒定的,当有其他物体靠近或者进入到两个金属板之间,将会引起两个金属板之间的电场变化,此时电场传感器将输出的电场强度到比较电路中并进行比较,如果出现变化,中央处理电路输出报警指令,近程报警单元进行报警,其中,近程报警单元采用声光报警器,从而达到驱散进入危险区域的人或动物,并且通过第二检测单元和第一检测单元的结合,能够达到准确检测电缆是否遭到破坏,比如施工的无破坏或者偷盗者的有意为之,第一金属板、第二金属板以及电场传感器通过绝缘材料固定于电缆上,并且第一金属板和第二金属板以及电场传感器可以布置多个,并且金属板与电缆之间具有设定的距离,并且两个金属板与输电电缆之间的距离以及金属板自身的长度之和应当设定为危险距离,也就是说,当误进入到电场区域或者碰到金属板,都会改变电场大小,从而通过声光报警器来达到报警的目的,当然,还存在误报状况,比如风力的作用下将使得金属板之间的电场强度发生变化,可以通过如下方式进行防误报警,当电场变化时,中央处理电路获取当前张力变化状况,如果张力持续发生波动性变化,则中央处理电路将当前状况信息发送到监控中心,但是不报警,如果张力变化不大,而电场发生变化,则证明当前不是由自然因素引起的电场变化,中央处理电路输出报警指令。
[0023] 本实施例中,所述处理单元包括放大电路、滤波电路、模数转换电路、比较电路、电压采集电路、电流采集电路以及中央处理电路,所述放大电路的输入端与温度环境温度传感器、电缆温度传感器、湿度传感器、电流采集电路、电压采集电路和电场传感器的输出端连接,所述放大电路的输出端与滤波电路的输入端连接,所述滤波电路的输出端与模数转换电路连接,所述模数转换电路的输出端与所述比较电路和中央处理电路连接,所述比较电路的输出端还与中央处理电路连接,所述中央处理电路与近程报警器连接,所述电流采集电路的输入端与电流互感器的输出端连接,所述电压采集电路与电压互感器的输出端连接,其中,中央处理电路采用现有的单片机,处理单元还包括用于对张力变化进行及时的计时电路,该及时电路与中央处理电路连接。
[0024] 本实施例中,所述处理单元还包括定位模块,所述定位模块与所述中央处理电路连接,所述定位模块为GPS定位模块或者北斗卫星定位模块,或者所述定位模块为编码电路,所述编码与中央处理电路连接,从而能够准确确定事故地点的位置,但刚才用编码电路时,监控服务器中与存有该编码电路产生编码对应的位置信息,当编码信息发送到监控服务器后,监控服务器立即调取与该编码对应的位置信息,利于事故后的补救。
[0025] 本实施例中,所述监控中心包括监控服务器,所述监控服务器通过无线传输模块与所述中央处理电路连接并进行数据交互,所述监控服务器还与远程报警器连接,所述无线传输模块为以太网模块或移动通信模块中的一种,其中,移动通信模块比如3G模块或者4G丰旲块。
[0026] 最后说明的是,以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制,尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围,其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (7)

1.一种架空电缆运行安全在线监控系统,其特征在于:包括对电缆运行状态进行检测的检测单元、与所述检测单元输出端连接的处理单元、与所述处理单元通过无线方式连接的监控中心、与处理单元连接的近程报警器以及与监控中心连接的远程报警器; 所述检测单元包括用于检测电缆自身运行参数的第一检测单元以及用于检测电缆是否有物体靠近的第二检测单元; 所述第一检测单元包括两个用于检测电缆张力的张力传感器、用于检测电缆环境温度的环境温度传感器、电流互感器、电压互感器、湿度传感器以及用于检测电缆自身运行温度的电缆温度传感器;两个张力传感器分别设置于同一段架空电缆的两端; 所述第二检测单元包括与电缆耦合的感应线圈、与所述感应线圈连接的第一金属板以及与第二金属板,所述第二金属板接地,还包括设置于第一金属板和第二金属板之间的电场传感器,所述电场传感器的输出端与所述处理单元连接。
2.根据权利要求1所述架空电缆运行安全在线监控系统,其特征在于:所述处理单元包括放大电路、滤波电路、模数转换电路、比较电路、电压采集电路、电流采集电路以及中央处理电路,所述放大电路的输入端与温度环境温度传感器、电缆温度传感器、湿度传感器、电流采集电路、电压采集电路和电场传感器的输出端连接,所述放大电路的输出端与滤波电路的输入端连接,所述滤波电路的输出端与模数转换电路连接,所述模数转换电路的输出端与所述比较电路和中央处理电路连接,所述比较电路的输出端还与中央处理电路连接,所述中央处理电路与近程报警器连接,所述电流采集电路的输入端与电流互感器的输出端连接,所述电压采集电路与电压互感器的输出端连接。
3.根据权利要求2所述架空电缆运行安全在线监控系统,其特征在于:所述处理单元还包括定位模块,所述定位模块与所述中央处理电路连接。
4.根据权利要求2所述架空电缆运行安全在线监控系统,其特征在于:所述监控中心包括监控服务器,所述监控服务器通过无线传输模块与所述中央处理电路连接并进行数据交互,所述监控服务器还与远程报警器连接。
5.根据权利要求4所述架空电缆运行安全在线监控系统,其特征在于:所述无线传输模块为以太网模块或移动通信模块中的一种。
6.根据权利要求3所述架空电缆运行安全在线监控系统,其特征在于:所述定位模块为GPS定位模块或者北斗卫星定位模块。
7.根据权利要求3所述架空电缆运行安全在线监控系统,其特征在于:所述定位模块为编码电路,所述编码与中央处理电路连接。
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