CN209748597U - 电缆监测数据的通信系统及监控系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种电流数据的通信系统及监控系统，包括通信终端、数据接收器、协议转换器和通信模块。通信终端连接数据接收器，协议转换器分别连接数据接收器和通信模块，通信终端用于连接电缆接头井的环流监测设备，协议转换器用于连接设于电缆走廊的监控设备，通信模块用于连接后台服务器。通信终端将环流监测设备采集到的数据传输给数据接收器；数据接收器将数据传输给协议转换器；协议转换器接收数据和监控设备采集的图像数据，并将协议转换后的数据传输给通信模块。本申请可以使得电缆井接头的数据能够进行远传，可同时获取高压电缆外破监测数据和在线监测类数据，降低了直埋类电缆传统全线人工监管和检测的人力成本。

Description

电缆监测数据的通信系统及监控系统

技术领域

本申请涉及电力通信技术领域，特别是涉及一种电缆监测数据的通信系统及监控系统。

背景技术

直埋类高压电缆的监测存在两个问题，一是随着城市更新改造及城区范围的扩张，架空线路下地改造为高压电缆的需求越来越大，同时市政工程施工改造也逐年增多，高压电缆遭受外破的环境愈加恶劣，针对特定情况应用有效的高压电缆防外破监测预警手段迫在眉睫；另一方面高压电缆接头井由于现场环境恶劣、经常性浸水、需开盖检查等原因，高压电缆预试较少开展而不满足规程要求，同时电缆沟道内移动公网信号差，这部分数据缺乏有效的监测传输手段。

在实现过程中，发明人发现传统技术中至少存在如下问题：后台接收到的电缆监测数据信息易丢包且不完整。

实用新型内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够完整接收接头井中电缆监测数据信息和电缆走廊的图像数据的电缆监测数据的通信系统及监控系统。

为了实现上述目的，一方面，本实用新型实施例提供了一种电缆监测数据的通信系统，包括：

通信终端；通信终端用于连接各设于电缆接头井的环流监测设备；通信终端将环流监测设备采集到的环流数据传输给数据接收器；

数据接收器；数据接收器分别连接协议转换器、通信终端；数据接收器将环流数据传输给协议转换器；

协议转换器；协议转换器连接通信模块、并用于连接设于电缆走廊的监控设备；协议转换器对接收到的环流数据、监控设备采集的图像数据进行协议转换，并将转换后的数据传输给通信模块；

通信模块；通信模块用于连接后台服务器；通信模块将转换后的数据传输给后台服务器。

在其中一个实施例中，还包括第一接口、第二接口；数据接收器通过第一接口与协议转换器连接；通信模块通过第二接口与协议转换器连接。

在其中一个实施例中，第一接口包括USB接口；第二接口包括UART接口。

在其中一个实施例中，通信终端为LoRa终端；所述数据接收器为LoRa数据接收器。

在其中一个实施例中，通信模块为4G通信模块。

另一方面，本实用新型实施例还提供了一种电缆监测数据的监控系统包括设于电缆接头井的环流监测设备、设于电缆走廊的监控设备和上述任一电缆监测数据的通信系统；

环流监测设备连接通信终端，监控设备连接协议转换器。

在其中一个实施例中，环流监测设备包括电源管理模块、环流传感器和单片机；

单片机分别连接电源管理模块、环流传感器和所述通信终端。

在其中一个实施例中，电源管理模块包括CT取电模块和锂电池模块；

CT取电模块和锂电池模块分别连接单片机。

在其中一个实施例中，单片机为MK60单片机。

在其中一个实施例中，监控设备包括球机、声光报警器和电源管理模块；

球机、声光报警器和电源管理模块分别连接协议转换器。

上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点和有益效果：

本申请包括通信终端、数据接收器、协议转换器和通信模块。通信终端将环流监测设备采集到的环流数据传输给数据接收器；数据接收器将环流数据传输给协议转换器；协议转换器接收环流数据和监控设备采集的图像数据，并将协议转换后的数据传输给通信模块。通信模块将协议转换器传输的数据传输给所述后台服务器。基于本申请提供的通信系统，可以使得电缆接头井内的电缆监测数据能够进行远传，同时实现了两种通信方式一体化集成应用，可同时获取高压电缆外破监测数据和在线监测类数据，从而实现直埋类高压电缆本体和接头状态的实时掌握，在一定程度上降低了直埋类电缆传统全线人工监管和检测的人力成本。

附图说明

通过附图中所示的本申请的优选实施例的更具体说明，本申请的上述及其它目的、特征和优势将变得更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分，且并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本申请的主旨。

图1为一个实施例中电缆监测数据的通信系统的应用环境图；

图2为一个实施例中电缆监测数据的通信系统的第一结构示意图；

图3为一个实施例中电缆监测数据的通信系统的第二结构示意图；

图4为另一个实施例中电缆监测数据的监控系统的第一结构示意图；

图5为一个实施例中电缆监测数据的监控系统的第二结构示意图；

图6为一个实施例中电缆监测数据的监控系统的第三结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的首选实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本申请的公开内容更加透彻全面。

需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件并与之结合为一体，或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“设于”、“第一”、“第二”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本申请提供的电缆监测数据的通信系统，可以应用于如图1所示的应用环境中。其中，通信终端将环流监测设备102采集到的数据传输给数据接收器；数据接收器将数据传输给协议转换器；协议转换器接收数据和监控设备104采集的图像数据，并将协议转换后的数据传输给通信模块。

在一个实施例中，如图2所示，提供了一种电缆监测数据的通信系统，包括：

通信终端210；通信终端210用于连接各设于电缆接头井的环流监测设备；通信终端将环流监测设备采集到的环流数据传输给数据接收器；

数据接收器220；数据接收器220分别连接协议转换器230、通信终端210；数据接收器220将环流数据传输给协议转换器230；

协议转换器230；协议转换器230连接通信模块240，并用于连接设于电缆走廊的监控设备；协议转换器230接收环流数据和监控设备采集的图像数据，并将协议转换后的数据传输给通信模块240；

通信模块240；通信模块240用于连接后台服务器；通信模块240将协议转换器230传输的数据传输给后台服务器。

其中，电缆接头井为多段电缆相接，制作和放置电缆接头的空间。环流监测设备设于电缆接头井中，用于监测电缆接头井内的电缆环流数据。电缆走廊为高压电力电缆敷设区域，监控设备用于采集电缆图像信息以判断电缆结构实时状态。

具体而言，通信终端可以包括具有广域网通信功能的终端，数据接收器可以为任意一种数据接收器。通信终端连接数据接收器，协议转换器分别连接数据接收器和通信模块。通信终端获取环流监测设备采集到的数据，协议转换器获取电缆走廊的图像数据。通信终端将环流监测设备采集到的数据传输给数据接收器；数据接收器将数据传输给协议转换器；协议转换器接收数据和监控设备采集的图像数据，并将协议转换后的数据传输给通信模块。通信模块将协议转换器传输的数据传输给所述后台服务器。

本申请提供的通信系统，具有广域网通信功能的通信终端可以使得电缆井接头的数据能够进行远传，本申请的通信模块和通信终端相结合，同时实现了两种通信技术的一体化集成应用，并且可同时获取高压电缆外破图像数据和在线监测(接头环流或温度)类数据，从而实现直埋类高压电缆本体和接头状态的实时掌握，在一定程度上降低了直埋类电缆传统全线人工监管和检测的人力成本。

在一个实施例中，如图3所示，提供了一种电缆监测数据的通信系统，包括：

通信终端310；通信终端310用于连接各设于电缆接头井的环流监测设备；通信终端将环流监测设备采集到的环流数据传输给数据接收器；

数据接收器330；数据接收器330分别连接协议转换器330、通信终端310；数据接收器330将环流数据传输给协议转换器330；

协议转换器330；协议转换器330连接数据接收器330，并用于连接设于电缆走廊的监控设备；协议转换器330接收环流数据和监控设备采集的图像数据，并将协议转换后的数据传输给通信模块340；

通信模块340；通信模块340连接协议转换器330，并用于连接后台服务器；通信模块340将协议转换器330传输的数据传输给后台服务器。

在一个具体的实施例中，还包括：第一接口350、第二接口360；

所述数据接收器通过所述第一接口与所述协议转换器连接；所述通信模块通过所述第二接口与所述协议转换器连接。

具体而言，接口为同一计算机不同功能层之间的通信规则，数据接收器通过第一接口与协议转换器连接，通过协议转换器将接收到的数据的通信协议转换为通信模块可识别的协议。

在一个具体的实施例中，第一接口包括USB接口；第二接口包括UART接口。

其中，UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter，通用异步收发传输器)是异步串行通信口的总称。

具体而言，USB接口可以热插拔，让用户在使用外接设备时，不需要重复“关机将并口或串口电缆接上再开机”这样的动作，在本申请中第一接口采用USB接口具有操作方便的优点。UART接口可以对数据传输进行校验，在输出的串行数据流中加入校验位，并对从外部接收的数据流进行校验。因此，在本申请中，采用UART接口可以对数据进行更精确的传输。

在一个具体的实施例中，通信模块为4G通信模块。

本申请提供的电缆监测数据的通信系统，采用USB接口连接4G通信模块，安装简单，减少误拔操作造成的恢复时间。采用UART接口获取环流监测设备传输的环流数据，可以保障获取数据的准确性，进一步的提高了接收接头井中电缆监测数据的完整性。

在一个实施例中，如图4所示，提供了一种电缆监测数据的监控系统，包括设于电缆接头井的环流监测设备410、设于电缆走廊的监控设备420和上述的电缆监测数据的通信系统；

环流监测设备410连接通信终端430，监控设备420连接协议转换器440。

其中，电缆监测数据的通信系统包括通信终端430，协议转换器440，数据接收器450，通信模块460。

具体而言，电缆接头井为多段电缆相接，制作和放置电缆接头的空间，电缆走廊为高压电力电缆敷设区域。

监控系统包括环流监测设备、监控设备、通信终端、数据接收器、协议转换器和通信模块。环流监测设备设于电缆接头井中，用于监测电缆接头井内的电缆环流数据，监控设备设于电缆走廊，用于采集电缆图像信息以判断电缆结构实时状态。环流监测设备采集电缆的环流数据，并通过通信终端和数据接收器传输给协议转换器。监控设备采集电缆的图像数据，并将图像数据传输给协议转换器，协议转换器通过通信模块将图像数据和环流数据传输给后台服务器。

本申请提供的电缆监测数据的监控系统，环流监测设备获取接头井内的电缆环流数据，监控设备获取电缆走廊内的电缆图像数据，然后通过上述电缆监测数据的通信系统将获取的环流数据和图像数据传输给后台服务器。通过本申请中的监控系统，后台服务器可以完整接收到电缆监测数据，从而实现直埋类电缆本体和接头状态的实时掌握，进一步地降低传统人工监管和检测所需的人力成本。

在一个实施例中，如图5所示，提供了一种电缆监测数据的监控系统，包括设于电缆接头井的环流监测设备、设于电缆走廊的监控设备和上述的电缆监测数据的通信系统；

环流监测设备连接通信终端，监控设备连接协议转换器。

环流监测设备包括电源管理模块510、环流传感器520和单片机530；单片机分别连接电源管理模块、环流传感器和通信终端。

具体而言，电源管理模块用于给环流监测设备供电，环流传感器用于获取电缆的环流数据。环流传感器通过单片机将数据传输给通信终端。

在一个具体实施例中，电源管理模块包括CT取电模块和锂电池模块；CT取电模块和锂电池模块分别连接单片机。

其中，CT取电模块用于通过感应取电，CT取电模块和锂电池相结合的方式为环流监测设备供电，可以保障环流监测设备的日常运行以及避免突发情况导致的断电情况。

在一个具体实施例中，单片机为MK60单片机。

本申请提供的电缆监测数据的监控系统，采用电源管理模块对环流监测设备供电，该电源管理模块包括CT取电模块和锂电池模块，CT取电模块能够通过互感器获取电能，具有可长期供电的效果，在CT取电模块出现故障或者电缆出现故障不能进行发电的情况下，还可以采用锂电池作为备用电源，保障了监控系统的正常工作。

在一个实施例中，如图6所示，提供了一种电缆监测数据的监控系统，包括设于电缆接头井的环流监测设备、设于电缆走廊的监控设备和上述的电缆监测数据的通信系统；

环流监测设备连接通信终端，监控设备连接协议转换器。

在一个具体实施例中，监控设备包括球机610、声光报警器620和电源管理模块630；球机610、声光报警器620和电源管理模块630分别连接协议转换器。

具体而言，球机用于获取电流的图像数据，声光报警器用于在发现异常时进行报警，当后台工作人员发现监控现场的高压电力电缆可能被损坏或有外破隐患时，可以通过后台服务器发送控制命令，控制命令经通信模块和协议转换器传输给声光报警器，声光报警器根据控制命令发出报警。基于本实施例提供的技术方案后台工作人员能够及时发现高压电力电缆的外破情况或外破隐患，并及时向现场施工的人员发出提醒，并防止高压电力电缆被进一步破坏。

为了进一步说明本实用新型电缆监测数据的通信系统及监控系统的具体实现过程，特以通信终端为LoRa终端，数据接收器为LoRa数据接收器，通信模块为4G模块的实际数据监控以及数据传输过程，说明本实用新型的工作原理，具体可以如下：

本申请利用低功耗LoRa无线通信模块结合设置在电缆走廊施工点的多功能监控装置上4G通信模块进行一体化中继集成应用，一整套系统即可实现进行高压电缆接头井环流数据和走廊施工外破状态的图像数据的同时远传。

监控设备主要由声光报警装置、一体化主机箱(即球机和电源管理模块)构成。监控设备还可以保护多功能立杆。监控设备将采集到的定时抓拍高清图像和异物闯入报警图像，采用4G通信模块进行数据传输至后台服务器。在原有移动4G通信模块应用的基础上，进行一体化集成低功耗LoRa通信接收模块，其中4G通信模块通过USB接口与处理器连接，LoRa通信模块通过串口与处理器连接，从而通过远端LoRa终端模块上传方圆8公里范围内电缆沟接头井环流监测装置采集的实时数据。

环流监控设备集成了CT取电模块、LoRa终端、环流传感器，实现了对电缆沟接头井环流数据的实时监测，并通过LoRa终端将数据无线传输至监控设备的LoRa数据接收器，再由4G通信模块进行转发，将环流数据与外破图像一起通过4G通信模块远传至后台服务器。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种电缆监测数据的通信系统，其特征在于，包括：

通信终端；所述通信终端用于连接各设于电缆接头井的环流监测设备；所述通信终端将所述环流监测设备采集到的环流数据传输给数据接收器；

所述数据接收器；所述数据接收器分别连接协议转换器、所述通信终端；所述数据接收器将所述环流数据传输给所述协议转换器；

所述协议转换器；所述协议转换器连接通信模块、并用于连接设于电缆走廊的监控设备；所述协议转换器对接收到的所述环流数据、所述监控设备采集的图像数据进行协议转换，并将转换后的数据传输给所述通信模块；

所述通信模块；所述通信模块用于连接后台服务器；所述通信模块将所述转换后的数据传输给所述后台服务器。

2.根据权利要求1所述的电缆监测数据的通信系统，其特征在于，还包括第一接口、第二接口；

所述数据接收器通过所述第一接口与所述协议转换器连接；所述通信模块通过所述第二接口与所述协议转换器连接。

3.根据权利要求2所述的电缆监测数据的通信系统，其特征在于，所述第一接口包括USB接口；所述第二接口包括UART接口。

4.根据权利要求1所述的电缆监测数据的通信系统，其特征在于，所述通信终端为LoRa终端；所述数据接收器为LoRa数据接收器。

5.根据权利要求1所述的电缆监测数据的通信系统，其特征在于，所述通信模块为4G通信模块。

6.一种电缆监测数据的监控系统，其特征在于，包括设于电缆接头井的环流监测设备、设于电缆走廊的监控设备和权利要求1至5任一所述的电缆监测数据的通信系统；

所述环流监测设备连接所述通信终端，所述监控设备连接所述协议转换器。

7.根据权利要求6所述的电缆监测数据的监控系统，其特征在于，所述环流监测设备包括电源管理模块、环流传感器和单片机；

所述单片机分别连接所述电源管理模块、所述环流传感器和所述通信终端。

8.根据权利要求7所述的电缆监测数据的监控系统，其特征在于，所述电源管理模块包括CT取电模块和锂电池模块；

所述CT取电模块和锂电池模块分别连接所述单片机。

9.根据权利要求7所述的电缆监测数据的监控系统，其特征在于，所述单片机为MK60单片机。

10.根据权利要求6所述的电缆监测数据的监控系统，其特征在于，所述监控设备包括球机、声光报警器和电源管理模块；

所述球机、声光报警器和电源管理模块分别连接所述协议转换器。