[實用新型]煤礦高壓線路電纜頭故障預警系統

有效

• 申請號: 201120020611.4
• 申請日: 2011-01-24
• 公開（公告）號: CN202202897U
• 公開（公告）日: 2012-04-25
• 發明（設計）人: 李衛東;任俊偉;韓進軍;王宏斌;王旭東;崔軍;楊峰;畢國強;張鳳國
• 申請（專利權）人: 李衛東
• 主分類號: E21F17/18
• 分類號: E21F17/18;G01R31/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種煤礦高壓線路電纜頭故障預警系統，具體地說是一種具有實時監測高壓線路電纜頭電壓、電流和溫度參數，并能根據線路運行參數變化在出現故障前發出預警短信息功能的故障預警系統。廣泛用于礦山、冶金、化工等行業電力供電專線的故障早期預防場合。?

背景技術

目前，礦山、冶金、化工等行業的供電可靠性要求很高，大部分采用雙回線熱備用運行方式以降低事故停電率。但是因為這些行業的用電設備功率大、負載不平衡、設備種類繁多、諧波分量大和電能質量普遍差等原因，對線路的絕緣破壞比一般民用線路要大得多，盡管這些工業用戶采取了一些絕緣強化措施，但是因為缺乏有效的監測手段，收效甚微。?

礦山企業的井下通風和瓦斯排放設備對供電的可靠性要求尤其嚴格，停電時間達數分鐘就將發生危機人生安全的瓦斯事故，長期以來，供電線路的故障停電一直是困擾礦山等行業用戶的難題。?

綜上所述，開發一種可以實時監測高壓供電線路的運行電壓、電流和溫度參數，并且通過特定的數學運算模型來處理這些數據，以便在線路在出現絕緣下降和負荷異常的早期就發出預警信息，提醒運行人員及時倒閘操作，避免事故停電的故障預警系統具有重要的實用和安全價值。?

現場運行經驗表明，高壓用戶線的最薄弱環節是電纜頭，90％以上的線路故障都源于電纜頭。因此本發明針對此問題設計了基于最新智能電網科技的高壓電纜頭故障預警系統。?

發明內容

本實用新型設計一種基于公網無線傳輸技術的高壓輸電線路參數采集與故障早期判斷預警系統，在線路的電纜接頭以及電纜與鋁絞線接頭部位，安裝感應供電的無線多參數傳感器(10)。采集電纜頭部位的電壓、電流和溫度數據發送到數據轉發器(20)。經過轉發器(20)處理后傳送到移動GSM公網特定的IP地址上。后臺監控計算機(30)通過互聯網訪問該特定IP地址提取數據轉發器(20)發送來的線路運行參數。一方面顯示在用?戶LCD上，另一方面經過計算機程序計算并判斷線路的運行狀況是否健康，并在故障即將發生的早期給予聲光報警提示，同時向預先設定的手機發送預警短信。?

所使用無線報警頻段為無線電委員會許可的公用頻段，無需申請。基本不受環境(電磁場、噪聲、人體)干擾，只要有公網GSM信號覆蓋的地方，都可以監控，沒有距離限制。?

為了實現上述目的，本實用新型采用的技術方案為：?

一種煤礦高壓線路電纜頭故障預警系統，包括無線傳感器(10)、數據轉發器(20)和監控主機(30)。其特征在于，具有高壓輸電線路故障早期告警和預防故障發生功能。?

無線傳感器(10)采用集成化設計，整合了線路電壓、負荷電流和導線溫度三種傳感器，并采用感應取能技術，直接從導線上獲取電能作為供電電源。安裝時直接掛接在高壓輸電線路電纜頭上，它采集電纜頭部位的實時電流、電壓和溫度數據，并用無線方式傳送給數據轉發器(20)。?

數據轉發器(20)有兩個作用，一方面用于實現高壓的隔離，即通過無線接收來自傳感器(10)的數據，又與傳感器(10)間沒有電氣連接，實現高低壓的完全隔離；另一方面又將接收到的電纜頭運行參數通過GSM或3G公網無線轉發到監控中心的監控系統數據接收平臺，實現數據遠距離傳輸。?

數據轉發器(20)將起到遠傳中繼的作用，它可以接受多個來自無線傳感器(10)發來的數據，并統一發送，從而節省投資。?

監控主機(30)是本系統的重要支撐環境，也是核心組成部分之一。它由工控計算機(30)、LCD顯示設備(31)、連接到互聯網的寬帶接入設備(32)、數據處理和故障判斷軟件(33)和短信發送設備(34)組成。?

工控計算機(30)是本系統的后臺運行硬件環境，要求適合長期高速運算。寬帶接入設備(32)可以是普通ADSL?MODERM、以太網數據專線或者光纖MODERM.，無論哪種接入設備都需要寬帶接入商提供靜態IP地址。并且提供專用數據端口供本故障預警系統軟件使用。數據處理和故障判斷軟件(33)是本系統的專用軟件，基于DELPHI開發，它通過訪問互聯網特定的IP地址的端口實現基于無線公網的遠距離接收來自數據轉發器的數據信息。解碼后運算處理在LCD上顯示出每個電纜頭部位的實時電壓、電流和溫度參數，同時數據處理軟件會不斷分析比較接受的數據，根據數據變化趨勢判斷可能出現的故障，觸發報警事件。?

短信發送設備(34)連接到工控主機，它接收來自數據處理軟件(33)的指令，向預先設定的手機發送預警短信息。?

本發明的優點是：?