基于环流监测法的超高压休止电缆技防监控系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及一种基于环流监测法的超高压休止电缆技防监控系统及方法，该系统包括智能电流监控设备、供电电源、云监控中心和移动终端，所述的休止电缆三相的一端分别导通，另一端连接智能电流监控设备和供电电源组成环流检测回路，所述的智能电流监控设备通过云监控中心连接移动终端。与现有技术相比，本发明专利技术具有结构简单、施工方便等优点。

Supervisory Control System and Method for Technical Prevention of UHV Resting Cable Based on Circulating Current Monitoring Method

The invention relates to a monitoring system and method for technical prevention of ultra-high voltage resting cables based on circulation monitoring method. The system includes intelligent current monitoring equipment, power supply, cloud monitoring center and mobile terminal. One end of the three-phase resting cables is connected separately, and the other end is connected with intelligent current monitoring equipment and power supply. The intelligent current monitoring device is connected to the mobile terminal through the cloud monitoring center. Compared with the prior art, the invention has the advantages of simple structure and convenient construction.

【技术实现步骤摘要】
基于环流监测法的超高压休止电缆技防监控系统及方法
本专利技术涉及电箱防盗领域，尤其是涉及一种基于环流监测法的超高压休止电缆技防监控系统及方法。
技术介绍
超高压休止电缆是指长期处于停运状态但今后某一时期会被部分利用或者全线利用的110kV及以上电压等级的电力电缆。由于此类电缆长期处于停运状态，所以一旦遭遇偷盗，短时间内很难被发现。与普通电缆一样，超高压休止电缆线芯的材质也均主要为金属铜，由于铜价上涨，且超高压休止电缆的铜含量更多，针对其的偷盗事件不断增多。超高压休止电缆被盗不仅会造成电力企业的直接经济损失，还会造成部分在建工程延误工期，从而产生间接经济损失。超高压休止电缆一般均为交联聚乙烯结构，结构如图1所示。由图可知，电缆结构中能可靠和有效传递信号的除了电缆的导体线芯部分外，还有一层波纹铝护层。根据超高压休止电缆的实际运用环境与特点，考虑可使用的防盗监控方案有环流监测法、电压监测法、数字ID与脉冲监测法。根据现场实际调研：电压监测法受工况干扰影响大易误报，且电压较高安全性差；数字ID与脉冲监测法安装结构复杂，且成本高经济性差。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于环流监测法的超高压休止电缆技防监控系统及方法。本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：一种基于环流监测法的超高压休止电缆技防监控系统，该系统包括智能电流监控设备、供电电源、云监控中心和移动终端，所述的休止电缆三相的一端进行短接，另一端分别连接智能电流监控设备和供电电源组成环流检测回路，所述的智能电流监控设备通过云监控中心连接移动终端。优选地，所述的休止电缆的单相选择线芯和护层构成回路来实现环流监测。优选地，所述的供电电源包括智能蓄电池、现场电源或电流互感器CT取电。优选地，所述的智能电流监控设备包括电流回路断点传感器、智能管理单元和通信单元，所述的电流回路断点传感器向休止电缆线芯或护层发送低压微电流信号，所述的智能管理单元实时监测休止电缆三相回路的低压微电流信号，所述的通信单元通过GPRS网络连接云监控中心。优选地，所述的智能管理单元的功能还包括引擎电量循环监测、系统状态巡检和提供拓展功能单元接口。优选地，所述的拓展功能单元包括系统无线远程定点现场图像抓拍采集器和受损电缆断点辅助计量器。优选地，所述的智能管理单元包括信号采样模块、多通道数据选择器和模数转换器，所述的电流回路断点传感器的输出传输至信号采样模块，所述的信号采样模块将电流回路断点传感器采集到的信号分为多路不同幅值的信号输出到多通道数据选择器，所述的多通道数据选择器对电流信号进行环流校验，采用模数转换器实现信号转换，并判断监测结果。一种采用所述的基于环流监测法的超高压休止电缆技防监控系统的方法，包括以下步骤：步骤1、在三相休止电缆A、B、C的尾端Ae、Be、Ce进行短接，通过电源供电后形成12V左右的低压直流；步骤2、通过智能电流监控设备进行电流的监控，当任何一根电缆发生偷盗，形成电流中断时，正常状态下的环流消失，智能电流监控设备进行不稳定检测判断是否为偷盗；步骤3、若为地磁感应造成环流消失则继续恢复安全巡检状态；步骤4、若持续无环流信号则基本确定为偷盗，进而通过智能电流监控设备中的通信模块对后台监控平台和监控人手机进行实时报警。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：1、整个基于环流监测法的技防监控设备结构简单、施工方便，利用已经敷设好的电缆进行检测信号的传输，大大减少了施工成本。2、针对报警信号的收发问题，可将无法接收和发送信号区域的设备引出信号传输线，连接到就近的交叉换位箱或通信信号良好的工井和竖井内进行检测信号的收发，保证休止电缆技防监控的效果。3、由于休止电缆等电力设备的工作环境不同，需要针对不同的工况和使用环境条件进行分析，本专利技术保证某些长期处于极端恶劣的环境如髙温、腐蚀等情况下的设备也能得到监控，同时用来监控的技防设备也能正常有效的运行。附图说明图1为交联聚乙烯电缆截面剖视图；图2为本专利技术的监控系统结构示意图；图3为本专利技术的基于环流监测法的休止电缆技防监控设计原理图；图4为本专利技术的休止电缆监测功能流程图；其中1为导体线芯，2为导体包带，3为内屏蔽，4为交联聚乙烯绝缘，5为外屏蔽，6为半导电缓冲阻水带，7为波纹铝护层，8为沥青，9为外护套，10为石墨层。具体实施方式下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通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他实施例，都应属于本专利技术保护的范围。超高压休止电缆防盗监控选择多通道环流信号采集电路，由环流传感器、信号采样模块、多通道数据选择器、模数转换器等部分组成。环流传感器选用精密电流互感器构成，以保证高精度和抗干扰性能，其输出到一个信号采样电路上。考虑到被采集信号是一个具有波动性的微弱电信号，还需对此信号进行调制，即进行多级滤波放大后再采样。信号采样电路将环流传感器采集到的信号分为多路不同幅值的信号输出到多通道数据选择开关。监测系统由多通道数据选择器对电流信号进行环流校验，采用低噪声运放实现信号转换，并采用智能控制算法来判断监测结果。为屏蔽其他无关信号的干扰，选择超高压休止电缆的线芯和护层来传输防盗检测信号，根据对休止电缆的线芯或护层监控的需要，检测端采用环流检测方式，三相各端分别组成环流检测端，形成三个闭合的环形电流回路，针对单根超高压休止电缆可选择线芯和护层构成回路来实现环流监测。当休止电缆发生开断时，闭环环流被切断或者短时切断后又有被恢复等异常断线动作的电气特征会被系统主设备捕捉到，并将信息上传至中控平台，监控系统整体架构如图2。基于环流监测法的休止电缆技防监控设计原理如图3所示。作为对电缆本体的技防监控系统，可不间断的对休止电缆进行监控，当出现盗割、施工挖掘、地面沉降等因素引起的电缆断裂时，会触发系统报警。系统会通知相关运维人员，告知哪段线路的电缆被非法破坏。同时系统会定期自动巡检，当系统异常或系统引擎电力不足时，及时通知相关运维人员。利用微电流对电缆进行监测，本休止电缆技防监控装置的供电电源可以根据现场实际情况选择智能蓄电池、现场电源或电流互感器(CurrentTransformer，CT)来进行取电。休止电缆的智能防盗报警系统可根据电缆现场工况灵活配置，通过增加相应的模块，实现满足对电缆的线芯监控、金属护层监控以及隔离区段监控。在三相休止电缆(A、B、C)的尾端(Ae、Be、Ce)进行短接，通过电源供电后形成12V左右的低压直流。通过智能电流监控设备进行电流的监控，当任何一根电缆发生偷盗，形成电流中断时，正常状态下的环流消失。利用智能算法进行不稳定检测判断是否为偷盗，若为地磁感应造成环流消失则继续恢复安全巡检状态，若持续无环流信号则基本确定为偷盗，进而通过智能电流监控设备中的通信模块对后台监控平台和监控人手机进行实时报警。在没有换位箱的情况下，可以监控[A-B]、[B-C]、[A-C]段电流，在有跨接换位的情况下，可以监控[A-B]、[B-C]、[A-C]、[Ae-Be]、[Be-Ce]、[Ae-Ce]段电缆。休止电缆监测功能流程图如图4，其中防盗监控的基础单元包含：电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于环流监测法的超高压休止电缆技防监控系统，其特征在于，该系统包括智能电流监控设备、供电电源、云监控中心和移动终端，所述的休止电缆三相的一端进行短接，另一端分别连接智能电流监控设备和供电电源组成环流检测回路，所述的智能电流监控设备通过云监控中心连接移动终端。

【技术特征摘要】
1.一种基于环流监测法的超高压休止电缆技防监控系统，其特征在于，该系统包括智能电流监控设备、供电电源、云监控中心和移动终端，所述的休止电缆三相的一端进行短接，另一端分别连接智能电流监控设备和供电电源组成环流检测回路，所述的智能电流监控设备通过云监控中心连接移动终端。2.根据权利要求1所述的一种基于环流监测法的超高压休止电缆技防监控系统，其特征在于，所述的休止电缆的单相选择线芯和护层构成回路来实现环流监测。3.根据权利要求1或2所述的一种基于环流监测法的超高压休止电缆技防监控系统，其特征在于，所述的供电电源包括智能蓄电池、现场电源或电流互感器CT取电。4.根据权利要求1或2所述的一种基于环流监测法的超高压休止电缆技防监控系统，其特征在于，所述的智能电流监控设备包括电流回路断点传感器、智能管理单元和通信单元，所述的电流回路断点传感器向休止电缆线芯或护层发送低压微电流信号，所述的智能管理单元实时监测休止电缆三相回路的低压微电流信号，所述的通信单元通过GPRS网络连接云监控中心。5.根据权利要求4所述的一种基于环流监测法的超高压休止电缆技防监控系统，其特征在于，所述的智能管理单元的功能还包括引擎电量循环监测、系统状态巡检和提供拓展功能单元接口。6.根据权利要求5所述的一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：周利军，李海，郭春菊，吴辰斌，陈佳，季平，彭春兵，汤敏吉，陈浩年，叶頲，郏黎明，陆贤标，张永康，黄晨锋，何邦乐，
申请(专利权)人：国网上海市电力公司，
类型：发明
国别省市：上海,31