【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电缆，尤其涉及二次电缆输电线路安全监测系统、方法、设备和介质。
技术介绍
1、近年来，随着经济社会高速发展，二次电缆的一系列优点使得电缆广泛的进入了世界范围内的应用，具有占地面积小、受外界影响小、维护工作少、安全、可靠性高等优点。事实上，许多电缆出现故障后不易察觉，如何快速准确的确定故障点位置和故障类型成为现代社会电缆故障的研究重点。
2、目前，二次电缆输电线路安全监测中常用的方法有工频感应法、音频感应法和脉冲电流法。工频感应法的优点是操作简单，对低压电缆的识别比较敏感。缺点是当电缆较多时，相邻电缆间容易产生感应，容易造成误判甚至无法判断。该法适用于电缆线路较少，适合开挖现场情况比较简单的场合。音频感应法利用电缆节距扭绞特性可较准确识别电缆走向及埋设深度。其缺点是易受外界干扰而造成误判。另外，当多根电缆混在一起时几乎无法判断。因此该方法比较适于识别电缆走向及埋深。脉冲电流法的优点是判断比较准确，缺点是必须停电才能把脉冲信号施加在电缆上。
3、因此，现有的二次电缆输电线路安全监测方式需要操作人员或设备与电缆电气上的接触，监测过程容易受到外界环境干扰，导致监测结果准确度低。
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种二次电缆输电线路安全监测系统、方法、设备和介质，解决了现有的二次电缆输电线路安全监测方式需要操作人员或设备与电缆电气上的接触，监测过程容易受到外界环境干扰，导致监测结果准确度低的技术问题。
2、本专利技术提供的一种二次电缆输电线
3、所述传感器，用于获取输电线路的监测数据，并发送至所述电压数据采集与信号处理模块；
4、所述电压数据采集与信号处理模块，用于基于所述监测数据进行电场强度计算，生成电场强度和感应电压，并通过所述第一无线通信模块发送至所述第二无线通信模块；
5、所述主控制处理模块，用于接收所述第二通信模块发送的所述电场强度和所述感应电压，并结合预设安全阈值进行比对，生成安全预警数据；
6、所述声光提醒模块，用于按照所述安全预警数据进行报警操作，生成所述输电线路对应的安全监测数据。
7、可选地，所述监测数据包括导体电位和传感器数据；所述电压数据采集与信号处理模块具体用于：
8、采用所述传感器数据，计算所述传感器上的感应电压；
9、采用所述导体电位进行边界计算，生成所述输电线路对应的边界数据；
10、按照所述边界数据，将所述导体电位代入预设电场强度公式进行电场强度计算，生成所述输电线路对应的电场强度；
11、所述预设电场强度公式为：
12、
13、式中，ep(r,t)为电场强度；r为输电线路的半径；t为输电线路附近任一点p到输电线的中心所需的时间；r为输电线路附近任一点p到输电线路的中心距离；v0(t)为输电线路的导体电位；er为输电线路附近任一点p指向输电线路的单位向量。
14、可选地，所述传感器数据包括电位移、极板表面积、自由电荷总量和极板间距；所述电压数据采集与信号处理模块具体还用于：
15、采用所述电位移、所述极板表面积、所述自由电荷总量和所述极板间距结合高斯定理进行电荷密度计算，生成所述传感器对应的面电荷密度；
16、采用所述面电荷密度对应的空间电场强度代入预设感应电压计算公式，计算得到所述传感器对应的感应电压；
17、所述预设感应电压公式为：
18、
19、式中，u0(t)为感应电压；e1(t)为空间电场强度；ε为空气介电常数；s和c为常值；k为常数。
20、可选地，所述第一无线通信模块包括第一引脚、第二引脚、第三引脚和spi寄存器；所述第一无线通信模块具体用于：
21、当生成所述电场强度和所述感应电压时，将所述第一引脚和所述第二引脚设置为高电平，生成发射状态数据；
22、按照所述发射状态数据，通过所述spi寄存器将所述电场强度和所述感应电压进行数据打包，生成待发送数据；
23、当所述待发送数据对应的第三引脚为预设状态时，将所述待发送数据发送至所述第二无线通信模块。
24、可选地，所述第二无线通信模块包括第四引脚、第五引脚、第六引脚和第七引脚；所述第二无线通信模块具体用于：
25、当生成所述待发送数据时，将所述第四引脚设置为高电平，所述第五引脚设置为低电平接收所述待发送数据，生成初始接收数据；
26、采用所述第六引脚、第七引脚的状态对所述初始接收数据进行校验，生成目标接收数据；
27、将所述目标接收数据进行解码，生成所述电场强度和所述感应电压并发送至所述主控制处理模块。
28、可选地，所述主控制处理模块具体用于：
29、接收所述第二通信模块发送的所述电场强度和所述感应电压，并将所述感应电压对应的电场圆柱与所述电场强度进行比较，生成比较数据；
30、当所述比较数据大于预设安全阈值时，采用所述预设安全阈值对应的报警操作数据，构建安全预警数据。
31、可选地，所述声光提醒模块包括运行指示灯和声光报警模块；
32、所述指示灯，用于显示所述后置预警模块的运行状态；
33、所述声光报警模块，用于当所述运行状态为预设状态时，按照所述安全预警数据进行报警操作，生成所述输电线路对应的安全监测数据。
34、本专利技术还提供了一种二次电缆输电线路安全监测方法，应用于上述任一项所述的二次电缆输电线路安全监测系统，所述二次电缆输电线路安全监测系统包括前置采集模块和后置预警模块，所述前置采集模块包括传感器、电压数据采集与信号处理模块和第一无线通信模块；所述后置预警模块包括第二无线通信模块、主控制处理模块和声光提醒模块；所述方法包括：
35、通过所述传感器获取输电线路的监测数据，并发送至所述电压数据采集与信号处理模块；
36、通过所述电压数据采集与信号处理模块基于所述监测数据进行电场强度计算，生成电场强度和感应电压，并通过所述第一无线通信模块发送至所述第二无线通信模块；
37、通过所述主控制处理模块接收所述第二通信模块发送的所述电场强度和所述感应电压，并结合预设安全阈值进行比对，生成安全预警数据；
38、通过所述声光提醒模块按照所述安全预警数据进行报警操作，生成所述输电线路对应的安全监测数据。
39、本专利技术还提供了一种电子设备，包括存储器及处理器，所述存储器中储存有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行实现如上述任一项二次电缆输电线路安全监测方法的步骤。
40、本专利技术还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种二次电缆输电线路安全监测系统，其特征在于，包括：前置采集模块和后置预警模块，所述前置采集模块包括传感器、电压数据采集与信号处理模块和第一无线通信模块；所述后置预警模块包括第二无线通信模块、主控制处理模块和声光提醒模块；
2.根据权利要求1所述的二次电缆输电线路安全监测系统，其特征在于，所述监测数据包括导体电位和传感器数据；所述电压数据采集与信号处理模块具体用于：
3.根据权利要求2所述的二次电缆输电线路安全监测系统，其特征在于，所述传感器数据包括电位移、极板表面积、自由电荷总量和极板间距；所述电压数据采集与信号处理模块具体还用于：
4.根据权利要求1所述的二次电缆输电线路安全监测系统，其特征在于，所述第一无线通信模块包括第一引脚、第二引脚、第三引脚和SPI寄存器；所述第一无线通信模块具体用于：
5.根据权利要求4所述的二次电缆输电线路安全监测系统，其特征在于，所述第二无线通信模块包括第四引脚、第五引脚、第六引脚和第七引脚；所述第二无线通信模块具体用于：
6.根据权利要求1所述的二次电缆输电线路安全监测系统，其特征
7.根据权利要求1所述的二次电缆输电线路安全监测系统，其特征在于，所述声光提醒模块包括运行指示灯和声光报警模块；
8.一种二次电缆输电线路安全监测方法，其特征在于，应用于权利要求1至7任一项所述的二次电缆输电线路安全监测系统，所述二次电缆输电线路安全监测系统包括前置采集模块和后置预警模块，所述前置采集模块包括传感器、电压数据采集与信号处理模块和第一无线通信模块；所述后置预警模块包括第二无线通信模块、主控制处理模块和声光提醒模块；所述方法包括：
9.一种电子设备，其特征在于，包括存储器及处理器，所述存储器中储存有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行如权利要求8所述的二次电缆输电线路安全监测方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被执行时实现如权利要求8所述的二次电缆输电线路安全监测方法。
...【技术特征摘要】
1.一种二次电缆输电线路安全监测系统，其特征在于，包括：前置采集模块和后置预警模块，所述前置采集模块包括传感器、电压数据采集与信号处理模块和第一无线通信模块；所述后置预警模块包括第二无线通信模块、主控制处理模块和声光提醒模块；
2.根据权利要求1所述的二次电缆输电线路安全监测系统，其特征在于，所述监测数据包括导体电位和传感器数据；所述电压数据采集与信号处理模块具体用于：
3.根据权利要求2所述的二次电缆输电线路安全监测系统，其特征在于，所述传感器数据包括电位移、极板表面积、自由电荷总量和极板间距；所述电压数据采集与信号处理模块具体还用于：
4.根据权利要求1所述的二次电缆输电线路安全监测系统，其特征在于，所述第一无线通信模块包括第一引脚、第二引脚、第三引脚和spi寄存器；所述第一无线通信模块具体用于：
5.根据权利要求4所述的二次电缆输电线路安全监测系统，其特征在于，所述第二无线通信模块包括第四引脚、第五引脚、第六引脚和第七引脚；所述第二无线通信模块具体用于：
【专利技术属性】
技术研发人员：丁健，刘海涛，周俊涛，胡铁斌，刘银，胡子侯，王兴佳，汪娇娇，陈童，杨冬梅，张火良，王汉军，姜淋尹，卢苇舟，李成栋，黄海颖，黄钊亮，罗桓，董迪炜，夏业波，李承义，何润泉，梁鹏杰，黄子千，任锦标，丁鹏，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。