[發明專利]電纜監測系統及方法

在審

• 申請號: 201410534424.6
• 申請日: 2014-10-11
• 公開（公告）號: CN104596572A
• 公開（公告）日: 2015-05-06
• 發明（設計）人: 李楊宇;梁廣俊
• 申請（專利權）人: 蕪湖揚宇機電技術開發有限公司
• 主分類號: G01D21/02
• 分類號: G01D21/02;G01R31/02;G01R31/08;G06N3/12
• 代理公司: 無
• 代理人: 無

技術領域

本發明涉及電力領域，特別涉及一種電纜監測系統及方法。

背景技術

現今在城市中的電力輸送越來越多地采用地下電纜的形式。電力電纜運行中導體的溫度是確定其載流量的重要依據，若電纜超溫會導致絕緣損壞。對不同絕緣材料的電纜，允許的運行溫度都是有明確規定的。因此為了保證電力電纜能夠在額定負荷下工作，確保電力系統的安全可靠運行，對電力電纜的導體及周圍土壤溫度的測量有極其重要的意義。

電力電纜的故障原因大致可歸納如下?：1、絕緣老化變質?；2、過熱?；3、機械損傷?；4、護層的腐蝕?；5、絕緣受潮?；6、過電壓?；7、材料缺陷?；8、設計和制作的工藝問題。為了保證電力電纜能夠正常的工作，即隨時發現故障甚至是潛在的故障，以便及時進行修復和維護，對電纜的溫度和濕度進行多點監測是一項重要的任務。

發明內容

為了解決電纜使用中潛在故障對電纜設備的影響，本發明提供一種電纜監測系統及方法，通過傳感器組采集電纜周圍的環境參數，將數據加上位置標識后發送給遠程監控終端，對數據進行分析處理實現狀態監控。

本發明的技術方案是：一種電纜監測系統，該系統包括：傳感單元組，采集電纜中的溫度和濕度參數；處理器，接收傳感單元組的參數數據，并將數據集中后發送出去；遠程監控終端，接收處理器發來的信號數據，利用遺傳優化的相關向量機方法判斷數據是否正常，發現異常數據則發出警示信號。所述的傳感單元組包括溫度傳感器和濕度傳感器，傳感器均勻分布在電纜線上，同時電纜接頭安裝有溫度和濕度傳感器。所述處理器和遠程監控終端均包括有無線通信單元，二者間進行無線通信。傳感單元組和RFID標簽間設有防浪涌保護模塊，防浪涌保護模塊由?TVS?管組成。

一種電纜監測方法，該方法步驟包括：步驟一、利用已知數據建立數據庫，并進行數據預處理；步驟二、建立相關向量機模型，利用遺傳算法優化訓練相關向量機模型參數；步驟三、利用已知數據庫訓練建立的相關向量機模型；步驟四、采用相關向量機模型對待測數據進行診斷分析；步驟五、輸出診斷結果。所述步驟二中的遺傳算法流程包括：計算適應度；選擇染色體進行復制；交叉、變異過程；產生新群體；判斷是否滿足終止條件；滿足終止條件則結束，不滿足則返回計算適應度。所述步驟四中的待測數據是傳感器檢測到的電纜線的參數數據。所述傳感器包括溫度傳感器和濕度傳感器。

本發明有如下積極效果：本發明中使用傳感器組對電纜線進行實時的全方位的監測，同時還能特別監測到電纜接頭的溫度參數，防止接頭因損壞產生高溫引起的火災，對電纜線的監測能夠及時獲知電纜線運行的外側情況，及時發現電纜故障，同時降低維護人員的監管難度。此外，本發明中利用了遺傳優化的相關向量機方法進行的數據處理分析和判斷，提高了數據分析的準確度和速度，減少了誤差數據引起的誤報警事件。

附圖說明

圖1?是本發明中的電纜監測系統的原理框圖；

圖2?是本發明中的電纜監測方法的工作流程圖；

圖3?是本發明中的遺傳優化的相關向量機方法的流程圖。

具體實施方式

下面對照附圖，通過對實施例的描述，本發明的具體實施方式如所涉及的各構件的形狀、構造、各部分之間的相互位置及連接關系、各部分的作用及工作原理、制造工藝及操作使用方法等，作進一步詳細的說明，以幫助本領域技術人員對本發明的發明構思、技術方案有更完整、準確和深入的理解。

一種電纜監測系統，如圖1所示，該系統包括：傳感單元組、RFID標簽，處理器和遠程監控終端，傳感單元組連接處理器，處理器無線連接遠程監控終端。

傳感單元組，主要作用是采集電纜中的溫度和濕度參數，包括溫度傳感器和濕度傳感器，傳感器均勻分布在電纜線上，同時電纜接頭也安裝有溫度和濕度傳感器。RFID標簽連接傳感單元組，傳感單元組將采集的數據發送給RFID標簽后，RFID標簽將自己的編號信息和采集的數據一起打包發送給處理器，由于每個RFID標簽都有一個唯一的編號，因此將標簽標號和一個地理位置聯系在一起，可以準確的實現故障定位。傳感單元組和RFID標簽間設有防浪涌保護模塊，防浪涌保護裝置主要由?TVS?管組成，用于保護整個電路不受雷擊、浪涌、電磁干擾等影響。