一种电力电缆及通道在线监测系统技术方案

本发明专利技术公开了一种电力电缆及通道在线监测系统，由部署在供电公司运检部电缆运检室的监测主站、设在电力电缆及通道就近的变电站通信机房或继保室内的监测子站和分布在电力电缆及通道上的监测功能模块组成，监测主站和监测子站之间采用供电公司现有符合DL/T860标准的100/1000M电力Etherent网络进行数据交互传输，监测功能模块和监测子站之间通过现场工业控制总线、光纤总线或无线网络中的其中一种方式进行信号数据传输，监测功能模块包括电缆通道内环境监测系统和电力电缆本体监测系统；具有可实时对高压电力电缆本体运行及电缆通道内环境状况进行监测，对高压电力电缆及电缆通道的维护调度和管理提供技术支撑的特点。道的维护调度和管理提供技术支撑的特点。道的维护调度和管理提供技术支撑的特点。

An on-line monitoring system for power cables and channels

【技术实现步骤摘要】
一种电力电缆及通道在线监测系统


[0001]本专利技术属于电力电缆运行维护
，具体涉及一种电力电缆及通道在线监测系统。

技术介绍

[0002]高压电缆和电力隧道是城市中心区电力输送的主动脉，一旦出现问题，将会对整个城市的核心区供电安全造成严重的影响。目前全国电力电缆运行专业管理大都属于粗放式的管理模式，电力电缆线路的运行巡视和检修工作只是按照周期机械地进行，基本上没有开展状态监测和状态检修工作，对巡视间隔期内可能发生的情况一无所知。电力电缆线路及隧道信息分散，没有建立一个可以实现数据共享的平台，也没有对电力电缆线路历史数据进行收集分析整理，难以得到准确的设备运行状况。没有开展对电力电缆系统和隧道网络的监控，无法实现电力电缆网络和路径资源管控。
[0003]种种上述现有电力电缆在运行管理上存在的不足，导致近年来，国内多次电力隧道发生火灾，临近电力隧道路面的塌方、高压电缆故障、电力设施被盗事件令我们付出惨痛损失。

技术实现思路

[0004]针对现有技术的不足，本专利技术旨在提供一种可实时对高压电力电缆本体运行状况及电缆通道内环境状况进行监测，以便于对高压电力电缆及电缆通道的维护调度和管理提供技术支撑的电力电缆及通道在线监测系统。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种电力电缆及通道在线监测系统，包括部署在供电公司运检部电缆运检室的监测主站、设置在电力电缆及通道就近的变电站通信机房或继保室内的监测子站和分布设置在电力电缆及通道上的监测功能模块，监测主站和监测子站之间采用供电公司现有符合DL/T860标准的100/1000M电力Etherent网络进行数据交互传输，监测功能模块和监测子站之间通过现场工业控制总线、光纤总线或无线网络中的其中一种数据传输方式进行信号数据传输；监测功能模块包括电缆通道内环境监测系统和电力电缆本体监测系统，电缆通道内环境监测系统包括对通道内环境的温度进行实时监测并预警的通道内环境光纤测温装置、用于探测电力电缆及通道火灾早期特征并发出火灾报警信号的火灾自动报警装置、能够启动灭火信号或在电缆通道内根据火灾报警针对火源点进行灭火的区域自动灭火装置、用于监测通道内水位及空气质量的通道环境监测装置、用来对电缆井盖进行监测控制的井盖监控装置、用来全方位掌握电缆隧道内设备现场画面的视频监控装置、用来确保电缆通道内运维人员通信的无线通信系统、用来对电缆全通道进行实时动态巡检的智能巡检机器人装置、用来对电缆通道周边机械施工行为进行实时监测并预警的防外力破坏振动监测装置和用来对电缆隧道与轨道交通隧道或地下构筑物产生交叉、穿越的重点部位进行实时监
测的隧道沉降监测装置，通道内环境光纤测温装置、火灾自动报警装置、区域自动灭火装置、通道环境监测装置、井盖监控装置、视频监控装置、无线通信系统、智能巡检机器人装置、防外力破坏振动监测装置和隧道沉降监测装置分别通过现场工业控制总线、光纤总线或无线网络中的其中一种数据传输方式与监测子站进行信号数据传输；电力电缆本体监测系统包括用来对运行状态下高压交流电缆的局部放电状态量进行连续或周期性地自动监测的局部放电在线监测装置、用来对电力电缆本体的运行温度进行实时监测的电力电缆光纤测温装置、用来对运行状态下高压电缆的接地电流状态量进行连续或周期性地自动监测的护层接地电流监测装置和用来对电力电缆进行防盗割报警保护的接地线防盗割监测装置，局部放电在线监测装置、电力电缆光纤测温装置、护层接地电流监测装置和接地线防盗割监测装置分别通过现场工业控制总线、光纤总线或无线网络中的其中一种数据传输方式与监测子站进行信号数据传输。
[0006]进一步的，所述通道内环境光纤测温装置和电力电缆光纤测温装置由测温光缆、测温主机及监测计算软件组成，以沿电力电缆线路或电缆通道设置的测温光缆作为传感器，利用光时域反射或光频域反射技术对电力电缆本体及通道环境的运行温度进行实时监测并预警，并智能联动视频监控装置确认火灾真伪，再联动关闭防火门阻断火势蔓延。
[0007]进一步的，所述火灾自动报警装置由火灾探测器、手动火灾报警按钮、火灾声光警报器、区域火灾报警控制器、集中型火灾报警控制器、图形显示装置、远程客户端及系统软件组成，由火灾探测器探测电力电缆及通道火灾早期特征，通过火灾声光警报器发出火灾报警信号，为人员疏散、防止火灾蔓延和启动区域自动灭火装置提供控制与指示。
[0008]进一步的，所述区域自动灭火装置包括部署在电缆接头区、接头集中区的接到灭火信号时可灭火的固定式超细干粉灭火装置和能够在电缆通道内根据报警寻找火源点并瞄准火源灭火的移动式智能巡检灭火装置，固定式超细干粉灭火装置由超细干粉灭火装置、电启动组件、热敏电缆、信号模块、显示盘组成，由热敏电缆将灭火信号传输给信号模块，再由信号模块控制电启动组件启动超细干粉灭火装置向保护区喷射干粉灭火剂实现灭火；移动式智能巡检灭火装置上搭载工业级环境温湿度传感器、工业级非接触红外测温传感器、工业级火焰探测器、超声波探测器、超细干粉灭火装置及灭火执行机构，以对电缆通道内环境温湿度、发热源环境参量进行连续监测。
[0009]进一步的，所述通道环境监测装置包括设置在电缆通道集水坑及易积水低洼处的可对电缆通道内积水情况实时监测并可进行排水操作的水位监测及自动排水装置和设置在电缆通道沿线出入口处的可对电缆通道内可燃气体及有毒有害气体情况实时监测并与风机联动进行通风的气体监测及自动通风装置，水位监测及自动排水装置由水位探测器、数据采集单元、区域控制单元、通信管理单元、应用监测主机及系统软件组成，水位探测器设置在电缆通道集水坑及易积水低洼处，集水坑处设置排水泵，由水位探测器对电缆通道内积水情况进行实时监测，当水位超过设定值时，由数据采集单元向区域控制单元发出控制信号触发报警，并联动水泵进行排水，同时通过通信管理单元将排水状况传输至应用监测主机；气体监测及自动通风装置由气体传感器、数据采集单元、通信管理单元、应用监测主机及系统软件组成，由气体传感器对电缆通道内氧气、一氧化碳、硫化氢及甲烷至少四种气体进行实时监测，当通道内气体浓度超过设定值，由数据采集单元向通信管理单元发出控制信号触发报警，并联动启动风机，实现自动通风。
[0010]进一步的，所述井盖监控装置由井盖、井盖电控锁、井盖锁控制器、井盖监控主机及系统软件组成，由井盖锁控制器对井盖电控锁进行远程开启和集中控制，井盖电控锁和井盖监控主机信号连接，井盖非法开启即井盖电控锁被破坏时，由井盖监控主机控制触发报警；所述视频监控装置由前端摄像机、通信管理单元、视频存储设备、视频编解码设备、图像显示设备及系统软件组成，前端摄像机加装在电缆通道沿线出入口和重要设备处，视频存储设备储存摄像视频并通过视频编解码设备对摄像视频进行编解码后通过通信管理单元传送至图像显示设备，最终由监测主站全方位掌握电缆通道内设备的运行、安防、消防的实时现场画面情况；所述无线通信系统以通信运营商信号基站为基础，由无线直放站、信号馈线、室外专用接收天线组成，无线直放站、信号馈线在电缆通道沿线敷设，并通过室外专用接收天线将手机本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电力电缆及通道在线监测系统，其特征在于：包括部署在供电公司运检部电缆运检室的监测主站（1）、设置在电力电缆及通道就近的变电站通信机房或继保室内的监测子站（2）和分布设置在电力电缆及通道上的监测功能模块（3），监测主站（1）和监测子站（2）之间采用供电公司现有符合DL/T860标准的100/1000M电力Etherent网络（4）进行数据交互传输，监测功能模块（3）和监测子站（2）之间通过现场工业控制总线、光纤总线或无线网络中的其中一种数据传输方式进行信号数据传输；监测功能模块（3）包括电缆通道内环境监测系统（31）和电力电缆本体监测系统（32），电缆通道内环境监测系统（31）包括对通道内环境的温度进行实时监测并预警的通道内环境光纤测温装置（310）、用于探测电力电缆及通道火灾早期特征并发出火灾报警信号的火灾自动报警装置（311）、能够启动灭火信号或在电缆通道内根据火灾报警针对火源点进行灭火的区域自动灭火装置（312）、用于监测通道内水位及空气质量的通道环境监测装置（313）、用来对电缆井盖进行监测控制的井盖监控装置（314）、用来全方位掌握电缆隧道内设备现场画面的视频监控装置（315）、用来确保电缆通道内运维人员通信的无线通信系统（316）、用来对电缆全通道进行实时动态巡检的智能巡检机器人装置（317）、用来对电缆通道周边机械施工行为进行实时监测并预警的防外力破坏振动监测装置（318）和用来对电缆隧道与轨道交通隧道或地下构筑物产生交叉、穿越的重点部位进行实时监测的隧道沉降监测装置（319），通道内环境光纤测温装置（310）、火灾自动报警装置（311）、区域自动灭火装置（312）、通道环境监测装置（313）、井盖监控装置（314）、视频监控装置（315）、无线通信系统（316）、智能巡检机器人装置（317）、防外力破坏振动监测装置（318）和隧道沉降监测装置（319）分别通过现场工业控制总线、光纤总线或无线网络中的其中一种数据传输方式与监测子站（2）进行信号数据传输；电力电缆本体监测系统（32）包括用来对运行状态下高压交流电缆的局部放电状态量进行连续或周期性地自动监测的局部放电在线监测装置（321）、用来对电力电缆本体的运行温度进行实时监测的电力电缆光纤测温装置（322）、用来对运行状态下高压电缆的接地电流状态量进行连续或周期性地自动监测的护层接地电流监测装置（323）和用来对电力电缆进行防盗割报警保护的接地线防盗割监测装置（324），局部放电在线监测装置（321）、电力电缆光纤测温装置（322）、护层接地电流监测装置（323）和接地线防盗割监测装置（324）分别通过现场工业控制总线、光纤总线或无线网络中的其中一种数据传输方式与监测子站（2）进行信号数据传输。2.如权利要求1所述的一种电力电缆及通道在线监测系统，其特征在于：所述通道内环境光纤测温装置（310）和电力电缆光纤测温装置（322）由测温光缆、测温主机及监测计算软件组成，以沿电力电缆线路或电缆通道设置的测温光缆作为传感器，利用光时域反射或光频域反射技术对电力电缆本体及通道环境的运行温度进行实时监测并预警，并智能联动视频监控装置（315）确认火灾真伪，再联动关闭防火门阻断火势蔓延。3.如权利要求1所述的一种电力电缆及通道在线监测系统，其特征在于：所述火灾自动报警装置（311）由火灾探测器、手动火灾报警按钮、火灾声光警报器、区域火灾报警控制器、集中型火灾报警控制器、图形显示装置、远程客户端及系统软件组成，由火灾探测器探测电力电缆及通道火灾早期特征，通过火灾声光警报器发出火灾报警信号，为人员疏散、防止火灾蔓延和启动区域自动灭火装置（312）提供控制与指示。
4.如权利要求1或3所述的一种电力电缆及通道在线监测系统，其特征在于：所述区域自动灭火装置（312）包括部署在电缆接头区、接头集中区的接到灭火信号时可灭火的固定式超细干粉灭火装置（312a）和能够在电缆通道内根据报警寻找火源点并瞄准火源灭火的移动式智能巡检灭火装置（312b），固定式超细干粉灭火装置（312a）由超细干粉灭火装置、电启动组件、热敏电缆、信号模块、显示盘组成，由热敏电缆将灭火信号传输给信号模块，再由信号模块控制电启动组件启动超细干粉灭火装置向保护区喷射干粉灭火剂实现灭火；移动式智能巡检灭火装置（312b）上搭载工业级环境温湿度传感器、工业级非接触红外测温传感器、工业级火焰探测器、超声波探测器、超细干粉灭火装置及灭火执行机构，以对电缆通道内环境温湿度、发热源环境参量进行连续监测。5.如权利要求1所述的一种电力电缆及通道在线监测系统，其特征在于：所述通道环境监测装置（313）包括设置在电缆通道集水坑及易积水低洼处的可对电缆通道内积水情况实时监测并可进行排水操作的水位监测及自动排水装置（313a）和设置在电缆通道沿线出入口处的可对电缆通道内可燃气体及有毒有害气...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈世涛，黄恢彬，
申请(专利权)人：福建曙光电缆有限公司，
类型：发明
国别省市：