电缆状态监测系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了电缆状态监测系统及方法。该系统包括传感器、监测模组、云端服务器、用户终端以及远程服务器，传感器的输出端与监测模组的输入端连接，监测模组通过无线网络与云端服务器连接，云端服务器通过无线网络与远程服务器连接；传感器用于获取电缆线路的感应电压并发送至监测模组；监测模组用于根据感应电压判断电缆线路的状态信息，当电缆线路出现异常情况时生成告警信号，并将告警信号发送至云端服务器；云端服务器用于将告警信号推送至用户终端以及远程服务器。该系统基于传感器实时监测感应电压的大小，工作人员无需带电操作，极大保障了工作人员的安全性与可靠性，通过无线云端服务器实现远程监测，极大地方便了一线运维检修工作。检修工作。检修工作。

【技术实现步骤摘要】
电缆状态监测系统及方法


[0001]本专利技术涉及电缆状态检测
，尤其涉及一种电缆状态监测系统及方法。

技术介绍

[0002]电力电缆铺设在地下，运行环境相对恶劣，电缆故障时有发生，容易造成突发停电及火灾隐患，电缆线路还会发生被盗窃和其它人为破坏事故，这些都会给企业造成重大的经济损失。无论是供电企业还是用电企业，每年都要投入大量的人力物力对电缆进行维护和管理。现有的配电开关监控终端(简称FTU)可以提供配电系统运行情况和各种参数及监测控制所需的信息，并与配电自动化主站通信，执行配电主站下发的命令，对配电设备进行调节和控制。
[0003]然而，现有的FTU只能安装在10kV、33kV配电架空线路上，无法提供配电网电缆线路的状态信息；而且使用电力系统内部网络，电子地图更新慢，无法实时显示配电网当前运行状态，当线路发生故障时，无法第一时间得知故障类型与故障点，一线运维人员工作量巨大。上述问题主要原因有：(1)当前FTU采用传统互感器采集电压电流信息，无法监测三芯电缆每相电流大小；(2)当前FTU不具备物联网通讯功能，无法将设备测得的线路运行状态信息实时更新在电子地图中；(3)现有FTU结构复杂，造价昂贵，无法大规模分布式安装。

技术实现思路

[0004]本专利技术实施例提供了一种电缆状态监测系统及方法，旨在解决现有技术中难以准确监测电缆状态的问题。
[0005]第一方面，本专利技术实施例提供了一种电缆状态监测系统，包括传感器、监测模组、云端服务器、用户终端以及远程服务器，所述传感器的输出端与所述监测模组的输入端连接，所述监测模组通过无线网络与云端服务器连接，所述云端服务器通过无线网络与远程服务器连接；
[0006]所述传感器用于获取电缆线路的感应电压并发送至所述监测模组；
[0007]所述监测模组用于根据所述感应电压判断电缆线路的状态信息，当电缆线路出现异常情况时生成告警信号，并将告警信号发送至云端服务器，所述状态信息至少包括电缆每相电流的状态量、三相电压不平衡度、电缆沟温度、电缆沟湿度；
[0008]所述云端服务器用于将告警信号推送至用户终端以及远程服务器。
[0009]第二方面，本专利技术实施例提供了一种电缆状态监测方法，其包括：
[0010]传感器监测配电网电缆线路的感应电压，并将所述感应电压发送至监测模组；
[0011]所述监测模组对所述感应电压进行转换处理，得到三相电压，并基于所述三相电压对电压不平衡度进行计算，得到配电网电缆线路的电压不平衡度，并基于所述电压不平衡度判断电缆线路是否存在异常，若存在异常，则生成告警信号并发送至云端服务器；
[0012]云端服务器将告警信号传递给远程服务器及用户终端。
[0013]本专利技术实施例提供了电缆状态监测系统及方法。该系统包括传感器、监测模组、云
端服务器、用户终端以及远程服务器，所述传感器的输出端与所述监测模组的输入端连接，所述监测模组通过无线网络与云端服务器连接，所述云端服务器通过无线网络与远程服务器连接；所述传感器用于获取电缆线路的感应电压并发送至所述监测模组；所述监测模组用于根据所述感应电压判断电缆线路的状态信息，当电缆线路出现异常情况时生成告警信号，并将告警信号发送至云端服务器，所述状态信息至少包括电缆每相电流的状态量、三相电压不平衡度、电缆沟温度、电缆沟湿度；所述云端服务器用于将告警信号推送至用户终端以及远程服务器。该系统基于电磁感应原理，通过传感器实时监测电缆中感应电压的大小，工作人员无需带电操作，极大保障了工作人员操作的安全性与可靠性，监测模组可快速部署，通过无线云端服务器实现远程监测，极大地方便了一线运维检修工作。
附图说明
[0014]为了更清楚地说明本专利技术实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0015]图1为本专利技术实施例提供的电缆状态监测系统的系统框图；
[0016]图2为本专利技术实施例提供的电缆状态监测方法的流程示意图；
[0017]图3为本专利技术实施例中传感器的结构示意图；
[0018]图4为本专利技术实施例提供的监测模组的结构示意图；
[0019]图5为本专利技术各状态三相不平衡度大小的对比示意图。
具体实施方式
[0020]下面将结合本专利技术实施例中的附图，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一部分实施例，而不是全部的实施例。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前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0021]应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
[0022]还应当理解，在此本专利技术说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本专利技术。如在本专利技术说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
[0023]还应当进一步理解，在本专利技术说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
[0024]请参阅图1为本专利技术实施例提供的电缆状态监测系统的系统框图。
[0025]图1展示了电缆状态监测系统，该系统包括传感器1、监测模组2、云端服务器3、用户终端4以及远程服务器5；其中，传感器1的输出端与监测模组2的输入端连接，监测模组2通过无线网络与云端服务器3连接，云端服务器3通过无线网络4与远程服务器5连接；
[0026]传感器1用于获取10KV配电网电缆线路的感应电压并发送至监测模组2；
[0027]监测模组2用于根据感应电压判断电缆线路的状态信息，当电缆线路出现异常情
况时生成告警信号，并将告警信号发送至云端服务器3，状态信息至少包括电缆每相电流的状态量、三相电压不平衡度、电缆沟温度、电缆沟湿度；
[0028]云端服务器3用于将告警信号推送至用户终端4以及远程服务器5。
[0029]本实施例中，通过传感器1监测配电网电缆线路的感应电压，然后将感应电压发送至监测模组2，由监测模组2根据感应电压计算配电网电缆线路的电压不平衡度，根据电压不平衡度判断电缆线路是否存在异常，当电缆线路出现异常情况时生成告警信号，并将告警信号发送至云端服务器3；云端服务器将告警信号推送至用户终端4以及远程服务器5，实现电缆状态的远程监测。
[0030]在一实施例中，传感器由三个并排设置的跑道型线圈组成。如图3所示，三个线圈并列排布在绝缘布上，间距为电缆外周长的三分之一与线圈宽度的差值。传感器采用本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电缆状态监测系统，其特征在于，包括传感器、监测模组、云端服务器、用户终端以及远程服务器，所述传感器的输出端与所述监测模组的输入端连接，所述监测模组通过无线网络与云端服务器连接，所述云端服务器通过无线网络与远程服务器连接；所述传感器用于获取电缆线路的感应电压并发送至所述监测模组；所述监测模组用于根据所述感应电压判断电缆线路的状态信息，当电缆线路出现异常情况时生成告警信号，并将告警信号发送至云端服务器，所述状态信息至少包括电缆每相电流的状态量、三相电压不平衡度、电缆沟温度、电缆沟湿度；所述云端服务器用于将告警信号推送至用户终端以及远程服务器。2.根据权利要求1所述的电缆状态监测系统，其特征在于，所述传感器包括三个并排设置的跑道型线圈。3.根据权利要求2所述的电缆状态监测系统，其特征在于，所述监测模组包括DSP处理器、调理电路、电源管理模块和报警模块，所述调理电路的输入端与所述传感器的输出端连接，所述调理电路的输出端与所述DSP处理器的输入端连接，所述DSP处理器的输出端与所述报警模块的输入端连接，所述电源管理模块的输出端分别与DSP处理器、调理电路和报警模块连接；其中：所示调理电路用于将所述传感器输出的感应电压放大并转换成满足DSP输入范围的正值电压；所述DSP处理器用于采集、计算所述调理电路输出的电压数据，根据所述电压数据计算电缆的电压不平衡度，并根据所述电压不平衡度发送告警信号至所述报警模块；所述电源管理模块用于给所述DSP处理器、调理电路和报警模块供电；所述报警模块用于接收所述DSP处理器发送的报警信号并报警。4.根据权利要求3所述的电缆状态监测系统，其特征在于，所述调理电路包括隔离放大器、差分运算放大器和电压跟随器，所述隔离放大器的输入端分别与所述传感器中每相线圈的两个输出端子连接，所述隔离放大器的输出端与所述差分运算放大器的输入端连接；所述差分运算放大器的输出端与所述电压跟随器的输入端连接，所述电压跟随器的输出端与所述DSP处理器的输入端连接；其中，所述隔离运算放大...

【专利技术属性】
技术研发人员：佘建宁，张振华，臧俊亮，王亮，冯健，葛坤，李一非，刘超，王浩，吉重光，程鹏，曾翔君，陆冲，骆一萍，
申请(专利权)人：国网陕西省电力有限公司西咸新区供电公司西安交通大学，
类型：发明
国别省市：