一种基于磁场检测的电缆状态监测系统技术方案

本实用新型专利技术提出了一种基于磁场检测的电缆状态监测系统，包括：数据采集模块，包括感应式磁场传感器，所述感应式磁场传感器用以检测并采集通电电缆的磁场信号，并将所述磁场信号传输给数据显示模块；数据显示模块，包括示波器，所述示波器用以对数据采集模块采集得到的磁场信号加以显示、存储并传输给数据分析模块；数据分析模块，包括上位机，所述上位机对所述磁场信号进行分析处理以监测电缆状态；供电电源模块，包括交流电源、调压器和升流器，用以接入待监测的电缆并调整通过电缆的电流大小；所述数据采集模块与数据显示模块通信连接；所述数据显示模块与数据分析模块通信连接。该系统通过灵敏度高的磁场式传感器探头就能反应电缆的状态信息。电缆的状态信息。电缆的状态信息。

【技术实现步骤摘要】
一种基于磁场检测的电缆状态监测系统


[0001]本技术专利属于电缆在线监测领域，具体涉及一种基于磁场检测的电缆状态监测系统。

技术介绍

[0002]电缆状态是指电缆达到其应有的性能的能力。电缆达到时则处于正常状态，不能或不能完全达到时则处于不正常或局部不正常状态。电缆状态发生变化需要经过较长的时间，为了反映不同时期内电缆的状态，需要获得电缆的状态参数，比如表示电缆某项性能、参数或者部分性能、参数的曲线或者图表等数据类型。状态监测是指在线监测这些电缆状态参数的变化，以获得电缆的状态信息，比如通过局部放电试验、接地电流监测等试验获得的监测信息。
[0003]基于电缆在线监测获取的状态信息，可以分析电缆的状态。电缆状态分析的目的是对电缆所处的状态做一个大致评估以作为检修与否的依据。因此不需要明确列出电缆的具体缺陷，只需对状态分级。比如采用打分制，分值从0到100，100分表示电缆状态良好，0分表示电缆需要立即检修以排除缺陷。在作状态分级时，要对监测结果作全面的、历史的综合分析，这不仅要和规程的规定值作比较，还要与该电缆历史上的历次试验结果作纵向比较，必要时还要和其他反映电缆状态参数的监测结果进行对照，经过全面衡量后得到状态的分级结论。另外，区别于传统的分级评估方法，模糊逻辑、遗传算法理论、神经网络理论等智能算法也应用于电缆状态评估中，形成了元启发式分析算法。通过将状态信息进行立体性构建（监测方法、状态数据的重要度、各数据的关联等），形成立体摄像的评估分析手法。

技术实现思路

[0004]本技术的目的在于，提出一种基于磁场检测的电缆在线监测系统，而不需要检测线圈、信号放大器等组成的复杂检测设备系统，仅仅通过灵敏度高的磁场传感器探头就能反应电缆的状态信息，而且可以直接通过计算机处理探头检测得到的磁场数据，是一种简单且快捷的监测手段。
[0005]为实现上述目的，本技术采用如下技术方案，一种基于磁场检测的电缆状态监测系统，其特征在于包括：
[0006]数据采集模块，包括感应式磁场传感器，所述感应式磁场传感器用以检测并采集通电电缆的磁场信号，并将所述磁场信号传输给数据显示模块；
[0007]数据显示模块，包括示波器，所述示波器用以对数据采集模块采集得到的磁场信号加以显示、存储并传输给数据分析模块；
[0008]数据分析模块，包括上位机，所述上位机对所述磁场信号进行分析处理以监测电缆状态；
[0009]供电电源模块，包括交流电源、调压器和升流器，用以接入待监测的电缆并调整通过电缆的电流大小；
[0010]所述数据采集模块与数据显示模块通信连接；所述数据显示模块与数据分析模块通信连接。
[0011]进一步优选的，所述感应式磁场传感器为感应式圆柱形磁场传感器，包括圆柱形外壳以及串行连接的供电接口、电路结构、磁芯，以及绕制在磁芯外侧的线圈。
[0012]进一步优选的，所述感应式磁场传感器为HPB
‑
1000感应式磁场传感器，其工作频率范围为0.1mHz~1 kHz，测量精度为0.1 pT/sqrt(Hz)(0.1Hz)，分辨率为10
‑
12
~10
‑
13
T。
[0013]进一步优选的，所述供电电源模块，交流电源为220 V；调压器输入电压为220 V，输出电压范围为0
‑
250 V，通过旋钮控制输出电压大小；升流器的输入电压小于250 V，输出二次电流范围为0
‑
1000 A。
[0014]进一步优选的，220V交流电源通过调压器接入调压变压器的一端，调压变压器的另一端经第一保护电阻接入升流器的一端，升流器的另一端经第二保护电阻连接电缆。
[0015]进一步优选的，所述上位机为可移动式计算机。
[0016]进一步优选的，所述数据采集模块通过同轴线与数据显示模块通信连接；所述数据显示模块通过同轴线与数据分析模块连接。
[0017]本技术的有益效果：
[0018]可以看出，本技术基于磁场检测的电缆在线监测方法不需要检测线圈、信号放大器等组成的复杂检测装置，仅仅通过灵敏度高的磁场传感器探头就能反应电缆的状态信息，而且可以直接通过计算机处理磁场传感器探头检测得到的磁场数据，是一种简单且快捷的监测手段。
附图说明
[0019]图1为本技术基于磁场检测的电缆状态监测系统结构示意图。
[0020]图2为本技术的电缆供电电路原理示意图。
[0021]图3为本技术的圆柱形的磁场传感器剖面结构示意图。
具体实施方式
[0022]下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
[0023]如图1所示，本技术的基于磁场检测的电缆状态监测系统，主要包括以下几个部分和模块：
[0024]数据采集模块，主要包括感应式磁场传感器1，感应式磁场传感器1用以检测并采集通电电缆2的磁场信号，并将磁场信号传输给数据显示模块。
[0025]数据显示模块，主要包括示波器3，示波器3用以对数据采集模块采集得到的磁场信号加以显示、存储并传输给数据分析模块。
[0026]数据分析模块，包括上位机4，图示中上位机为可移动式计算机，上位机4对磁场信号进行分析处理以监测电缆2的状态。
[0027]供电电源模块5，进一步结合图2所示，供电电源模块5包括交流电源、调压器6和升
流器7，其中升流器7接入待监测的电缆2并调整通过电缆2的电流大小，
[0028]所述数据采集模块与数据显示模块通信连接；所述数据显示模块与数据分析模块通信连接。
[0029]通过该供电电源模块5能够在电缆2的线芯产生电流，进而电缆2周围会产生相应的磁场，电缆2外部任意位置的磁场可以经由放置在该被测点的感应式磁场传感器1检测得到，并传输至示波器3、上位机4以进行显示和处理，从而实时监测并记录电缆电流所感应的外部磁场信号的大小、波形以及磁场的变化情况。
[0030]更为具体的，如图2所示，本技术系统中供电电源系统包括220 V交流电源、调压器6和升流器7，调压器6输入电压为220 V，输出电压范围为0
‑
250 V，通过旋钮控制输出电压大小；升流器7的输入电压小于250 V，输出二次电流范围为0
‑
1000 A，当升流器7的输入电压变化时，其输出电流也会随之变化。其中测试电缆的型号选用的YJLV
‑
8.7/15；具体的，220V交流电源通过调压器6接入调压变压器8一端，调压变压器8另一端经第一保护电阻R1接入升流器7一端，升流器7的另一端经第二保护电阻R2连接电缆2。
[0031]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于磁场检测的电缆状态监测系统，其特征在于包括：数据采集模块，包括感应式磁场传感器，所述感应式磁场传感器用以检测并采集通电电缆的磁场信号，并将所述磁场信号传输给数据显示模块；数据显示模块，包括示波器，所述示波器用以对数据采集模块采集得到的磁场信号加以显示、存储并传输给数据分析模块；数据分析模块，包括上位机，所述上位机对所述磁场信号进行分析处理以监测电缆状态；供电电源模块，包括交流电源、调压器和升流器，用以接入待监测的电缆并调整通过电缆的电流大小；所述数据采集模块与数据显示模块通信连接；所述数据显示模块与数据分析模块通信连接。2.根据权利要求1所述的基于磁场检测的电缆状态监测系统，其特征在于：所述感应式磁场传感器为感应式圆柱形磁场传感器，包括圆柱形外壳以及串行连接的供电接口、电路结构、磁芯，以及绕制在磁芯外侧的线圈。3.根据权利要求2所述的基于磁场检测的电缆状态监测系统，其特征在于：所述感应式磁场传感器为HPB
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1000感应式磁场传感器，其工作频率范围为0.1mHz~1 kHz，测量精度为0.1 p...

【专利技术属性】
技术研发人员：张凯，陈建军，夏良储，杨阳，张振浩，韩斌，张建忠，蔡其东，孔庆福，曾东，刘保国，吴阳，陈重旭，翟一飞，张玉东，
申请(专利权)人：国网新疆电力有限公司哈密供电公司，
类型：新型
国别省市：