CN211880627U - 应用于恶劣环境电缆通道的高压电缆智能监测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及高压电缆监测领域，具体涉及一种应用于恶劣环境电缆通道的高压电缆智能监测系统，智能传感汇集终端采用有线方式与负荷电流传感器和护层接地电流传感器连接，采用433M通讯方式采集无源无线温度传感器的温度数据，数据通过LORA通讯方式上传到LORA MESH通讯终端，电缆通道内数据通过4G‑LORA网关以4G的方式传输给数据服务器，客户手机微信端可使客户随时随地掌握高压电缆的运行情况。本实用新型可大幅减少施工人员在电缆通道内的施工时间，降低施工人员在电缆通道内的安全威胁，同时降低施工难度、周期和成本。

Description

应用于恶劣环境电缆通道的高压电缆智能监测系统

技术领域

本实用新型涉及高压电缆监测领域，具体涉及一种应用于恶劣环境电缆通道的高压电缆智能监测系统。

背景技术

随着城市化建设的快速发展，城市电网缆化程度迅速提高，地下电缆已经成为城市电力网架的主要组成部分，目前，电缆通道中高压电缆监测系统部署率比较低，尤其是环境恶劣的老电缆通道中，基本没有部署，多采用人工巡检的方式进行高压电缆的监测，人工巡检效率低，故障发现不及时，易产生供电故障。

据不完全统计，高压电缆故障约70％为接头故障，包括接头附件本体质量问题、安装缺陷、环境(水、灰尘等)影响，在严寒酷暑极端天气大负荷运行时，局部发热，附件加速热老化并导致绝缘性能下降，在一定条件下诱发击穿故障，同时随着电缆线路长度的增加，电缆护层绝缘状态对电缆线路的影响也越发明显，因此对电缆接头的温度、金属护层感应电压、感应电流等状态进行严格把控。

传统高压电缆监测系统各传感器相互独立，数据上传比较混乱，增加了数据处理的工作量，而且电缆通道内的数据传输采用光纤+光纤交换机或者无线基站+光纤+无线控制器+光纤交换机的通信方案，这两种方案都涉及到光纤布线，一般电缆通道都比较狭长，短则几百米，长则几十公里，尤其是在环境恶劣且长度较长的电缆通道中，施工时间比较长，会威胁到施工人员的安全，施工的难度和成本会很高。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：针对环境恶劣的电缆通道，在进行监测系统部署时，部署风险多、难度大的问题，提供一种应用于恶劣环境电缆通道的高压电缆智能监测系统，实现高压电缆智能监测系统的快速部署，大幅降低施工的难度和成本，为高压电缆智能监测系统的快速推广部署创造有利条件。

本实用新型为解决其技术问题所采用的技术方案为：

提供一种应用于恶劣环境电缆通道的高压电缆智能监测系统，包括负荷电流传感器、护层接地电流传感器、无源无线温度传感器、智能传感汇集终端、LORA MESH通讯终端、4G-LORA网关、数据服务器、客户端及客户手机微信端；所述智能传感汇集终端通过电缆与负荷电流传感器和护层接地电流传感器连接，智能传感汇集终端通过433M通讯方式连接无源无线温度传感器，智能传感汇集终端通过LORA通讯方式连接LORA MESH通讯终端；电缆通道内各LORAMESH通讯终端通过MESH自组网方式形成通讯链路，将电缆通道内的数据通过4G-LORA网关传输给数据服务器，客户端及客户手机微信端通过互联网访问数据服务器。

优选的，所述负荷电流传感器和护层接地电流传感器为CT线圈式传感器，负荷电流传感器安装在高压电缆本体上测量负荷电流，护层接地电流传感器安装在接地线上测量接地电流。

优选的，所述无源无线温度传感器安装到电缆接头监测接头温度。

优选的，所述智能传感汇集终端具备433M通讯和LORA MESH通讯功能，通过433M通讯采集无源无线温度传感器测量的电缆接头温度，通过LORA MESH通讯与LORA MESH通讯终端建立通讯链路，将采集处理的电流数据和电缆接头温度数据上传到数据服务器。

优选的，所述LORA MESH通讯终端采用低功耗MESH自组网技术。

优选的，所述4G-LORA网关将LORA MESH通讯终端中的数据以4G的方式上传到数据服务器，客户端和客户手机微信端对监测数据进行展示和告警。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型部署简单、快速，大大减少施工人员在电缆通道内的施工时间，大幅降低施工的风险、难度和成本，为高压电缆智能监测系统的快速推广部署创造有利条件。

附图说明

图1本实用新型功能结构示意图；

图2本实用新型智能传感汇集终端原理框图；

图3本实用新型安装布局结构示意图；

图中：1、4G-LORA网关；2、LORA MESH通讯终端；3、无源无线温度传感器；4、负荷电流传感器；5、护层接地电流传感器；6、智能传感汇集终端；7、电缆；8、电缆接头；9、接地箱。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型实施例做进一步描述：

如图1所示，本实用新型提供一种应用于恶劣环境电缆通道的高压电缆智能监测系统，包括负荷电流传感器4、护层接地电流传感器5、无源无线温度传感器3、智能传感汇集终端6、LORA MESH通讯终端2、4G-LORA网关1、数据服务器、客户端及客户手机微信端；所述智能传感汇集终端6通过电缆与负荷电流传感器4和护层接地电流传感器5连接，采集处理负荷电流传感器4和护层接地电流传感器5测量的电流信号，智能传感汇集终端6通过433M通讯方式连接无源无线温度传感器3采集温度，所述负荷电流传感器4和护层接地电流传感器5为CT线圈式传感器，负荷电流传感器4安装在高压电缆本体上测量负荷电流，护层接地电流传感器5安装在接地线上测量接地电流，所述无源无线温度传感器3安装到电缆接头监测接头温度。

智能传感汇集终端6通过LORA通讯方式将采集处理的负荷电流数据、接地电流数据和电缆接头温度数据通过LORA通讯方式上传到LORA MESH通讯终端；电缆通道内各LORAMESH通讯终端2通过MESH自组网方式形成通讯链路，将电缆通道内采集处理的电流数据和电缆接头温度数据通过4G-LORA网关传输给数据服务器，客户端及客户手机微信端通过互联网访问数据服务器，客户手机微信端可使客户随时随地掌握高压电缆的运行情况

如图2所示，智能传感汇集终端6将CT线圈式的负荷电流传感器4和护层接地电流传感器5采集电缆的电缆负荷电流信号和护层接地电流信号，经滤波电路滤波后，由放大电路放大，放大后信号经A/D转换后，被MCU采集，同时MCU控制无源无线传感器接收模组接收无源无线温度传感器3的数据，处理后的电流信号数据和温度数据经MCU控制LORA MESH模组发送到LORA MESH通讯链路中。

如图3所示，所述的4G-LORA网关1安装在电缆通道的井口处，4G-LORA网关的4G天线伸到电缆通道的外部，实现用4G信号将监测数据传输到客户端，所述的LORA MESH通讯终端2安装在隧道顶部，每隔200米安装一个，实现电缆通道内LORA MESH网络的全覆盖，所述的无源无线温度传感器3安装在电缆接头8上，实时测量电缆接头8的温度，所述的负荷电流传感器4安装在电缆本体7上，测量电缆的负荷电流信号，所述的护层接地电流传感器5安装在电缆的接地线上，测量电缆的接地电流信号，电缆与接地箱9连接，所述的智能传感汇集终端6安装在电缆接头旁边的通道墙壁上，采集、处理电缆电流信号数据和电缆接头温度数据，并将数据上传到LORA MESH网络中。

Claims (6)

1.一种应用于恶劣环境电缆通道的高压电缆智能监测系统，其特征在于，包括负荷电流传感器(4)、护层接地电流传感器(5)、无源无线温度传感器(3)、智能传感汇集终端(6)、LORA MESH通讯终端(2)、4G-LORA网关(1)、数据服务器、客户端及客户手机微信端；所述智能传感汇集终端(6)通过电缆与负荷电流传感器(4)和护层接地电流传感器(5)连接，智能传感汇集终端(6)通过433M通讯方式连接无源无线温度传感器(3)，智能传感汇集终端(6)通过LORA通讯方式连接LORA MESH通讯终端(2)；电缆通道内各LORA MESH通讯终端(2)通过MESH自组网方式形成通讯链路，将电缆通道内的数据通过4G-LORA网关传输给数据服务器，客户端及客户手机微信端通过互联网访问数据服务器。

2.根据权利要求1所述的一种应用于恶劣环境电缆通道的高压电缆智能监测系统，其特征在于，所述负荷电流传感器(4)和护层接地电流传感器(5)为CT线圈式传感器，负荷电流传感器(4)安装在高压电缆本体上测量负荷电流，护层接地电流传感器(5)安装在接地线上测量接地电流。

3.根据权利要求1所述的一种应用于恶劣环境电缆通道的高压电缆智能监测系统，其特征在于，所述无源无线温度传感器(3)安装到电缆接头监测接头温度。

4.根据权利要求1所述的一种应用于恶劣环境电缆通道的高压电缆智能监测系统，其特征在于，所述智能传感汇集终端(6)具备433M通讯和LORA MESH通讯功能，通过433M通讯采集无源无线温度传感器(3)测量的电缆接头温度，通过LORA MESH通讯与LORA MESH通讯终端(2)建立通讯链路，将采集处理的电流数据和电缆接头温度数据上传到数据服务器。

5.根据权利要求1所述的一种应用于恶劣环境电缆通道的高压电缆智能监测系统，其特征在于，所述LORA MESH通讯终端(2)采用低功耗MESH自组网技术。

6.根据权利要求1所述的一种应用于恶劣环境电缆通道的高压电缆智能监测系统，其特征在于，所述4G-LORA网关(1)将LORA MESH通讯终端(2)中的数据以4G的方式上传到数据服务器，客户端和客户手机微信端对监测数据进行展示和告警。

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