CN113720396A - 一种地下电缆线路神经感知*** - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种地下电缆线路神经感知***，包括监测装置、数据采集装置和数据处理装置，所述监测装置通过数据采集装置连接数据处理装置，所述数据采集装置将采集到的监测装置的数据传输至数据处理装置，所述数据处理装置包括显示器、故障分析模块、报警模块和GIS定位***，通过故障分析模块对监测装置的数据进行分析处理并通过显示器进行显示，当出现异常时，可通过报警模块进行报警，并通过GIS定位***对故障位置进行定位；本发明可节约故障点探测、定位的人力和时间，有利于提高电缆线路的安全性，降低电缆线路的维护费用。
Description
技术领域
本发明属于电力***技术领域，具体涉及一种地下电缆线路神经感知***。
背景技术
10千伏及以下的地埋式电缆线路，其地埋电缆线路的路径（从变电站的电源点至用户终端设备）没有标识，运行一段时间后，电缆线路的走径就不易找到，当电缆线路某一点出现绝缘击穿性故障、外力破坏（地面施工挖伤电缆）等故障时，就需要对电缆线路故障点进行定位性探伤，对于不知道路径的电缆线路则需要先测量电缆路径，电缆线路的路径明确以后，再对其进行探伤，由于对电缆线路的路径探测耗费时间过长，进而会导致对故障点的探测时间延长、故障抢修效率低以及电缆线路停电时间过长等问题的出现。
所以，为解决上述问题，开发一种地下电缆线路神经感知***很有必要。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术的不足，而提供一种地下电缆线路神经感知***，基于光纤传感、GIS地理信息***的综合应用，建立地下电缆线路带有神经感知的电缆线路走径、方位图，掌握电缆线路的运行实时状态，达到预知、快速、准确定位，设置预警、报警功能，节约故障点探测、定位的人力和时间，有利于提高电缆线路的安全性，降低电缆线路的维护费用。
本发明的目的是这样实现的：一种地下电缆线路神经感知***，包括监测装置、数据采集装置和数据处理装置，所述监测装置通过数据采集装置连接数据处理装置，所述数据采集装置将采集到的监测装置的数据传输至数据处理装置，所述数据处理装置包括显示器、故障分析模块、报警模块和GIS定位***，通过故障分析模块对监测装置的数据进行分析处理并通过显示器进行显示，当出现异常时，可通过报警模块进行报警，并通过GIS定位***对故障位置进行定位；其中，所述监测装置包括设置在不同电缆线路段上的若干个电流互感器和电压互感器，所述电流互感器和电压互感器用于测量电缆线路段上的电流和电压并将电流和电压数据接入数据采集装置，所述数据采集装置将实时的电流和电压数据接入数据处理装置的故障分析模块，故障分析模块将实时的电压与电流正比关系数据与设置的电压与电流正比关系数据的上、下限位进行对比，当出现异常时，可通过报警模块进行报警，并通过GIS定位***对故障位置进行定位，其所接收的电流和电压数据和分析结果可通过显示器进行显示；所述监测装置还包括随同电缆线路一同铺设的分布式光纤传感器，所述分布式光纤传感器连接数据采集装置，所述数据采集装置将分布式光纤传感器传送的数据输送至数据处理装置的故障分析模块进行分析，当出现异常时，可通过报警模块进行报警，并通过GIS定位***对故障位置进行定位，其所接收的数据和分析结果可通过显示器进行显示；所述监测装置还包括设置在电缆线路首端和终端的避雷器接地监测装置，所述避雷器接地监测装置包括与避雷器连接的电流传感器和与避雷器接地端连接的电压传感器，所述电流传感器和电压传感器连接有避雷器数据采集器，所述避雷器数据采集器连接有避雷器数据处理器，所述避雷器数据处理器连接有电压比较器，所述电压比较器连接数据采集装置，所述数据采集装置将避雷器接地监测装置数据传输至数据处理装置，所述数据处理装置通过故障分析模块对该数据进行分析处理，当出现异常时，可通过报警模块进行报警，其所接收的避雷器接地监测装置数据可通过显示器进行显示。
所述分布式光纤传感器包括激光器、声光调制器、光纤放大器、环形器、采样光纤和光电探测器。
所述激光器采用连续窄线宽激光光源发射连续光波，所述光纤放大器采用掺饵光纤放大器，所述激光器、声光调制器、光纤放大器、环形器、采样光纤和光电探测器之间采用单模光纤连接。
所述电流传感器和电压传感器分别设置为三个。
由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
（1）通过在不同电缆线路段上设置有电流互感器和电压互感器，监测电缆线路实时运行中的承载电流、电压，从电缆线路的二次侧传输至数据采集装置和数据处理装置，对每条电缆线路按照电缆型号、允许承载的最大电流设置电压与电流正比关系数据的上、下限位，对实时的电压与电流正比关系与设置的电压电流正比关系数据的上、下限位进行对比，当出现异常时可直接进行报警并传输至运维人员处，进而可直接采取限制、调整负荷等操作，保证电缆线路运行的稳定可靠性；
（2）按地埋电缆线路的走径，分不同的位置设置分布式光线传感器，以光信号为传感介质，能在两端连续的光纤上同时测量出采样光纤上各点的应力、振动、温湿度、电磁场等不同种类的物理量，对异常或越限数据及时报警并传输至运维人员，尤其当电缆线路出现外力破坏性等故障，可及时发现故障；
（3）通过设置有避雷器接地监测装置，可对电缆线路首端、终端避雷器功效、接地可靠性进行实时监测，实时掌握避雷器和接地可靠性动态；
（4）通过在数据处理装置设有GIS地理信息***，可根据电缆线路走径，结合监测数据等信息，快速判定异常故障点，节约故障排查时间，提高检修效率。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明中分布式光纤传感器的结构示意图。
图3是本发明中避雷器接地监测装置的结构示意图。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案做进一步具体的说明。
如图1、图2、图3所示，一种地下电缆线路神经感知***，包括监测装置、数据采集装置和数据处理装置，所述监测装置通过数据采集装置连接数据处理装置，所述数据采集装置将采集到的监测装置的数据传输至数据处理装置，所述数据处理装置包括显示器、故障分析模块、报警模块和GIS定位***，通过故障分析模块对监测装置的数据进行分析处理并通过显示器进行显示，当出现异常时，可通过报警模块进行报警，并通过GIS定位***对故障位置进行定位。
其中，所述监测装置包括设置在不同电缆线路段上的若干个电流互感器和电压互感器，所述电流互感器和电压互感器用于测量电缆线路段上的电流和电压并将电流和电压数据接入数据采集装置，所述数据采集装置将实时的电流和电压数据接入数据处理装置的故障分析模块，故障分析模块将实时的电压与电流正比关系数据与设置的电压与电流正比关系数据的上、下限位进行对比，当出现异常时，可通过报警模块进行报警，并通过GIS定位***对故障位置进行定位，其所接收的电流和电压数据和分析结果可通过显示器进行显示。
其中，所述监测装置还包括随同电缆线路一同铺设的分布式光纤传感器，所述分布式光纤传感器连接数据采集装置，所述数据采集装置将分布式光纤传感器传送的数据输送至数据处理装置的故障分析模块进行分析，当出现异常时，可通过报警模块进行报警，并通过GIS定位***对故障位置进行定位，其所接收的数据和分析结果可通过显示器进行显示；优选的，所述分布式光纤传感器包括激光器、声光调制器、光纤放大器、环形器、采样光纤和光电探测器，所述激光器采用连续窄线宽激光光源发射连续光波，所述光纤放大器采用掺饵光纤放大器，所述激光器、声光调制器、光纤放大器、环形器、采样光纤和光电探测器之间采用单模光纤连接；激光器输出的连续激光光波经声光调制器转换成脉冲光，通过光纤放大器对脉冲光强进行放大，通过环形器注入到采样光纤中，采样光纤中产生的后向瑞利散射光经环形器被光电探测器接收后，由数据采集装置采集光强信号，传输至数据处理装置进行数据处理分析。
其中，所述监测装置还包括设置在电缆线路首端和终端的避雷器接地监测装置，所述避雷器接地监测装置包括与避雷器连接的电流传感器和与避雷器接地端连接的电压传感器，所述电流传感器和电压传感器分别设置为三个，所述电流传感器和电压传感器连接有避雷器数据采集器，所述避雷器数据采集器连接有避雷器数据处理器，所述避雷器数据处理器连接有电压比较器，所述电压比较器连接数据采集装置，所述数据采集装置将避雷器接地监测装置数据传输至数据处理装置，所述数据处理装置通过故障分析模块对该数据进行分析处理，当出现异常时，可通过报警模块进行报警，其所接收的避雷器接地监测装置数据可通过显示器进行显示。
最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解，依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (4)
1.一种地下电缆线路神经感知***，其特征在于：包括监测装置、数据采集装置和数据处理装置，所述监测装置通过数据采集装置连接数据处理装置，所述数据采集装置将采集到的监测装置的数据传输至数据处理装置，所述数据处理装置包括显示器、故障分析模块、报警模块和GIS定位***，通过故障分析模块对监测装置的数据进行分析处理并通过显示器进行显示，当出现异常时，可通过报警模块进行报警，并通过GIS定位***对故障位置进行定位；
其中，所述监测装置包括设置在不同电缆线路段上的若干个电流互感器和电压互感器，所述电流互感器和电压互感器用于测量电缆线路段上的电流和电压并将电流和电压数据接入数据采集装置，所述数据采集装置将实时的电流和电压数据接入数据处理装置的故障分析模块，故障分析模块将实时的电压与电流正比关系数据与设置的电压与电流正比关系数据的上、下限位进行对比，当出现异常时，可通过报警模块进行报警，并通过GIS定位***对故障位置进行定位，其所接收的电流和电压数据和分析结果可通过显示器进行显示；
所述监测装置还包括随同电缆线路一同铺设的分布式光纤传感器，所述分布式光纤传感器连接数据采集装置，所述数据采集装置将分布式光纤传感器传送的数据输送至数据处理装置的故障分析模块进行分析，当出现异常时，可通过报警模块进行报警，并通过GIS定位***对故障位置进行定位，其所接收的数据和分析结果可通过显示器进行显示；
所述监测装置还包括设置在电缆线路首端和终端的避雷器接地监测装置，所述避雷器接地监测装置包括与避雷器连接的电流传感器和与避雷器接地端连接的电压传感器，所述电流传感器和电压传感器连接有避雷器数据采集器，所述避雷器数据采集器连接有避雷器数据处理器，所述避雷器数据处理器连接有电压比较器，所述电压比较器连接数据采集装置，所述数据采集装置将避雷器接地监测装置数据传输至数据处理装置，所述数据处理装置通过故障分析模块对该数据进行分析处理，当出现异常时，可通过报警模块进行报警，其所接收的避雷器接地监测装置数据可通过显示器进行显示。
2.根据权利要求1所述的一种地下电缆线路神经感知***，其特征在于：所述分布式光纤传感器包括激光器、声光调制器、光纤放大器、环形器、采样光纤和光电探测器。
3.根据权利要求2所述的一种地下电缆线路神经感知***，其特征在于：所述激光器采用连续窄线宽激光光源发射连续光波，所述光纤放大器采用掺饵光纤放大器，所述激光器、声光调制器、光纤放大器、环形器、采样光纤和光电探测器之间采用单模光纤连接。
4.根据权利要求1所述的一种地下电缆线路神经感知***，其特征在于：所述电流传感器和电压传感器分别设置为三个。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN114900232A (zh) * | 2022-04-26 | 2022-08-12 | 杭州东方通信软件技术有限公司 | 一种基于gis引擎定位传输光缆故障点的方法及*** |
| CN115616341A (zh) * | 2022-09-29 | 2023-01-17 | 众芯汉创（北京）科技有限公司 | 一种基于物联网的远程自动查找电力电缆线路的运维监控*** |
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