一种高压电缆运行状态监测系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种高压电缆运行状态监测系统，所述系统包括依次连接的终端监测模块、通信模块和监测主站，所述终端监测模块与高压电缆金属外护套连接，所述终端监测模块包括相互连接的终端信息采集单元和终端自检单元，所述终端信息采集单元与通信模块连接，所述终端自检单元分别与通信模块和监测主站连接，所述终端信息采集单元包括电流信息采集组件、电压采集器、温度测量传感器和环境监测组件，所述电流信息采集组件、电压采集器、温度测量传感器和环境监测组件均分别与高压电缆金属外护套、通信模块和终端自检单元连接。与现有技术相比，本实用新型专利技术具有可远程监测、节省人力资源以及便于实现等优点。

A monitoring system for the running state of high voltage cable

【技术实现步骤摘要】
一种高压电缆运行状态监测系统
本技术涉及电缆监测，尤其是涉及一种高压电缆运行状态监测系统。
技术介绍
随着电网的发展，近年有大量110kV高压电缆投入电网运行中。110kV高压电缆是电网的高价值资产，约占城市110kV输变电工程项目投资的60％。但目前还没有有效的手段对电缆运行状态、健康状况进行监测，是电网安全运行的簿弱环节。国内外目前对高压电缆运行状况的评估主要依靠停电试验，而对电缆运行的外部感应电气量进行测量，由于测试人员人身的安全防护问题，暂未列入常规检测项目。如何对电缆运行时外部感应电气量进行连续监测，综合分析比较来评估电缆运行情况，是一个亟待解决的问题。
技术实现思路
本技术的目的是针对上述问题提供一种高压电缆运行状态监测系统。本技术的目的可以通过以下技术方案来实现：一种高压电缆运行状态监测系统，所述系统包括依次连接的终端监测模块、通信模块和监测主站，所述终端监测模块与高压电缆金属外护套连接，所述终端监测模块包括相互连接的终端信息采集单元和终端自检单元，所述终端信息采集单元与通信模块连接，所述终端自检单元分别与通信模块和监测主站连接，所述终端信息采集单元包括电流信息采集组件、电压采集器、温度测量传感器和环境监测组件，所述电流信息采集组件、电压采集器、温度测量传感器和环境监测组件均分别与高压电缆金属外护套、通信模块和终端自检单元连接。所述电流采集组件包括高压电缆电流采集器、高压电缆内外屏蔽层电流采集器和高压电缆外护套接地电流采集器。所述环境监测组件包括电缆井温湿度传感器和固体颗粒物传感器。所述终端自检单元包括MCU控制器和紧急报警组件，所述MCU控制器分别与终端信息采集单元、通信模块、监测主站和紧急报警组件连接。所述紧急报警组件包括蜂鸣器和LED报警灯。所述终端监测模块通过光纤、GPRS无线网络和电缆与通信模块连接，所述通信模块通过无线GPRS网络与监测主站连接。所述电缆包括RS485电缆。所述通讯模块包括通讯主机，所述通讯主机上设有光纤接口、GPRS无线网络接口和电缆接口，所述通讯主机分别与终端监测模块和监测主站连接。所述监测主站包括交换机、服务器和不间断电源，所述交换机分别与通信模块、终端自检单元和服务器连接，所述不间断电源分别与交换机和服务器连接。所述监测主站还包括上位机，所述上位机分别与服务器和不间断电源连接。与现有技术相比，本技术具有以下有益效果：(1)通过终端监测模块、通信模块和监测主站之间的通讯和配合，将高压电缆的运行状况监测转换为远程监测，通过终端监测模块直接提取高压电缆外部感应电气量的相关运行数据，无需人工实地监测，从而避免了为了工作人员安全而必须进行停电试验从而导致的无法对电缆状态进行连续监测。(2)终端监测模块包括终端信息采集单元和终端自检单元，终端信息采集单元实现了对高压电缆进行外部感应电气量测试时所有相关数据的采集，而终端自检单元则可以对终端信息采集单元进行自检，避免终端信息采集单元内部出现错误而导致监测系统无法实现有效的实时监测，而且终端自检单元分别与通信模块和监测主站连接，在通信模块正常时可以实现对终端信息采集单元的自检，在通信模块工作不正常时，仍可以向监测主站传递信息，便于监测主站及时发现通信模块和终端信息采集单元的故障。(3)终端信息采集单元包括电流信息采集组件、电压采集器、温度测量传感器和环境监测组件，除了正常的对电缆运行的外部感应电气量的相关信息(电流、电压和电缆接头温度)进行采集以外，还可以准确的记录电缆安装隧道内部的环境数据，包括环境温湿度以及有害气体与烟雾的相关数据，并利用监测主站对数据进行处理分析，将电缆的外部感应电气量与环境参数结合起来分析，避免由于环境变化导致对高压电缆运行的状态监测发生误判。(4)电流采集组件包括高压电缆电流采集器、高压电缆内外屏蔽层电流采集器和高压电缆外护套接地电流采集器，分别对电缆本身电流、内外屏蔽层电缆和外护套接地电流进行了采集，使得监测范围更广，监测结果更为准确。(5)终端自检单元包括MCU控制器和紧急报警组件，通过MCU控制器将终端信息采集单元采集到的信息分别转发至通信模块和监测主站，同时在MCU控制器接收到明显不正常的相关信息时，直接通过紧急报警组件进行报警，便于当地工作人员及时发现问题，提高预警速度和效率。(6)终端监测模块通过光纤、GPRS无线网络和电缆与通信模块连接，通过有线、无线与电缆三种方式进行通信，确保数据能及时准确的传递到通信模块，而且任何一种通信方式发生故障都不会影响到整体的监测过程。(7)电缆连接方式采用了RS485电缆，性价比高且易于实现，节省了整个系统的成本。(8)监测主站设有不间断电源，保证了监测主站的持续性工作，因此可以实现对高压电缆的长期不间断监测，效果好。(9)监测主站还设有上位机，可以将监测结果进行存储和可视化展示，便于工作人员的查阅。附图说明图1为本技术的结构示意图；其中，1为终端监测模块，2为通信模块，3为监测主站，11为终端信息采集单元，12为终端自检单元，111为电流采集组件，112为电压采集器，113为温度测量传感器，114为环境监测组件。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本技术进行详细说明。本实施例以本技术技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本技术的保护范围不限于下述的实施例。如图1所示，本实施例提供了一种高压电缆运行状态监测系统，包括依次连接的终端监测模块1、通信模块2和监测主站3，终端监测模块1与高压电缆金属外护套连接，终端监测模块1包括相互连接的终端信息采集单元11和终端自检单元12，终端信息采集单元11与通信模块2连接，终端自检单元12分别与通信模块2和监测主站3连接，终端信息采集单元11包括电流信息采集组件、电压采集器112、温度测量传感器113和环境监测组件114，电流信息采集组件、电压采集器112、温度测量传感器113和环境监测组件114均分别与高压电缆金属外护套、通信模块2和终端自检单元12连接。其中，电流采集组件111包括高压电缆电流采集器、高压电缆内外屏蔽层电流采集器和高压电缆外护套接地电流采集器。环境监测组件114包括电缆井温湿度传感器和固体颗粒物传感器。终端自检单元12包括MCU控制器和紧急报警组件，MCU控制器分别与终端信息采集单元11、通信模块2、监测主站3和紧急报警组件连接。紧急报警组件包括蜂鸣器和LED报警灯。终端监测模块1通过光纤、GPRS无线网络和电缆与通信模块2连接，通信模块2通过无线GPRS网络与监测主站3连接。电缆包括RS485电缆。通讯模块包括通讯主机，通讯主机上设有光纤接口、GPRS无线网络接口和电缆接口，通讯主机分别与终端监测模块1和监测主站3连接。监测主站3包括交换机、服务器和不间断电源，交换机分别与通信模块2、终端自检单元12和服务器连接，不间断电源分别与交换机和服务器连接。监测主站3还包括上位机，上位机分别与服务器和不间断电源连接。上述系统在工作时，首先终端监测模块1实时监测电缆外护套接地电流、电压、温度和环境温湿度等信息，并传送至通信主机，由通信主机将上述信息远传至位于监测主站3的服务器，服务器对其进行分析运算等处理后再实现数据存储、界面显本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高压电缆运行状态监测系统，其特征在于，所述系统包括依次连接的终端监测模块、通信模块和监测主站，所述终端监测模块与高压电缆金属外护套连接，所述终端监测模块包括相互连接的终端信息采集单元和终端自检单元，所述终端信息采集单元与通信模块连接，所述终端自检单元分别与通信模块和监测主站连接，所述终端信息采集单元包括电流信息采集组件、电压采集器、温度测量传感器和环境监测组件，所述电流信息采集组件、电压采集器、温度测量传感器和环境监测组件均分别与高压电缆金属外护套、通信模块和终端自检单元连接。

【技术特征摘要】
1.一种高压电缆运行状态监测系统，其特征在于，所述系统包括依次连接的终端监测模块、通信模块和监测主站，所述终端监测模块与高压电缆金属外护套连接，所述终端监测模块包括相互连接的终端信息采集单元和终端自检单元，所述终端信息采集单元与通信模块连接，所述终端自检单元分别与通信模块和监测主站连接，所述终端信息采集单元包括电流信息采集组件、电压采集器、温度测量传感器和环境监测组件，所述电流信息采集组件、电压采集器、温度测量传感器和环境监测组件均分别与高压电缆金属外护套、通信模块和终端自检单元连接。2.根据权利要求1所述的高压电缆运行状态监测系统，其特征在于，所述电流采集组件包括高压电缆电流采集器、高压电缆内外屏蔽层电流采集器和高压电缆外护套接地电流采集器。3.根据权利要求1所述的高压电缆运行状态监测系统，其特征在于，所述环境监测组件包括电缆井温湿度传感器和固体颗粒物传感器。4.根据权利要求1所述的高压电缆运行状态监测系统，其特征在于，所述终端自检单元包括MCU控制器和紧急报警组件，所述MCU控制器分别与终端信息采集单元、通...

【专利技术属性】
技术研发人员：张道荣，蔡海兵，陈彤妍，张军茹，李勇华，许飞，
申请(专利权)人：国网安徽省电力公司物资公司，上海精鼎电力科技有限公司，
类型：新型
国别省市：安徽,34