移动式电缆在线监测预警装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种移动式电缆在线监测预警装置，包括主机，高频传感器，低频传感器和电脑，该高频传感器接在电缆屏蔽层接地线上，采集运行电缆绝缘有瞬时故障产生的瞬间暂态故障脉冲电流，并将瞬间暂态故障脉冲电流传输给该主机，该低频传感器接在单芯电缆护层的出线上，采集单芯电缆护层的接地环流信号，并将接地环流信号传输给该主机，该主机根据瞬间暂态故障脉冲电流分析电缆主绝缘状况，分级预警电缆故障，得到电缆故障距离，并将这些信息无线传输到该电脑中去进行存储和分析。该装置兼顾电力电缆在线监测系统的功能，避免了电缆在线监测系统庞大、安装成本高、施工周期长并且监测范围不可调的缺点，携带安装方便灵活。

Mobile cable on-line monitoring and early warning device

【技术实现步骤摘要】
移动式电缆在线监测预警装置
本技术涉及电缆监测
，特别是涉及到一种移动式电缆在线监测预警装置。
技术介绍
国内外对电力电缆的在线监测技术有多种方法，如直流叠加法、直流成分法、差频法、介损法、局部放电法等，也因此积累了一些应用经验，因国外电力系统多为大电流系统，故积累的一些应用经验和运行装置的设计和国内差距较大，对于国内目前的小电流系统，也无太多参考价值。电力电缆在电力系统运行中起着十分重要的作用。一旦发生电缆故障，查找故障点费时费力，修复困难，恢复供电周期长。目前，每年做的电缆局放和耐压试验，从根本上体现不了电缆绝缘水平的真实情况；耐压试验是一种破坏性试验，试验的同时也是对电缆绝缘的一种破坏。随着企业及工区对供电可靠性的要求越来越高，要想按照标准按时停电，进行预防性试验也愈来愈困难。为此我们专利技术了一种新的移动式电缆在线监测预警装置，解决了以上技术问题。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种解决随机监视运行中的电力电缆绝缘问题，能够移动式的对电力电缆绝缘瞬时放电现象进行监测报警的装置。本技术的目的可通过如下技术措施来实现：移动式电缆在线监测预警装置，该移动式电缆在线监测预警装置包括主机，高频传感器，低频传感器和电脑，该高频传感器接在电缆屏蔽层接地线上，采集运行电缆绝缘瞬时故障产生的瞬间暂态故障脉冲电流，并将瞬间暂态故障脉冲电流传输给该主机，该低频传感器接在单芯电缆护层的出线上，采集单芯电缆护层的接地环流信号，并将瞬间暂态故障脉冲电流信号或接地环流信号传输给该主机，该主机根据瞬间暂态故障脉冲电流分析电缆主绝缘状况，分级预警电缆故障，得到电缆故障距离，并将这些信息无线传输到该电脑中去进行存储和分析；该主机包括分布式采集终端，触控屏和4G路由器，该分布式采集终端连接于该高频传感器，以根据瞬间暂态故障脉冲电流分析电缆主绝缘状况，分级预警电缆故障，得到电缆故障距离，该触控屏连接于该分布式采集终端，显示故障波形，并进行分级预警提示，该4G路由器与该电脑无线连接，以进行数据传输；该分布式采集终端包括高速数据采集单元，精确同步器，主控单元和通讯模块，该高速数据采集单元连接于该高频传感器和低频传感器，接收瞬间暂态故障脉冲电流和接地环流信号，并将信号进行模数转换，该精确同步器连接于该高速数据采集单元，存储模数转换后的数字信号，该主控单元连接于该精确同步器，根据数字信号进行分析判断，获取电缆主绝缘状况，分级预警电缆故障，并利用行波故障测距方法获得故障点距离，该通讯模块连接于该主控单元，通过无线上网或有线上网方式与笔记本进行数据传输。本技术的目的还可通过如下技术措施来实现：该分布式采集终端还连接于该低频传感器，接收接地环流信号，并根据接地环流信号判断金属护层环流数值偏高，并且三相环流值不平衡时，该分布式采集终端向该触控屏发送故障电缆预警提示，该触控屏弹出环流故障报警窗口，显示故障环流数值并绘制故障时间段内环流曲线。该主机还包括电源模块，该电源模块连接于该分布式采集终端，为该分布式采集终端提供12V标准电源，并具有电源管理功能，以监测回路电源开断信息，并进行自动或人工复位。该分布式采集终端还包括电池组，该电池组在没有外接电源的情况下为该分布式采集终端提供电力。该触控屏的分级预警提示包括声音、弹窗和短信报警。该高频传感器为钳形电流表形状，钳口直径50mm，信号采集范围是2－50MHz，输出阻抗为50欧。该低频传感器信号采集范围是50Hz，信号输入范围为0－150A，输出阻抗为50欧。本技术中的移动式电缆在线监测预警装置，涉及一种用于随机监测电缆主绝缘故障的装置，包括分布式采集终端、触控屏、笔记本电脑、高频传感器、低频传感器、电源模块、4G路由器等。该装置主机集成分布式采集终端、触控屏、电源模块、4G路由器等部分，体小质轻，安装机动便携，主机通过传感器实时监测运行电缆，利用瞬时性故障的现代超高速数据采集技术以及能有效判断其特征的数字辨识方法，对电缆的绝缘状态进行监测，分析电缆主绝缘状况，分级预警电缆故障，精准计算电缆故障距离，并且将采集的数据以波形的方式展现。在显示屏上弹窗提示故障电缆信息，并且可通过电子邮箱提示相关值班员注意。该装置体积小、重量轻，可以随投随用，避免系统施工周期长、监测线路固定等问题。节约设备投资，增加了电缆的使用寿命，方便运行人员进行状态检修，将大量避免电力电缆突发故障造成的停电，具有广阔的应用前景和市场潜力。该移动式电缆在线监测预警装置，应用了瞬时性燃弧特征的捕捉及其辨识方法，监测装置采用特高频数据(100MHz)采集，在技术上实现了对瞬时性燃弧特征及其辨识方法的突破，使产品成功实现了在线预警。应用了行波故障测距技术和算法，将行波测距技术及其自动算法运用到了电缆故障在线预警系统之中，成功实现了在故障预警的同时，能明确指示故障点距离。秒脉冲同步，监测装置采用FPGA精确同步秒脉冲，精度达到10ms，测量精度更高，测距结果更准确。携式设计，使用方便。该装置兼顾电力电缆在线监测系统的功能，避免了电缆在线监测系统庞大、安装成本高、施工周期长并且监测范围不可调的缺点，携带安装方便灵活。附图说明图1为本技术的移动式电缆在线监测预警装置的一具体实施例的结构图；图2为本技术的一具体实施例中分布式采集终端的结构图。具体实施方式为使本技术的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举出较佳实施例，并配合附图所示，作详细说明如下。如图1所示，图1为本技术的移动式电缆在线监测预警装置的结构图。该移动式电缆在线监测预警装置包括主机(15)、笔记本电脑(3)、高频传感器(4)、低频传感器(5)等部分。主机(15)集成分布式采集终端(1)、触控屏(2)、电源模块(6)、4G路由器(7)等部件，长宽高分别是50cm*30cm*45cm,质量是7kg。如图2所示，分布式采集终端(1)由主控单元(CPU板)(8)、高速数据采集单元2(DAN板)(9)、精确同步器(FPGA)(10)、通讯模块(11)、及电池组(12)等部分组成。分布式采集终端(1)是该技术的核心部件，通过专门研制大电流传感器获取电缆接地线电流信号；通过超高速采集电路采集电缆护层接地电流信号；实时、不间断监测电缆主绝缘自恢复故障和金属护层故障；具有远程通讯功能；适合分散安装，并与安装在变电站主控室的后台监控系统组成分布式电缆在线监测系统。触控屏(2)为4.1寸电阻屏，使用压力感应，可以用任何物体来触摸，用于显示故障波形，预警提示采用声音、弹窗、短信报警，当地显示屏查看波形记录。笔记本电脑(3)采用英特尔酷睿处理器i7-7500，英特尔高速芯片组，15.6英寸高清屏2G独显，1T硬盘，操作系统是WINDOWS10简体中文版，装置配备含数据库以及分析软件的笔记本分析电脑，用户可通过笔记本电脑同步装置内数据，可离线查看现场数据，用于具体分析以及历史数据存储。也可结合通讯模块实现远程技术支持和设备升级。高频传感器(4)是钳形电流表形状，钳口直径50mm，信号采集传感器范围是2－50MHz，输出阻抗为50欧，接在电缆屏蔽层接地线(13)上接收瞬间暂态故障脉冲电流。低频传感器(5)尺寸为5cm*4.5cm*7cm,信号采集传感器范本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.移动式电缆在线监测预警装置，其特征在于，该移动式电缆在线监测预警装置包括主机，高频传感器，低频传感器和电脑，该高频传感器接在电缆屏蔽层接地线上，采集运行电缆绝缘瞬时故障产生的瞬间暂态故障脉冲电流，并将瞬间暂态故障脉冲电流传输给该主机，该低频传感器接在单芯电缆护层的出线上，采集单芯电缆护层的接地环流信号，并将瞬间暂态故障脉冲电流信号或接地环流信号传输给该主机，该主机根据瞬间暂态故障脉冲电流分析电缆主绝缘状况，分级预警电缆故障，得到电缆故障距离，并将这些信息无线传输到该电脑中去进行存储和分析；该主机包括分布式采集终端，触控屏和4G路由器，该分布式采集终端连接于该高频传感器，以根据瞬间暂态故障脉冲电流分析电缆主绝缘状况，分级预警电缆故障，得到电缆故障距离，该触控屏连接于该分布式采集终端，显示故障波形，并进行分级预警提示，该4G路由器与该电脑无线连接，以进行数据传输；该分布式采集终端包括高速数据采集单元，精确同步器，主控单元和通讯模块，该高速数据采集单元连接于该高频传感器和低频传感器，接收瞬间暂态故障脉冲电流和接地环流信号，并将信号进行模数转换，该精确同步器连接于该高速数据采集单元，存储模数转换后的数字信号，该主控单元连接于该精确同步器，根据数字信号进行分析判断，获取电缆主绝缘状况，分级预警电缆故障，并利用行波故障测距方法获得故障点距离，该通讯模块连接于该主控单元，通过无线上网或有线上网方式与笔记本进行数据传输。...

【技术特征摘要】
1.移动式电缆在线监测预警装置，其特征在于，该移动式电缆在线监测预警装置包括主机，高频传感器，低频传感器和电脑，该高频传感器接在电缆屏蔽层接地线上，采集运行电缆绝缘瞬时故障产生的瞬间暂态故障脉冲电流，并将瞬间暂态故障脉冲电流传输给该主机，该低频传感器接在单芯电缆护层的出线上，采集单芯电缆护层的接地环流信号，并将瞬间暂态故障脉冲电流信号或接地环流信号传输给该主机，该主机根据瞬间暂态故障脉冲电流分析电缆主绝缘状况，分级预警电缆故障，得到电缆故障距离，并将这些信息无线传输到该电脑中去进行存储和分析；该主机包括分布式采集终端，触控屏和4G路由器，该分布式采集终端连接于该高频传感器，以根据瞬间暂态故障脉冲电流分析电缆主绝缘状况，分级预警电缆故障，得到电缆故障距离，该触控屏连接于该分布式采集终端，显示故障波形，并进行分级预警提示，该4G路由器与该电脑无线连接，以进行数据传输；该分布式采集终端包括高速数据采集单元，精确同步器，主控单元和通讯模块，该高速数据采集单元连接于该高频传感器和低频传感器，接收瞬间暂态故障脉冲电流和接地环流信号，并将信号进行模数转换，该精确同步器连接于该高速数据采集单元，存储模数转换后的数字信号，该主控单元连接于该精确同步器，根据数字信号进行分析判断，获取电缆主绝缘状况，分级预警电缆故障，并利用行波故障测距方法获得故障点距离，该通讯模块连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈文民，杨波，朱东升，张玉新，刘永胜，李爱国，司品彦，张建强，李继军，贾庆华，马怀，张登顺，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石化集团胜利石油管理局电力管理总公司，
类型：新型
国别省市：山东,37