[發(fā)明專利]電纜監(jiān)測系統(tǒng)及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410534424.6
• 申請日: 2014-10-11
• 公開（公告）號: CN104596572A
• 公開（公告）日: 2015-05-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李楊宇;梁廣俊
• 申請（專利權(quán)）人: 蕪湖揚宇機電技術(shù)開發(fā)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(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力領(lǐng)域，特別涉及一種電纜監(jiān)測系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

現(xiàn)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(dǎo)體的溫度是確定其載流量的重要依據(jù)，若電纜超溫會導(dǎo)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(guī)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(tǒng)的安全可靠運行，對電力電纜的導(dǎo)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(zhì)?；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(shè)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(fā)現(xiàn)故障甚至是潛在的故障，以便及時進行修復(fù)和維護，對電纜的溫度和濕度進行多點監(jiān)測是一項重要的任務(wù)。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決電纜使用中潛在故障對電纜設(shè)備的影響，本發(fā)明提供一種電纜監(jiān)測系統(tǒng)及方法，通過傳感器組采集電纜周圍的環(huán)境參數(shù)，將數(shù)據(jù)加上位置標識后發(fā)送給遠程監(jiān)控終端，對數(shù)據(jù)進行分析處理實現(xiàn)狀態(tài)監(jiān)控。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種電纜監(jiān)測系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：傳感單元組，采集電纜中的溫度和濕度參數(shù)；處理器，接收傳感單元組的參數(shù)數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)集中后發(fā)送出去；遠程監(jiān)控終端，接收處理器發(fā)來的信號數(shù)據(jù)，利用遺傳優(yōu)化的相關(guān)向量機方法判斷數(shù)據(jù)是否正常，發(fā)現(xiàn)異常數(shù)據(jù)則發(fā)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(jiān)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(shè)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(jiān)測方法，該方法步驟包括：步驟一、利用已知數(shù)據(jù)建立數(shù)據(jù)庫，并進行數(shù)據(jù)預(yù)處理；步驟二、建立相關(guān)向量機模型，利用遺傳算法優(yōu)化訓(xùn)練相關(guān)向量機模型參數(shù)；步驟三、利用已知數(shù)據(jù)庫訓(xùn)練建立的相關(guān)向量機模型；步驟四、采用相關(guān)向量機模型對待測數(shù)據(jù)進行診斷分析；步驟五、輸出診斷結(jié)果。所述步驟二中的遺傳算法流程包括：計算適應(yīng)度；選擇染色體進行復(fù)制；交叉、變異過程；產(chǎn)生新群體；判斷是否滿足終止條件；滿足終止條件則結(jié)束，不滿足則返回計算適應(yīng)度。所述步驟四中的待測數(shù)據(jù)是傳感器檢測到的電纜線的參數(shù)數(shù)據(jù)。所述傳感器包括溫度傳感器和濕度傳感器。

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

附圖說明

圖1?是本發(fā)明中的電纜監(jiān)測系統(tǒng)的原理框圖；

圖2?是本發(fā)明中的電纜監(jiān)測方法的工作流程圖；

圖3?是本發(fā)明中的遺傳優(yōu)化的相關(guān)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(fā)明的具體實施方式如所涉及的各構(gòu)件的形狀、構(gòu)造、各部分之間的相互位置及連接關(guān)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(lǐng)域技術(shù)人員對本發(fā)明的發(fā)明構(gòu)思、技術(shù)方案有更完整、準確和深入的理解。

一種電纜監(jiān)測系統(tǒng)，如圖1所示，該系統(tǒng)包括：傳感單元組、RFID標簽，處理器和遠程監(jiān)控終端，傳感單元組連接處理器，處理器無線連接遠程監(jiān)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(shù)，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(shù)據(jù)發(fā)送給RFID標簽后，RFID標簽將自己的編號信息和采集的數(shù)據(jù)一起打包發(fā)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(lián)系在一起，可以準確的實現(xiàn)故障定位。傳感單元組和RFID標簽間設(shè)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。