CN114705959A - 一种电力电缆及通道在线监测*** - Google Patents
一种电力电缆及通道在线监测*** Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种电力电缆及通道在线监测***，由部署在供电公司运检部电缆运检室的监测主站、设在电力电缆及通道就近的变电站通信机房或继保室内的监测子站和分布在电力电缆及通道上的监测功能模块组成，监测主站和监测子站之间采用供电公司现有符合DL/T860标准的100/1000M电力Etherent网络进行数据交互传输，监测功能模块和监测子站之间通过现场工业控制总线、光纤总线或无线网络中的其中一种方式进行信号数据传输，监测功能模块包括电缆通道内环境监测***和电力电缆本体监测***；具有可实时对高压电力电缆本体运行及电缆通道内环境状况进行监测，对高压电力电缆及电缆通道的维护调度和管理提供技术支撑的特点。
Description
技术领域
本发明属于电力电缆运行维护技术领域，具体涉及一种电力电缆及通道在线监测***。
背景技术
高压电缆和电力隧道是城市中心区电力输送的主动脉，一旦出现问题，将会对整个城市的核心区供电安全造成严重的影响。目前全国电力电缆运行专业管理大都属于粗放式的管理模式，电力电缆线路的运行巡视和检修工作只是按照周期机械地进行，基本上没有开展状态监测和状态检修工作，对巡视间隔期内可能发生的情况一无所知。电力电缆线路及隧道信息分散，没有建立一个可以实现数据共享的平台，也没有对电力电缆线路历史数据进行收集分析整理，难以得到准确的设备运行状况。没有开展对电力电缆***和隧道网络的监控，无法实现电力电缆网络和路径资源管控。
种种上述现有电力电缆在运行管理上存在的不足，导致近年来，国内多次电力隧道发生火灾，临近电力隧道路面的塌方、高压电缆故障、电力设施被盗事件令我们付出惨痛损失。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明旨在提供一种可实时对高压电力电缆本体运行状况及电缆通道内环境状况进行监测，以便于对高压电力电缆及电缆通道的维护调度和管理提供技术支撑的电力电缆及通道在线监测***。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种电力电缆及通道在线监测***，包括部署在供电公司运检部电缆运检室的监测主站、设置在电力电缆及通道就近的变电站通信机房或继保室内的监测子站和分布设置在电力电缆及通道上的监测功能模块，监测主站和监测子站之间采用供电公司现有符合DL/T860标准的100/1000M电力Etherent网络进行数据交互传输，监测功能模块和监测子站之间通过现场工业控制总线、光纤总线或无线网络中的其中一种数据传输方式进行信号数据传输；
监测功能模块包括电缆通道内环境监测***和电力电缆本体监测***，电缆通道内环境监测***包括对通道内环境的温度进行实时监测并预警的通道内环境光纤测温装置、用于探测电力电缆及通道火灾早期特征并发出火灾报警信号的火灾自动报警装置、能够启动灭火信号或在电缆通道内根据火灾报警针对火源点进行灭火的区域自动灭火装置、用于监测通道内水位及空气质量的通道环境监测装置、用来对电缆井盖进行监测控制的井盖监控装置、用来全方位掌握电缆隧道内设备现场画面的视频监控装置、用来确保电缆通道内运维人员通信的无线通信***、用来对电缆全通道进行实时动态巡检的智能巡检机器人装置、用来对电缆通道周边机械施工行为进行实时监测并预警的防外力破坏振动监测装置和用来对电缆隧道与轨道交通隧道或地下构筑物产生交叉、穿越的重点部位进行实时监测的隧道沉降监测装置，通道内环境光纤测温装置、火灾自动报警装置、区域自动灭火装置、通道环境监测装置、井盖监控装置、视频监控装置、无线通信***、智能巡检机器人装置、防外力破坏振动监测装置和隧道沉降监测装置分别通过现场工业控制总线、光纤总线或无线网络中的其中一种数据传输方式与监测子站进行信号数据传输；
电力电缆本体监测***包括用来对运行状态下高压交流电缆的局部放电状态量进行连续或周期性地自动监测的局部放电在线监测装置、用来对电力电缆本体的运行温度进行实时监测的电力电缆光纤测温装置、用来对运行状态下高压电缆的接地电流状态量进行连续或周期性地自动监测的护层接地电流监测装置和用来对电力电缆进行防盗割报警保护的接地线防盗割监测装置，局部放电在线监测装置、电力电缆光纤测温装置、护层接地电流监测装置和接地线防盗割监测装置分别通过现场工业控制总线、光纤总线或无线网络中的其中一种数据传输方式与监测子站进行信号数据传输。
进一步的，所述通道内环境光纤测温装置和电力电缆光纤测温装置由测温光缆、测温主机及监测计算软件组成，以沿电力电缆线路或电缆通道设置的测温光缆作为传感器，利用光时域反射或光频域反射技术对电力电缆本体及通道环境的运行温度进行实时监测并预警，并智能联动视频监控装置确认火灾真伪，再联动关闭防火门阻断火势蔓延。
进一步的，所述火灾自动报警装置由火灾探测器、手动火灾报警按钮、火灾声光警报器、区域火灾报警控制器、集中型火灾报警控制器、图形显示装置、远程客户端及***软件组成，由火灾探测器探测电力电缆及通道火灾早期特征，通过火灾声光警报器发出火灾报警信号，为人员疏散、防止火灾蔓延和启动区域自动灭火装置提供控制与指示。
进一步的，所述区域自动灭火装置包括部署在电缆接头区、接头集中区的接到灭火信号时可灭火的固定式超细干粉灭火装置和能够在电缆通道内根据报警寻找火源点并瞄准火源灭火的移动式智能巡检灭火装置，固定式超细干粉灭火装置由超细干粉灭火装置、电启动组件、热敏电缆、信号模块、显示盘组成，由热敏电缆将灭火信号传输给信号模块，再由信号模块控制电启动组件启动超细干粉灭火装置向保护区喷射干粉灭火剂实现灭火；移动式智能巡检灭火装置上搭载工业级环境温湿度传感器、工业级非接触红外测温传感器、工业级火焰探测器、超声波探测器、超细干粉灭火装置及灭火执行机构，以对电缆通道内环境温湿度、发热源环境参量进行连续监测。
进一步的，所述通道环境监测装置包括设置在电缆通道集水坑及易积水低洼处的可对电缆通道内积水情况实时监测并可进行排水操作的水位监测及自动排水装置和设置在电缆通道沿线出入口处的可对电缆通道内可燃气体及有毒有害气体情况实时监测并与风机联动进行通风的气体监测及自动通风装置，水位监测及自动排水装置由水位探测器、数据采集单元、区域控制单元、通信管理单元、应用监测主机及***软件组成，水位探测器设置在电缆通道集水坑及易积水低洼处，集水坑处设置排水泵，由水位探测器对电缆通道内积水情况进行实时监测，当水位超过设定值时，由数据采集单元向区域控制单元发出控制信号触发报警，并联动水泵进行排水，同时通过通信管理单元将排水状况传输至应用监测主机；气体监测及自动通风装置由气体传感器、数据采集单元、通信管理单元、应用监测主机及***软件组成，由气体传感器对电缆通道内氧气、一氧化碳、硫化氢及甲烷至少四种气体进行实时监测，当通道内气体浓度超过设定值，由数据采集单元向通信管理单元发出控制信号触发报警，并联动启动风机，实现自动通风。
进一步的，所述井盖监控装置由井盖、井盖电控锁、井盖锁控制器、井盖监控主机及***软件组成，由井盖锁控制器对井盖电控锁进行远程开启和集中控制，井盖电控锁和井盖监控主机信号连接，井盖非法开启即井盖电控锁被破坏时，由井盖监控主机控制触发报警；所述视频监控装置由前端摄像机、通信管理单元、视频存储设备、视频编解码设备、图像显示设备及***软件组成，前端摄像机加装在电缆通道沿线出入口和重要设备处，视频存储设备储存摄像视频并通过视频编解码设备对摄像视频进行编解码后通过通信管理单元传送至图像显示设备，最终由监测主站全方位掌握电缆通道内设备的运行、安防、消防的实时现场画面情况；所述无线通信***以通信运营商信号基站为基础，由无线直放站、信号馈线、室外专用接收天线组成，无线直放站、信号馈线在电缆通道沿线敷设，并通过室外专用接收天线将手机移动信号从外界引进接入电缆通道内，实现使电缆通道内运维人员与监测主站及外界正常通信，并实现电缆通道内运维人员相互对讲。
进一步的，所述智能巡检机器人装置由巡检机器人、机器人导轨、电控防火门、机器人充电站、机器人通讯网络和机器人监控后台组成，巡检机器人安装在机器人导轨上，巡检机器人具备定时巡检、遥控巡检，可见光/夜视视频实时监控，红外热成像与故障报警，温湿度超限报警，火灾检测及应急消防功能，巡检机器人通过机器人通讯网络分别与电控防火门、机器人充电站、机器人监控后台信号连接。
进一步的，所述防外力破坏振动监测装置由三维加速度传感器、三维加速度采集器、应用监测主机及***软件组成，通过三维加速度传感器及三维加速度采集器对振动次数、时间间隔、频率、方向及加速度等参数的测量和分析，推知周边是否有机械施工行为存在，并测算出机械施工的大体方位，由应用监测主机对电缆隧道周边的机械施工行为实时监测和预警；所述隧道沉降监测装置由沉降监测传感器、传输线缆、光纤光栅测温主机及***软件组成，由沉降监测传感器对电缆通道与轨道交通隧道或地下构筑物产生交叉、穿越的重点部位的位移、沉陷、应变和滑移进行实时监测，并通过传输线缆将监测数据传输至光纤光栅测温主机触发预警。
进一步的，所述局部放电在线监测装置由局部放电传感器、信号采集单元、应用监控主机及***应用软件组成，由局部放电传感器对运行状态下高压交流电缆的局部放电状态量进行连续或周期性地自动监测，信号采集单元对监测数据进行长期存储、管理、综合分析，以数值、图形、表格、曲线和文字等形式进行展示和描述，反映出局部放电状态量的变化趋势，并在局部放电状态量异常时通过应用监控主机触发报警；所述护层接地电流监测装置由接地电流传感器、信号采集单元、应用监控主机及***应用软件组成，由接地电流传感器对运行状态下高压电缆的接地电流状态量进行连续或周期性地自动监测，信号采集单元对监测数据进行长期存储、管理、综合分析，以数值、图形、表格、曲线和文字等形式进行展示和描述，反映出接地电流状态量的变化趋势，并在接地电流状态量异常时通过应用监控主机触发报警。
进一步的，所述接地线防盗割监测装置由防盗割传感器、高温耐压屏蔽线、综合采集单元组成，防盗割传感器固定在接地电缆上，安装角度调整到和地心引力垂直或呈一定角度，当有人移动或盗走电缆就会改变防盗割传感器角度，综合采集单元采集到后报警；防盗割传感器和综合采集单元之间采用高温耐压屏蔽线连接，如果不移动防盗割传感器而是采用切断电缆的方式盗割，连接防盗割传感器的高温耐压屏蔽线绕在护层接地电缆上，高温耐压屏蔽线会被切断，综合采集单元检测到开路触发报警。
本发明具有如下有益效果：
本发明一种电力电缆及通道在线监测***，其由部署在供电公司运检部电缆运检室的监测主站、设置在电力电缆及通道就近的变电站通信机房或继保室内的监测子站和分布设置在电力电缆及通道上的监测功能模块组成，监测主站和监测子站之间采用供电公司现有符合DL/T860标准的100/1000M电力Etherent网络进行数据交互传输，监测功能模块和监测子站之间通过现场工业控制总线、光纤总线或无线网络中的其中一种数据传输方式进行信号数据传输，监测功能模块包括电缆通道内环境监测***和电力电缆本体监测***；具有可实时对高压电力电缆本体运行状况及电缆通道内环境状况进行监测，以便于对高压电力电缆及电缆通道的维护调度和管理提供技术支撑的特点。
附图说明
图1为本发明一种电力电缆及通道在线监测***的组成结构示意图；
图2为本发明一种电力电缆及通道在线监测***其监测功能模块的组成结构示意图。
图中：1、监测主站；2、监测子站；3、监测功能模块；4、电力Etherent网络；31、电缆通道内环境监测***；32、电力电缆本体监测***；310、通道内环境光纤测温装置；311、火灾自动报警装置；312、区域自动灭火装置；313、通道环境监测装置；314、井盖监控装置；315、视频监控装置；316、无线通信***；317、智能巡检机器人装置；318、防外力破坏振动监测装置；319、隧道沉降监测装置；312a、固定式超细干粉灭火装置；312b、移动式智能巡检灭火装置；313a、水位监测及自动排水装置；313b、气体监测及自动通风装置；321、局部放电在线监测装置；322、电力电缆光纤测温装置；323、护层接地电流监测装置；324、接地线防盗割监测装置。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例，对本发明作进一步的描述，以便于更清楚地理解本发明要求保护的技术思想。
如图1-2所示本发明一种电力电缆及通道在线监测***，包括部署在供电公司运检部电缆运检室的监测主站1、设置在电力电缆及通道就近的变电站通信机房或继保室内的监测子站2和分布设置在电力电缆及通道上的监测功能模块3，监测主站1和监测子站2之间采用供电公司现有符合DL/T860标准的100/1000M电力Etherent网络4进行数据交互传输，监测功能模块3和监测子站2之间通过现场工业控制总线、光纤总线或无线网络中的其中一种数据传输方式进行信号数据传输；
监测功能模块3包括电缆通道内环境监测***31和电力电缆本体监测***32，电缆通道内环境监测***31包括对通道内环境的温度进行实时监测并预警的通道内环境光纤测温装置310、用于探测电力电缆及通道火灾早期特征并发出火灾报警信号的火灾自动报警装置311、能够启动灭火信号或在电缆通道内根据火灾报警针对火源点进行灭火的区域自动灭火装置312、用于监测通道内水位及空气质量的通道环境监测装置313、用来对电缆井盖进行监测控制的井盖监控装置314、用来全方位掌握电缆隧道内设备现场画面的视频监控装置315、用来确保电缆通道内运维人员通信的无线通信***316、用来对电缆全通道进行实时动态巡检的智能巡检机器人装置317、用来对电缆通道周边机械施工行为进行实时监测并预警的防外力破坏振动监测装置318和用来对电缆隧道与轨道交通隧道或地下构筑物产生交叉、穿越的重点部位进行实时监测的隧道沉降监测装置319，通道内环境光纤测温装置310、火灾自动报警装置311、区域自动灭火装置312、通道环境监测装置313、井盖监控装置314、视频监控装置315、无线通信***316、智能巡检机器人装置317、防外力破坏振动监测装置318和隧道沉降监测装置319分别通过现场工业控制总线、光纤总线或无线网络中的其中一种数据传输方式与监测子站2进行信号数据传输；
电力电缆本体监测***32包括用来对运行状态下高压交流电缆的局部放电状态量进行连续或周期性地自动监测的局部放电在线监测装置321、用来对电力电缆本体的运行温度进行实时监测的电力电缆光纤测温装置322、用来对运行状态下高压电缆的接地电流状态量进行连续或周期性地自动监测的护层接地电流监测装置323和用来对电力电缆进行防盗割报警保护的接地线防盗割监测装置324，局部放电在线监测装置321、电力电缆光纤测温装置322、护层接地电流监测装置323和接地线防盗割监测装置324分别通过现场工业控制总线、光纤总线或无线网络中的其中一种数据传输方式与监测子站2进行信号数据传输。
其中，通道内环境光纤测温装置310和电力电缆光纤测温装置322由测温光缆、测温主机及监测计算软件组成，以沿电力电缆线路或电缆通道设置的测温光缆作为传感器，利用光时域反射或光频域反射技术对电力电缆本体及通道环境的运行温度进行实时监测并预警，并智能联动视频监控装置315确认火灾真伪，再联动关闭防火门阻断火势蔓延。
火灾自动报警装置311由火灾探测器、手动火灾报警按钮、火灾声光警报器、区域火灾报警控制器、集中型火灾报警控制器、图形显示装置、远程客户端及***软件组成，由火灾探测器探测电力电缆及通道火灾早期特征，通过火灾声光警报器发出火灾报警信号，为人员疏散、防止火灾蔓延和启动区域自动灭火装置312提供控制与指示。
区域自动灭火装置312包括部署在电缆接头区、接头集中区的接到灭火信号时可灭火的固定式超细干粉灭火装置312a和能够在电缆通道内根据报警寻找火源点并瞄准火源灭火的移动式智能巡检灭火装置312b，固定式超细干粉灭火装置312a由超细干粉灭火装置、电启动组件、热敏电缆、信号模块、显示盘组成，由热敏电缆将灭火信号传输给信号模块，再由信号模块控制电启动组件启动超细干粉灭火装置向保护区喷射干粉灭火剂实现灭火；移动式智能巡检灭火装置312b上搭载工业级环境温湿度传感器、工业级非接触红外测温传感器、工业级火焰探测器、超声波探测器、超细干粉灭火装置及灭火执行机构，以对电缆通道内环境温湿度、发热源环境参量进行连续监测。
通道环境监测装置313包括设置在电缆通道集水坑及易积水低洼处的可对电缆通道内积水情况实时监测并可进行排水操作的水位监测及自动排水装置313a和设置在电缆通道沿线出入口处的可对电缆通道内可燃气体及有毒有害气体情况实时监测并与风机联动进行通风的气体监测及自动通风装置313b，水位监测及自动排水装置313a由水位探测器、数据采集单元、区域控制单元、通信管理单元、应用监测主机及***软件组成，水位探测器设置在电缆通道集水坑及易积水低洼处，集水坑处设置排水泵，由水位探测器对电缆通道内积水情况进行实时监测，当水位超过设定值时，由数据采集单元向区域控制单元发出控制信号触发报警，并联动水泵进行排水，同时通过通信管理单元将排水状况传输至应用监测主机；气体监测及自动通风装置313b由气体传感器、数据采集单元、通信管理单元、应用监测主机及***软件组成，由气体传感器对电缆通道内氧气、一氧化碳、硫化氢及甲烷至少四种气体进行实时监测，当通道内气体浓度超过设定值，由数据采集单元向通信管理单元发出控制信号触发报警，并联动启动风机，实现自动通风。
井盖监控装置314由井盖、井盖电控锁、井盖锁控制器、井盖监控主机及***软件组成，由井盖锁控制器对井盖电控锁进行远程开启和集中控制，井盖电控锁和井盖监控主机信号连接，井盖非法开启即井盖电控锁被破坏时，由井盖监控主机控制触发报警；所述视频监控装置315由前端摄像机、通信管理单元、视频存储设备、视频编解码设备、图像显示设备及***软件组成，前端摄像机加装在电缆通道沿线出入口和重要设备处，视频存储设备储存摄像视频并通过视频编解码设备对摄像视频进行编解码后通过通信管理单元传送至图像显示设备，最终由监测主站1全方位掌握电缆通道内设备的运行、安防、消防的实时现场画面情况；所述无线通信***316以通信运营商信号基站为基础，由无线直放站、信号馈线、室外专用接收天线组成，无线直放站、信号馈线在电缆通道沿线敷设，并通过室外专用接收天线将手机移动信号从外界引进接入电缆通道内，实现使电缆通道内运维人员与监测主站1及外界正常通信，并实现电缆通道内运维人员相互对讲。
智能巡检机器人装置317由巡检机器人、机器人导轨、电控防火门、机器人充电站、机器人通讯网络和机器人监控后台组成，巡检机器人安装在机器人导轨上，巡检机器人具备定时巡检、遥控巡检，可见光/夜视视频实时监控，红外热成像与故障报警，温湿度超限报警，火灾检测及应急消防功能，巡检机器人通过机器人通讯网络分别与电控防火门、机器人充电站、机器人监控后台信号连接。
防外力破坏振动监测装置318由三维加速度传感器、三维加速度采集器、应用监测主机及***软件组成，通过三维加速度传感器及三维加速度采集器对振动次数、时间间隔、频率、方向及加速度等参数的测量和分析，推知周边是否有机械施工行为存在，并测算出机械施工的大体方位，由应用监测主机对电缆隧道周边的机械施工行为实时监测和预警；所述隧道沉降监测装置319由沉降监测传感器、传输线缆、光纤光栅测温主机及***软件组成，由沉降监测传感器对电缆通道与轨道交通隧道或地下构筑物产生交叉、穿越的重点部位的位移、沉陷、应变和滑移进行实时监测，并通过传输线缆将监测数据传输至光纤光栅测温主机触发预警。
局部放电在线监测装置321由局部放电传感器、信号采集单元、应用监控主机及***应用软件组成，由局部放电传感器对运行状态下高压交流电缆的局部放电状态量进行连续或周期性地自动监测，信号采集单元对监测数据进行长期存储、管理、综合分析，以数值、图形、表格、曲线和文字等形式进行展示和描述，反映出局部放电状态量的变化趋势，并在局部放电状态量异常时通过应用监控主机触发报警；所述护层接地电流监测装置323由接地电流传感器、信号采集单元、应用监控主机及***应用软件组成，由接地电流传感器对运行状态下高压电缆的接地电流状态量进行连续或周期性地自动监测，信号采集单元对监测数据进行长期存储、管理、综合分析，以数值、图形、表格、曲线和文字等形式进行展示和描述，反映出接地电流状态量的变化趋势，并在接地电流状态量异常时通过应用监控主机触发报警。
接地线防盗割监测装置324由防盗割传感器、高温耐压屏蔽线、综合采集单元组成，防盗割传感器固定在接地电缆上，安装角度调整到和地心引力垂直或呈一定角度，当有人移动或盗走电缆就会改变防盗割传感器角度，综合采集单元采集到后报警；防盗割传感器和综合采集单元之间采用高温耐压屏蔽线连接，如果不移动防盗割传感器而是采用切断电缆的方式盗割，连接防盗割传感器的高温耐压屏蔽线绕在护层接地电缆上，高温耐压屏蔽线会被切断，综合采集单元检测到开路触发报警。
本发明电力电缆及通道在线监测***，其由部署在供电公司运检部电缆运检室的监测主站1、设置在电力电缆及通道就近的变电站通信机房或继保室内的监测子站2和分布设置在电力电缆及通道上的监测功能模块3组成，监测主站1和监测子站2之间采用供电公司现有符合DL/T860标准的100/1000M电力Etherent网络4进行数据交互传输，监测功能模块3和监测子站2之间通过现场工业控制总线、光纤总线或无线网络中的其中一种数据传输方式进行信号数据传输，监测功能模块3包括电缆通道内环境监测***31和电力电缆本体监测***32；具有可实时对高压电力电缆本体运行状况及电缆通道内环境状况进行监测，以便于对高压电力电缆及电缆通道的维护调度和管理提供技术支撑的特点。
对于本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及变形，而所有的这些改变以及变形都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种电力电缆及通道在线监测***，其特征在于：包括部署在供电公司运检部电缆运检室的监测主站（1）、设置在电力电缆及通道就近的变电站通信机房或继保室内的监测子站（2）和分布设置在电力电缆及通道上的监测功能模块（3），监测主站（1）和监测子站（2）之间采用供电公司现有符合DL/T860标准的100/1000M电力Etherent网络（4）进行数据交互传输，监测功能模块（3）和监测子站（2）之间通过现场工业控制总线、光纤总线或无线网络中的其中一种数据传输方式进行信号数据传输；
监测功能模块（3）包括电缆通道内环境监测***（31）和电力电缆本体监测***（32），电缆通道内环境监测***（31）包括对通道内环境的温度进行实时监测并预警的通道内环境光纤测温装置（310）、用于探测电力电缆及通道火灾早期特征并发出火灾报警信号的火灾自动报警装置（311）、能够启动灭火信号或在电缆通道内根据火灾报警针对火源点进行灭火的区域自动灭火装置（312）、用于监测通道内水位及空气质量的通道环境监测装置（313）、用来对电缆井盖进行监测控制的井盖监控装置（314）、用来全方位掌握电缆隧道内设备现场画面的视频监控装置（315）、用来确保电缆通道内运维人员通信的无线通信***（316）、用来对电缆全通道进行实时动态巡检的智能巡检机器人装置（317）、用来对电缆通道周边机械施工行为进行实时监测并预警的防外力破坏振动监测装置（318）和用来对电缆隧道与轨道交通隧道或地下构筑物产生交叉、穿越的重点部位进行实时监测的隧道沉降监测装置（319），通道内环境光纤测温装置（310）、火灾自动报警装置（311）、区域自动灭火装置（312）、通道环境监测装置（313）、井盖监控装置（314）、视频监控装置（315）、无线通信***（316）、智能巡检机器人装置（317）、防外力破坏振动监测装置（318）和隧道沉降监测装置（319）分别通过现场工业控制总线、光纤总线或无线网络中的其中一种数据传输方式与监测子站（2）进行信号数据传输；
电力电缆本体监测***（32）包括用来对运行状态下高压交流电缆的局部放电状态量进行连续或周期性地自动监测的局部放电在线监测装置（321）、用来对电力电缆本体的运行温度进行实时监测的电力电缆光纤测温装置（322）、用来对运行状态下高压电缆的接地电流状态量进行连续或周期性地自动监测的护层接地电流监测装置（323）和用来对电力电缆进行防盗割报警保护的接地线防盗割监测装置（324），局部放电在线监测装置（321）、电力电缆光纤测温装置（322）、护层接地电流监测装置（323）和接地线防盗割监测装置（324）分别通过现场工业控制总线、光纤总线或无线网络中的其中一种数据传输方式与监测子站（2）进行信号数据传输。
2.如权利要求1所述的一种电力电缆及通道在线监测***，其特征在于：所述通道内环境光纤测温装置（310）和电力电缆光纤测温装置（322）由测温光缆、测温主机及监测计算软件组成，以沿电力电缆线路或电缆通道设置的测温光缆作为传感器，利用光时域反射或光频域反射技术对电力电缆本体及通道环境的运行温度进行实时监测并预警，并智能联动视频监控装置（315）确认火灾真伪，再联动关闭防火门阻断火势蔓延。
3.如权利要求1所述的一种电力电缆及通道在线监测***，其特征在于：所述火灾自动报警装置（311）由火灾探测器、手动火灾报警按钮、火灾声光警报器、区域火灾报警控制器、集中型火灾报警控制器、图形显示装置、远程客户端及***软件组成，由火灾探测器探测电力电缆及通道火灾早期特征，通过火灾声光警报器发出火灾报警信号，为人员疏散、防止火灾蔓延和启动区域自动灭火装置（312）提供控制与指示。
4.如权利要求1或3所述的一种电力电缆及通道在线监测***，其特征在于：所述区域自动灭火装置（312）包括部署在电缆接头区、接头集中区的接到灭火信号时可灭火的固定式超细干粉灭火装置（312a）和能够在电缆通道内根据报警寻找火源点并瞄准火源灭火的移动式智能巡检灭火装置（312b），固定式超细干粉灭火装置（312a）由超细干粉灭火装置、电启动组件、热敏电缆、信号模块、显示盘组成，由热敏电缆将灭火信号传输给信号模块，再由信号模块控制电启动组件启动超细干粉灭火装置向保护区喷射干粉灭火剂实现灭火；移动式智能巡检灭火装置（312b）上搭载工业级环境温湿度传感器、工业级非接触红外测温传感器、工业级火焰探测器、超声波探测器、超细干粉灭火装置及灭火执行机构，以对电缆通道内环境温湿度、发热源环境参量进行连续监测。
5.如权利要求1所述的一种电力电缆及通道在线监测***，其特征在于：所述通道环境监测装置（313）包括设置在电缆通道集水坑及易积水低洼处的可对电缆通道内积水情况实时监测并可进行排水操作的水位监测及自动排水装置（313a）和设置在电缆通道沿线出入口处的可对电缆通道内可燃气体及有毒有害气体情况实时监测并与风机联动进行通风的气体监测及自动通风装置（313b），水位监测及自动排水装置（313a）由水位探测器、数据采集单元、区域控制单元、通信管理单元、应用监测主机及***软件组成，水位探测器设置在电缆通道集水坑及易积水低洼处，集水坑处设置排水泵，由水位探测器对电缆通道内积水情况进行实时监测，当水位超过设定值时，由数据采集单元向区域控制单元发出控制信号触发报警，并联动水泵进行排水，同时通过通信管理单元将排水状况传输至应用监测主机；气体监测及自动通风装置（313b）由气体传感器、数据采集单元、通信管理单元、应用监测主机及***软件组成，由气体传感器对电缆通道内氧气、一氧化碳、硫化氢及甲烷至少四种气体进行实时监测，当通道内气体浓度超过设定值，由数据采集单元向通信管理单元发出控制信号触发报警，并联动启动风机，实现自动通风。
6.如权利要求1所述的一种电力电缆及通道在线监测***，其特征在于：所述井盖监控装置（314）由井盖、井盖电控锁、井盖锁控制器、井盖监控主机及***软件组成，由井盖锁控制器对井盖电控锁进行远程开启和集中控制，井盖电控锁和井盖监控主机信号连接，井盖非法开启即井盖电控锁被破坏时，由井盖监控主机控制触发报警；所述视频监控装置（315）由前端摄像机、通信管理单元、视频存储设备、视频编解码设备、图像显示设备及***软件组成，前端摄像机加装在电缆通道沿线出入口和重要设备处，视频存储设备储存摄像视频并通过视频编解码设备对摄像视频进行编解码后通过通信管理单元传送至图像显示设备，最终由监测主站（1）全方位掌握电缆通道内设备的运行、安防、消防的实时现场画面情况；所述无线通信***（316）以通信运营商信号基站为基础，由无线直放站、信号馈线、室外专用接收天线组成，无线直放站、信号馈线在电缆通道沿线敷设，并通过室外专用接收天线将手机移动信号从外界引进接入电缆通道内，实现使电缆通道内运维人员与监测主站（1）及外界正常通信，并实现电缆通道内运维人员相互对讲。
7.如权利要求1所述的一种电力电缆及通道在线监测***，其特征在于：所述智能巡检机器人装置（317）由巡检机器人、机器人导轨、电控防火门、机器人充电站、机器人通讯网络和机器人监控后台组成，巡检机器人安装在机器人导轨上，巡检机器人具备定时巡检、遥控巡检，可见光/夜视视频实时监控，红外热成像与故障报警，温湿度超限报警，火灾检测及应急消防功能，巡检机器人通过机器人通讯网络分别与电控防火门、机器人充电站、机器人监控后台信号连接。
8.如权利要求1所述的一种电力电缆及通道在线监测***，其特征在于：所述防外力破坏振动监测装置（318）由三维加速度传感器、三维加速度采集器、应用监测主机及***软件组成，通过三维加速度传感器及三维加速度采集器对振动次数、时间间隔、频率、方向及加速度等参数的测量和分析，推知周边是否有机械施工行为存在，并测算出机械施工的大体方位，由应用监测主机对电缆隧道周边的机械施工行为实时监测和预警；所述隧道沉降监测装置（319）由沉降监测传感器、传输线缆、光纤光栅测温主机及***软件组成，由沉降监测传感器对电缆通道与轨道交通隧道或地下构筑物产生交叉、穿越的重点部位的位移、沉陷、应变和滑移进行实时监测，并通过传输线缆将监测数据传输至光纤光栅测温主机触发预警。
9.如权利要求1所述的一种电力电缆及通道在线监测***，其特征在于：所述局部放电在线监测装置（321）由局部放电传感器、信号采集单元、应用监控主机及***应用软件组成，由局部放电传感器对运行状态下高压交流电缆的局部放电状态量进行连续或周期性地自动监测，信号采集单元对监测数据进行长期存储、管理、综合分析，以数值、图形、表格、曲线和文字等形式进行展示和描述，反映出局部放电状态量的变化趋势，并在局部放电状态量异常时通过应用监控主机触发报警；所述护层接地电流监测装置（323）由接地电流传感器、信号采集单元、应用监控主机及***应用软件组成，由接地电流传感器对运行状态下高压电缆的接地电流状态量进行连续或周期性地自动监测，信号采集单元对监测数据进行长期存储、管理、综合分析，以数值、图形、表格、曲线和文字等形式进行展示和描述，反映出接地电流状态量的变化趋势，并在接地电流状态量异常时通过应用监控主机触发报警。
10.如权利要求1所述的一种电力电缆及通道在线监测***，其特征在于：所述接地线防盗割监测装置（324）由防盗割传感器、高温耐压屏蔽线、综合采集单元组成，防盗割传感器固定在接地电缆上，安装角度调整到和地心引力垂直或呈一定角度，当有人移动或盗走电缆就会改变防盗割传感器角度，综合采集单元采集到后报警；防盗割传感器和综合采集单元之间采用高温耐压屏蔽线连接，如果不移动防盗割传感器而是采用切断电缆的方式盗割，连接防盗割传感器的高温耐压屏蔽线绕在护层接地电缆上，高温耐压屏蔽线会被切断，综合采集单元检测到开路触发报警。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115346356A (zh) * | 2022-08-05 | 2022-11-15 | 广西电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种外力事件引起配电网电缆损坏预警方法和*** |
| CN116106687A (zh) * | 2023-04-06 | 2023-05-12 | 广东电网有限责任公司佛山供电局 | 一种户外电缆缺陷排查方法及*** |
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2022
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