一种6～35kV防水交流电力电缆的电参数监控系统技术方案

本发明专利技术提供了一种6～35kV防水交流电力电缆的电参数监控系统，包括地面监控模块、井下电缆管道检测模块、井下电缆本体检测模块、井下数据管理模块和地面摄像模块；井下电缆管道检测模块用于获取对应电缆管道的管道声波信息和管道温度信息；井下电缆本体检测模块用于获取地下电缆井内电缆本体的电缆温度信息、电缆声波信息、电缆电压信息和电缆电流信息；地面摄像模块用于生成外部环境图像信息；井下数据管理模块用于管理并分析全部信息，生成信息数据包和监控提示信息；地面监控模块用于向监控工程师展示信息数据包和监控提示信息。本发明专利技术有利于提高监控系统的监控效果和监控效率。明有利于提高监控系统的监控效果和监控效率。明有利于提高监控系统的监控效果和监控效率。

【技术实现步骤摘要】
一种6～35kV防水交流电力电缆的电参数监控系统


[0001]本专利技术涉及地下电缆监控系统的
，具体涉及一种6～35kV防水交流电力电缆的电参数监控系统。

技术介绍

[0002]6～35kV防水交流电力电缆一般用于地下管道的电力传输，在铺设防水交流电力电缆的时候，需要通过若干个地下电缆井。地下电缆井也可称为电缆工井，是一种方便电缆制作、敷设和检修的工作井。电缆一般需要提前敷设在预留好的通道内，但因每组电缆长度有限，为了满足更长的电缆线路铺设需求，需要将多组电缆首尾相连，而这个相接的过程需要一定的空间，制作好后也要有固定的位置存放，为了满足这一工程需求，需要设置电缆工井。一般电缆工井的宽度和深度都大于电缆沟，地面上有盖板。电缆井是电缆埋设工程中起到施工中及工程竣工后安装或维护作用的地下检查井。电参数监控系统是指用于监控防水交流电力电缆的电力传输情况的监控设备。
[0003]现在已经开发出了很多电参数监控系统，经过我们大量的检索与参考，发现现有技术的电参数监控系统有如公开号为CN103822663A、CN103531000A、EP1738855A1、US08510047B2、JPS5510841A所公开的电参数监控系统，这些电参数监控系统一般包括：包括数据采集模块、通信模块和监控平台，数据采集模块采集交流电参数，通信模块将数据采集模块采集的电参数传输给监控平台，监控平台对接收到的交流电参数进行处理和监控，并用于数据查询、数据共享、报警和进行网页浏览。若在同一个地下电缆井中的电缆数量加多时，上述监控系统的检测形式和数据处理形式单一，导致了检测效率较低且数据处理较慢，造成了监控系统的监控效果和监控效率下降。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于，针对上述电参数监控系统存在的不足，提出一种6～35kV防水交流电力电缆的电参数监控系统。
[0005]本专利技术采用如下技术方案：
[0006]一种6～35kV防水交流电力电缆的电参数监控系统，包括地面监控模块、井下电缆管道检测模块、井下电缆本体检测模块、井下数据管理模块和地面摄像模块；所述井下电缆管道检测模块安装于地下电缆井内的电缆管道口，用于获取对应电缆管道的管道声波信息和管道温度信息；所述井下电缆本体检测模块安装于地下电缆井内，用于获取地下电缆井内电缆本体的电缆温度信息、电缆声波信息、电缆电压信息和电缆电流信息；所述地面摄像模块安装于地下电缆井外，用于对地下电缆井外部沿路进行拍摄，生成外部环境图像信息；所述井下数据管理模块安装于地下电缆井内，用于管理并分析管道声波信息、管道温度信息、电缆温度信息、电缆声波信息、外部环境图像信息、电缆电压信息和电缆电流信息，生成信息数据包和监控提示信息；所述地面监控模块用于向监控工程师展示信息数据包和监控提示信息。
[0007]可选的，所述井下电缆管道检测模块包括管道测温子模块和管道口声波检测子模块，所述管道测温子模块连接于对应的电缆管道，所述管道测温子模块从电缆管道的管口向管内延伸，用于获取管道温度信息；所述管道测温子模块包括至少两个管道测温单元，所述管道测温单元在对应电缆管道内等间距排布；所述管道口声波检测子模块连接于电缆管道的管口而且所述管道口声波检测子模块的检测面朝向管内，用于获取对应电缆管道的管道声波信息；
[0008]所述井下数据管理模块包括数据收发子模块、电缆管道异常判定子模块、电缆本体异常判定子模块、提示信息选取子模块和数据包生成子模块；所述数据收发子模块用于接收管道声波信息、管道温度信息、电缆温度信息、电缆声波信息、外部环境图像信息、电缆电压信息和电缆电流信息，用于发送信息数据包和监控提示信息；所述电缆管道异常判定子模块用于根据管道声波信息、管道温度信息和外部环境图像信息生成电缆管道异常判定信息；所述电缆本体异常判定子模块用于根据电缆温度信息、电缆声波信息、电缆电压信息和电缆电流信息生成电缆本体异常判定信息；所述提示信息选取子模块用于根据电缆管道异常判定信息和电缆本体异常判定信息生成提示信息；所述数据包生成子模块用于将管道声波信息、管道温度信息、电缆温度信息、电缆声波信息、外部环境图像信息、电缆电压信息和电缆电流信息打包成数据包；
[0009]当所述电缆管道异常判定子模块工作时，满足以下式子：
[0010][0011]其中，G表示电缆管道异常指数；Q表示预设周期内对应的电缆管道的温度异常值；g1(Δ)表示温度异常值的权重函数；R
i
表示预设周期内第i次声波振幅超出预设区域的声波振幅增量；g2(W)表示筛选函数；I表示预设周期内声波振幅超出预设区域的次数；所述预设区域由监控工程师预先划定；
[0012][0013]Δ＝T
max
‑
T
min
[0014]其中，Δ表示预设周期内对应电缆管道的温度检测值中最高温度值与最低温度值的差；δ表示系数选择阈值，由监控工程师根据实际情况设定；E
max
表示最大权重值，E
min
表示最小权重值，E
max
和E
min
均由监控工程师根据实际情况设定，E
max
＞10E
min
；T
max
表示预设周期内对应电缆管道的温度检测值中的最高温度值；T
min
表示预设周期内对应电缆管道的温度检测值中最低温度值；
[0015][0016][0017]其中，q
a
表示预设周期结束时对应电缆管道内第a个管道测温单元的温度检测值；q
z
表示管道测温单元温度检测值的参考值；f(q
a
‑
q
z
)表示累加校对函数；
[0018][0019]R
i
＝F
i
‑
F
z
[0020]其中，W表示外部环境图像信息中出现行人或汽车的数量；W＝0表示外部环境图像信息中未出现行人或汽车；F
i
表示预设周期内管道声波信息中第i次声波振幅超出第一预设区域的声波的振幅大小；F
z
表示第一预设区域的振幅大小。
[0021]可选的，所述井下电缆本体检测模块包括隔音箱、电参数检测子模块、电缆本体温度检测子模块和电缆本体声波检测子模块；所述隔音箱安装于地下电缆井内，所述地下电缆井内电缆露出电缆管道的部分呈穿过隔音箱设置；所述电参数检测子模块与电缆电性连接且位于隔音箱内，用于实时检测电缆的电参数，生成电缆电压信息和电缆电流信息；所述电缆本体温度检测子模块连接于隔音箱内且与电缆本体抵接，用于检测电缆本体的温度，生成电缆温度信息；所述电缆本体声波检测子模块连接于隔音箱内，用于生成电缆声波信息；所述隔音箱内的氧气含量和氮气含量比例为1：6；
[0022]当所述电缆本体异常判定子模块工作时，满足以下式子：
[0023][0024]其中，D表示电缆本体异常指数；h(e&t)表示本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种6～35kV防水交流电力电缆的电参数监控系统，其特征在于，包括地面监控模块、井下电缆管道检测模块、井下电缆本体检测模块、井下数据管理模块(1)和地面摄像模块；所述井下电缆管道检测模块安装于地下电缆井内的电缆管道口，用于获取对应电缆管道的管道声波信息和管道温度信息；所述井下电缆本体检测模块安装于地下电缆井内，用于获取地下电缆井内电缆本体的电缆温度信息、电缆声波信息、电缆电压信息和电缆电流信息；所述地面摄像模块安装于地下电缆井外，用于对地下电缆井外部沿路进行拍摄，生成外部环境图像信息；所述井下数据管理模块(1)安装于地下电缆井内，用于管理并分析管道声波信息、管道温度信息、电缆温度信息、电缆声波信息、外部环境图像信息、电缆电压信息和电缆电流信息，生成信息数据包和监控提示信息；所述地面监控模块用于向监控工程师展示信息数据包和监控提示信息。2.如权利要求1所述的一种6～35kV防水交流电力电缆的电参数监控系统，其特征在于，所述井下电缆管道检测模块包括管道测温子模块(2)和管道口声波检测子模块(3)，所述管道测温子模块(2)连接于对应的电缆管道，所述管道测温子模块(2)从电缆管道的管口向管内延伸，用于获取管道温度信息；所述管道测温子模块(2)包括至少两个管道测温单元，所述管道测温单元在对应电缆管道内等间距排布；所述管道口声波检测子模块(3)连接于电缆管道的管口而且所述管道口声波检测子模块(3)的检测面朝向管内，用于获取对应电缆管道的管道声波信息；所述井下数据管理模块(1)包括数据收发子模块、电缆管道异常判定子模块、电缆本体异常判定子模块、提示信息选取子模块和数据包生成子模块；所述数据收发子模块用于接收管道声波信息、管道温度信息、电缆温度信息、电缆声波信息、外部环境图像信息、电缆电压信息和电缆电流信息，用于发送信息数据包和监控提示信息；所述电缆管道异常判定子模块用于根据管道声波信息、管道温度信息和外部环境图像信息生成电缆管道异常判定信息；所述电缆本体异常判定子模块用于根据电缆温度信息、电缆声波信息、电缆电压信息和电缆电流信息生成电缆本体异常判定信息；所述提示信息选取子模块用于根据电缆管道异常判定信息和电缆本体异常判定信息生成提示信息；所述数据包生成子模块用于将管道声波信息、管道温度信息、电缆温度信息、电缆声波信息、外部环境图像信息、电缆电压信息和电缆电流信息打包成数据包；当所述电缆管道异常判定子模块工作时，满足以下式子：其中，G表示电缆管道异常指数；Q表示预设周期内对应的电缆管道的温度异常值；g1(Δ)表示温度异常值的权重函数；R
i
表示预设周期内第i次声波振幅超出预设区域的声波振幅增量；g2(W)表示筛选函数；I表示预设周期内声波振幅超出预设区域的次数；所述预设区域由监控工程师预先划定；Δ＝T
max
‑
T
min
其中，Δ表示预设周期内对应电缆管道的温度检测值中最高温度值与最低温度值的
差；δ表示系数选择阈值，由监控工程师根据实际情况设定；E
max
表示最大权重值，E
min
表示最小权重值，E
max
和E
min
均由监控工程师根据实际情况设定，E
max
＞10E
min
；T
max
表示预设周期内对应电缆管道的温度检测值中的最高温度值；T
min
表示预设周期内对应电缆管道的温度检测值中最低温度值；测值中最低温度值；其中，q
a
表示预设周期结束时对应电缆管道内第a个管道测温单元的温度检测值；q
z
表示管道测温单元温度检测值的参考值；f(q
a
‑
q
z
)表示累加校对函数；R
i
＝F
i
‑
F
z
其中，W表示外部环境图像信息中出现行人或汽车的数量，W＝0表示外部环境图像信息中未出现行人或汽车；F
i
表示预设周期内管道声波信息中第i次声波振幅超出第一预设区域的声波的振幅大小；F
z
表示第一预设区域的振幅大小。3.如权利要求2所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈家锦，潘泽国，林建清，陈志辉，陈海祥，丁俊旺，张志敏，何云平，钟广尧，余琳玲，黄熙苟，金思潮，
申请(专利权)人：广东新亚光电缆股份有限公司，
类型：发明
国别省市：