[發明專利]一種電纜中間接頭運行狀態在線監控系統及其在線監控方法

在審

• 申請號: 202211550574.7
• 申請日: 2022-12-05
• 公開（公告）號: CN115824304A
• 公開（公告）日: 2023-03-21
• 發明（設計）人: 慈白山;徐益;袁帥;胡超;肖惠;彭立;吳彬;董泓岑;鄒歡;徐璐琪;劉云祥;陳宗;張帆;閔軒;張慧;李磊;徐高超;江浪
• 申請（專利權）人: 國家電網有限公司;國網江西省電力有限公司南昌供電分公司;國網江西省電力有限公司南昌市紅谷灘供電分公司;國網江西省電力有限公司培訓中心
• 主分類號: G01D21/02
• 分類號: G01D21/02;H04W4/38;H04W12/00;H04W12/03;H04W12/069;H04W12/106;H04L9/40;H04L12/46
• 代理公司: 江西省專利事務所 36100
• 代理人: 殷勇剛;李柯

本發明公開了一種電纜中間接頭運行狀態在線監控系統，包括傳感器單元、電纜中間接頭運行狀態監測處理終端、5G虛擬專網、供電公司設備監測主站。本發明還公開了一種電纜中間接頭運行狀態在線監控系統的在線監控方法。與現有技術相比，本發明利用運營商無線網絡和企業虛擬專網及5G的網絡切片技術，同時配合安全認證加密技術，相比其他通信技術，具有安全性高、高可靠、速率高、穿透力強、實施方便等優點。本發明采用高速低功耗增強型微控制單元，同時配合睡眠喚醒掉電等控制策略，可以極大的降低終端功耗，終端選用高能量密度鋰電池供電，能夠滿足井下復雜的惡劣環境使用需求，并能夠持續工作5年以上，有效解決了井下設備取電受限、使用壽命短等技術難點。

技術領域

本發明屬于電力設備狀態監測領域，具體涉及一種電纜中間接頭運行狀態在線監控系統。本發明還涉及一種電纜中間接頭運行狀態在線監控系統的監控方法。

背景技術

隨著城市化建設進程的不斷推進，供電線路的電纜化率不斷提高，電力電纜已經成為城市供電的主動脈，作為重要的電力輸送載體，其質量和狀態對供電可靠性具有非常重要的意義。電纜運行狀況在線監測可提前評估電纜的運行狀態，并防止電纜故障造成較大的損失。電纜運行狀態在線監測實現關鍵是獲取電纜運行參數的變化。配電電纜通常沿道路走向敷設在城市地下管井里，長距離電纜由多段電纜連接而成，每隔300～500m中就有一個電纜中間接頭，電纜中間接頭在長期的運行過程中，會因為制作質量、受外力影響、環境腐蝕等多方面原因而產生絕緣老化或損壞，會因此造成電纜接頭溫度異常變化，因此，電纜接頭溫度通常作為衡量電纜運行狀態的一個重要參量。由于電纜中間接頭數量龐大，需要在跨長距離或井下進行電纜中間接頭運行狀態參數信息獲取及通信，有線通信（例如二次線纜，光纖測溫）所使用的線纜成本較高，并對運維有影響，使得無線通信成為必然的選擇。然而，采用常規的無線通信方式獲取電纜中間接頭運行狀態，其存在功耗高、穿透力較弱、運維難度大、安全性無保障等諸多限制性因素極大制約了電纜中間接頭運行狀態信息資源準確實時的供給，難以實現電纜中間接頭運行狀態實時監控、故障精準定位、運維移動快捷。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種電纜中間接頭運行狀態在線監控系統，通過基于傳感器、信號采集處理、基于5G虛擬專網遠程通信、安全認證加密技術原理，實現電纜中間接頭的運行狀態實時監測、運行異常主動預警，解決了井下電纜中間接頭運行狀態難以監控的難題，幫助配網運維人員及時發現并排除故障隱患，提高故障隱患處置效率及供電可靠性。

為解決上述問題，本發明提供了以下技術方案，

一種電纜中間接頭運行狀態在線監控系統，包括傳感器單元、電纜中間接頭運行狀態監測處理終端、5G虛擬專網、供電公司設備監測主站，其特征在于，

所述傳感器單元實時采集電纜接頭井內電纜中間接頭的監測參數，并將監測參數發送至電纜中間接頭運行狀態監測處理終端；

所述傳感器單元包括溫度傳感器和溫濕度傳感器，

所述溫度傳感器直接附著在電纜中間接頭絕緣護套表面，實時感知電纜中間接頭的溫度信號；

所述濕度傳感器和/或溫濕度傳感器懸掛于電纜接頭井內，實時感知電纜接頭井內的環境溫濕度信號；

所述監測參數包括電纜中間接頭的溫度信號和電纜接頭井內的環境溫濕度信號；

所述電纜中間接頭運行狀態監測處理終端對采集到的監測參數進行存儲、處理和計算分析，當發現監測參數超過設定的閾值時即啟動報警信號；

所述5G虛擬專網以電信運營商5G網絡為平臺，建立包括若干所述電纜中間接頭運行狀態監測處理終端和供電公司設備監測主站的虛擬專網，所述電纜中間接頭運行狀態監測處理終端通過所述5G虛擬專網與供電公司設備監測主站建立雙向通信鏈接，將監測參數和/或報警信號發送至供電公司設備監測主站；